TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

IFD-Transformatiegevel voor Tijdelijke Transformatie Een herbruikbare demontabele transformatiegevel voor het transformeren van kantoren naar starterswoningen

K.P.H.M. Kitslaar

Eindrapportage afstudeeronderzoek Voor het afronden van de Masterfase van de studie voor Bouwkundig Ingenieur aan de faculteit Bouwkunde van de Technische Universiteit Eindhoven, afstudeerrichting Bouwtechniek

IFD-Transformatiegevel voor Tijdelijke Transformatie Een herbruikbare demontabele transformatiegevel voor het transformeren van kantoren naar starterswoningen

Afstudeercommissie: Prof. dr. ir. C.P.W. Geurts Prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg Dr. ir. M. Mohammadi

Studentgevens: K.P.H.M. Kitslaar T: 06-13737617 E: [email protected] Studentnummer: s060247

Datum en plaats: Eindhoven, 22 augustus 2012

IFD-Transformatiegevel voor Tijdelijke Transformatie

Voorwoord Deze scriptie over de ontwikkeling van een herbruikbare gevel voor transformatie van kantoren naar woningen, vormt de afsluiting van mijn Master opleiding Architecture Building and Planning aan de Technische Universiteit Eindhoven. Het afstudeeronderzoek is binnen de leerstoel Product Development gedaan in het SlimBouwen® IV atelier. Het afstudeeronderzoek bestaat uit twee onderdelen. In het vooronderzoek is een inventarisatie gemaakt van de structureel leegstaande kantoren in Nederland. Dagen achtereen zijn besteed aan het doorspitten van karren vol tekeningen van leegstaande kantoren in Rotterdam. Met behulp van deze tekeningen zijn een aantal kantoortypologieën bepaald, die de onderlegger vormen voor de productontwikkeling die in deze scriptie beschreven is. Mijn dank gaat dan ook uit naar de medewerkers van het Rotterdams stadsarchief, die de benodigde informatie kosteloos beschikbaar hebben gesteld. Terugkijkend heb ik met veel plezier samengewerkt met Roel Zimny en John Hermans tijdens het vooronderzoek. Samen hebben we niet alleen dagen in het Rotterdams stadsarchief gezeten, maar zijn we ook het hele land doorkruist om interviews en gesprekken te houden met instanties, architectenbureaus en onderzoeksinstanties. Van Eindhoven tot Groningen en terug, niets heeft ons weerhouden om de informatie bij de kern te zoeken. Bij de ontwikkeling van de transformatiegevel is mij duidelijk geworden hoe belangrijk het is om heldere doelstellingen te hebben met betrekking tot de onderzoeksresultaten. Bij de literatuurstudies naar het gebruik van kunststof composiet zijn zo veel interessante aanknopingspunten gevonden voor verder onderzoek, dat de ontwikkeling van de gevel zelf uit het oog verloren raakte. Desondanks heb ik met de hulp en input van mijn afstudeercommissie: Chris Geurts, Jos Lichtenberg en Masi Mohammadi, het ontwerp van de IFD transformatiegevel naar tevredenheid kunnen uitwerken in zowel de breedte als diepgang. Ik wil hen hierbij hartelijk danken voor hun expertise en scherpe blik op mijn afstudeerwerk. Tot slot heb ik de hulp en belangstelling vanuit mijn naaste omgeving erg op prijs gesteld. De positieve geluiden en oprechte interesse hebben erg motiverend gewerkt!

Koen Kitslaar Eindhoven, 22 augustus 2012

K.P.H.M. Kitslaar

-Atelier SlimbouwenIV-

Pagina I


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina II


Samenvatting Nederland heeft te kampen met een kantorenoverschot. Door de crisis en efficiëntere werkmethoden, is de benodigde kantoorruimte een stuk minder dan het aanbod. Daarnaast zijn kantoorpanden lang gezien als winstgevende investeringen, waardoor gemeentes en investeringsmaatschappijen erg welwillend tegenover ontwikkeling van kantoorpanden stonden. Het resultaat is een overschot aan kantoorruimte van ruim 7 miljoen vierkante meter, 15% van het totaal kantooroppervlak. Wanneer de huidige trend zich voort zet, zal dit percentage kunnen stijgen tot wel 25%. Het overschot aan ruimte resulteert in leegstaande gebouwen, die nooit meer verhuurd zullen gaan worden als kantoorruimte. De leegstand is niet alleen nadelig voor de investeerders van de panden, ook de directe omgeving van de leegstaande panden degraderen. De sociale veiligheid rond lege panden is slecht en de gebouwen vertonen na een tijd achterstallig onderhoud. De grootste leegstand vindt plaats bij kantoren tussen 1970 en 1990. De optie die als vanzelfsprekend wordt aangenomen, is het slopen van de panden. In dit onderzoek wordt echter gekeken naar een meer duurzame oplossing. De ruimte wordt niet zonder meer gesloopt, maar hergebruikt. Nederland heeft namelijk niet alleen te kampen met een kantorenoverschot, maar ook van een woningmarkt die op slot zit. Voornamelijk de starters op de woningmarkt, hebben de grootste moeite om een woning te vinden. De hoge huizenprijzen resulteren in een gering aanbod van betaalbare woningen. Door leegstaande kantoren te transformeren naar starterswoningen, kan een dubbel maatschappelijk probleem worden opgelost. Vanuit het oogpunt van de investeerders, zullen de leegstaande kantoren ten tijde van een stijgende conjunctuur vervangen worden door nieuwbouw. Dit kan echter nog jaren duren, gezien de huidige situatie. De IFD transformatiegevel, die in dit rapport is ontwikkeld, draagt bij aan het rendabel maken van tijdelijke transformatie van deze leegstaande kantoren. De buitengevel van de leegstaande kantoorpanden voldoen kwalitatief niet meer aan de huidige eisen. Daarnaast heeft een functieverandering van het gebouw, effect op de vereiste functies van de gevel. Zo zal de gevel voorzien worden van een balkon om de vereiste privé buitenruimte te kunnen bieden. Veel bestaande transformatie-initiatieven stranden vanwege de te hoge kosten voor het vervangen van de buitengevel. De ontwikkeling van de IFD transformatiegevel slaat een nieuwe weg in, door de gevel en het gebouw als twee aparte objecten te zien. De ontwikkelde transformatiegevel heeft drie ontwerpeisen: hoge kwaliteit leveren, ten behoeve van het gebruikscomfort en de gebruikslevensduur; korte bouwtijd en een betaalbare gevelrenovatie. Om deze drie eisen te verwezenlijken is de gevel zo ontworpen, dat deze na gebruik opnieuw op een kantoorpand toegepast kan worden. Op deze manier kan een blijvende kwaliteit worden geleverd, maar worden de productiekosten van de gevel verdeeld over meerdere projecten. De ontwerpeisen vertalen zich in een demontabele gevel, die opgebouwd is uit modulaire geveldelen. Met deze geprefabriceerde gevelmodulus kan de architect van een transformatieproject de buitengevel naar wens samenstellen. Na gebruik, komt de gevel weer terug naar de producent, waar de gevelmodules weer opnieuw samengesteld kunnen worden voor een volgend transformatieproject. De IFD transformatiegevel kan door zijn demontabele ontwerp, hergebruikt worden op meerdere kantoren. Door de gevel meerdere malen te huren, kunnen de kosten per gevelrenovatie gedrukt worden. Op deze manier wordt de financiële barrière bij tijdelijke transformaties weg genomen. De hoge kwaliteit van de gevel, resulteert in een comfortabele en gezonde leefruimte voor de bewoners. De mogelijkheid om leegstaande kantoren tijdelijk hoogwaardig te transformeren met behulp van de IFD transformatiegevel, levert een duurzaam gebruik van de bestaande ruimte op.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina III


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina IV


Summary The Netherlands copes with a surplus of offices. The required office space is far less than the available space. Due to the crisis and more efficient work methods, companies need less office space than before. Furthermore, the office market has long been seen as an investment market. Municipalities and investors were very positive on office development. This has resulted in a surplus of office space of more than 7 million square meters, which is 15% of the total stock. If this trend continues, this percentage might reach 25% of the total stock. The result is a lot of vacant office buildings, which will never be rented as an office any more. This vacancy is not only harmful for the investors, but also for the environment. The social security around empty buildings is low and the buildings are deteriorated after a while due to lack of maintenance. The majority of the vacancy occurs in office buildings dated from 1970-1990. The most common thought of what to do with these functionless buildings is demolition. This research aims at a more durable solution for this empty space. The vacant space will not be demolished, but reused for another function which is in need of space. In this case the other function is living space. At present time, the Netherlands has a shortage of affordable starter homes. Due to the locked housing market, starters are unable to find an affordable home to buy or rent. By transforming the vacant offices into starter homes, a double social problem can be solved. From the investor’s point of view, the empty offices will be replaced by new ones as soon as the demand for office space is rising again. Given the current situation, this could take years. The developed IFD (industrial, flexible and demountable) transformation façade will contribute to a financially profitable temporary transformation of vacant offices. Several transformation initiatives were cancelled in the past, due to the high costs for the replacement of the façade. Replacement is often needed because the existing façade does not meet the requirements of today, especially when the function of the building is changed from office space into living space. One of the requirements is the addition of private outdoor space. With the development of the IFD transformation façade, a design approach is used in which the building and the façade are two individual objects. The design of the façade aims at three demands: High built quality, for the purpose of user comfort and service life; short construction time on site and an affordable solution. To comply to these three demands, the design of the façade focusses on reusability to enable the façade to be used on more than one office. In this way, the high built quality can be assured in each transformation project. The production costs of the façade however, will be divided by the number of offices it will be used on. In this way the quality can be rented for a reduced price. The demands for the design are translated in a demountable façade, which is composed of modular façade elements. There are several different infills in these elements. An architect of a transformation project can compose his design of the new façade with these prefabricated modular elements. After the use on an office, the façade will return to the manufacturer. Here the façade elements will reused in a new transformation project. The IFD transformation façade can be reused on other office buildings due to its demountable design. In this way, the façade can be rented out multiple times, which reduces the costs per project. The financial barrier for temporary transformation is reduced with tis façade design. The high quality of the façade results in a comfortable and healthy living space for the residents. By providing a product which can be used to temporarily transform a vacant office building and ensuring a high level of quality at the same time, results in a more efficient and durable use of the vacant space.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina V


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina VI


Inhoud Voorwoord............................................................................................................................................................... I Samenvatting ......................................................................................................................................................... III Summary ................................................................................................................................................................. V 1. Inleiding .............................................................................................................................................................. 2 2. Onderzoekskader ................................................................................................................................................ 4 2.1 Inleiding ........................................................................................................................................................ 4 2.2 Achtergrond .................................................................................................................................................. 4 2.3 Probleemveld ................................................................................................................................................ 4 2.4 Probleemstelling ........................................................................................................................................... 5 2.5 Doelstelling ................................................................................................................................................... 5 2.5.1 Doelstelling van het onderzoek ............................................................................................................. 5 2.5.2 Doelstelling in het onderzoek ................................................................................................................ 6 2.6 Onderzoeksvragen ........................................................................................................................................ 6 2.7 Relevantie ..................................................................................................................................................... 7 2.7.1 Maatschappelijke relevantie.................................................................................................................. 7 2.7.2 Wetenschappelijke relevantie ............................................................................................................... 7 2.8 Onderzoeksmethodologie ............................................................................................................................ 8 3.De kantoren ....................................................................................................................................................... 10 3.1Inleiding ....................................................................................................................................................... 10 3.2 Bevindingen ................................................................................................................................................ 10 3.3 Bepaling kantoortype ................................................................................................................................. 16 3.4 Conclusie..................................................................................................................................................... 18 4. De bewoners ..................................................................................................................................................... 20 4.1 Inleiding ...................................................................................................................................................... 20 4.2 Dé starter bestaat niet ................................................................................................................................ 20 4.3 De woonvoorkeuren ................................................................................................................................... 23 4.4 Conclusie..................................................................................................................................................... 24 5. Conceptontwikkeling ........................................................................................................................................ 26 5.1 Inleiding ...................................................................................................................................................... 26 5.2 Demontabele herbruikbare gevel ............................................................................................................... 26 5.2.1 IFD Bouwen.......................................................................................................................................... 29 5.3 Ontwerprandvoorwaarden ......................................................................................................................... 30 5.3.1 Wet en Regelgeving ............................................................................................................................. 31 5.3.2 De gebouweigenaar ............................................................................................................................. 32

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina VII


5.3.4 Conclusie ............................................................................................................................................. 36 5.4 IFD ............................................................................................................................................................... 36 5.4.1 Beheer en gebruik................................................................................................................................ 38 6. Conceptontwerp ............................................................................................................................................... 40 6.1 Programma van eisen ................................................................................................................................. 40 6.2 Beschrijving bestaande producten ............................................................................................................. 41 6.2.1 TES Energy façade ................................................................................................................................ 41 6.2.2 SlimRenoveren® ................................................................................................................................... 44 6.2.3 Schuco renovatiegevel ERC50.............................................................................................................. 46 6.2.4 Bloomframe balkon ............................................................................................................................. 48 6.2.5 Schuco aluminium balkonsysteem ...................................................................................................... 49 6.2.6 HELI stalen balkon ................................................................................................................................ 50 6.2.7 Conclusie beschrijvende analyse ......................................................................................................... 51 6.3 Morfologisch schema bestaande producten .............................................................................................. 53 6.3.1 Conclusie.............................................................................................................................................. 56 7 Kunststof composiet .......................................................................................................................................... 58 7.1 Toepassingen .............................................................................................................................................. 58 7.2 Eigenschappen kunststof composiet .......................................................................................................... 60 7.3 Productiemethode ...................................................................................................................................... 62 7.4 Voor – en nadelen van kunststof als constructiemateriaal ........................................................................ 65 7.5 Conclusie..................................................................................................................................................... 68 8 Morfologisch schema IFD concept..................................................................................................................... 70 9 IFD transformatiegevel ...................................................................................................................................... 80 9.1 Ontwerp ...................................................................................................................................................... 80 9.2 Uitvoeringsmethode ................................................................................................................................... 83 9.2.1 Case study ............................................................................................................................................ 85 9.2.2 Conclusie.............................................................................................................................................. 87 9.3 Bouwfysische prestaties ............................................................................................................................. 88 9.3.1 Thermische isolatie .............................................................................................................................. 88 9.3.2 Akoestische isolatie ............................................................................................................................. 88 9.4 Constructieve analyse ................................................................................................................................. 89 9.4.1 Balkonconstructie ................................................................................................................................ 89 9.4.2 Gevelstijlen .......................................................................................................................................... 90 9.4.3 Gewicht IFD gevel ................................................................................................................................ 91 9.5 Kostenraming .............................................................................................................................................. 93

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina VIII


9.7 Conclusie..................................................................................................................................................... 96 10 Reflectie ........................................................................................................................................................... 98 10.1 Conclusie................................................................................................................................................... 98 10.2 Reflectie .................................................................................................................................................. 101

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina IX


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 1


1. Inleiding Het afstudeerrapport is opgebouwd uit tien hoofdstukken. In hoofdstuk twee wordt de opzet van het onderzoek uiteengezet. De onderzoeksvragen en de doelstelling van het onderzoek worden hierin behandeld. Daarnaast wordt de gebruikte onderzoeksmethodologie in hoofdstuk twee beschreven. In hoofdstuk drie wordt gereflecteerd op het vooronderzoek, naar de typologie van de leegstaande kantoren tussen de jaren ’70 en ’90. In hoofdstuk drie wordt gekozen voor welk type kantoorgebouw de transformatiegevel wordt ontwikkeld. Na het bepalen van het kantoortype, wordt in hoofdstuk vier beschreven welke samenstelling de toekomstige bewoners hebben. De starters zijn verdeeld in verschillende starterstypen, waar in hoofdstuk 4 uit gekozen wordt. Met de kennis uit de voorgaande hoofdstukken, wordt in hoofdstuk vijf het concept ontwikkeld voor de herbruikbare transformatiegevel. Daarnaast wordt het IFD-bouwen besproken, dat als ontwerpuitgangspunt voor de gevel is genomen. In hoofdstuk vijf wordt besproken welke mate van flexibiliteit in het gevelontwerp wordt opgenomen. In hoofdstuk zes worden eisen en voorkeuren van de betrokken actoren besproken, die samen met de technische randvoorwaarden het programma van eisen voor de gevel beschrijft. Daarna worden bestaande producten geanalyseerd om te onderzoeken welke ontwerpoplossingen aan het programma van eisen voldoen. Hoofdstuk zeven is geweid aan het constructiemateriaal kunststof composiet. De materiaaleigenschappen en de toepassingen worden besproken, net als de voor- en nadelen van het materiaal. In hoofdstuk acht wordt vervolgens met behulp van een morfologisch schema, het ontwerp van de transformatiegevel samengesteld. Daarna zal in hoofdstuk negen de IFD transformatiegevel verder uitgewerkt worden. Tot slot zullen in hoofdstuk tien de conclusie en reflectie het rapport afronden.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 2


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 3


2. Onderzoekskader 2.1 Inleiding Het transformeren van kantoren naar woningen is een methode om een dubbel maatschappelijk probleem op te lossen. De kantorenmarkt wordt enerzijds weer in evenwicht gebracht, door structureel leegstaande, kantoren uit de voorraad weg te nemen en anderzijds wordt de ruimte gebruikt om het groeiende woningtekort terug te dringen. Niet alleen het woningtekort kan worden tegengegaan, ook het voorkomen van verpaupering van stedelijke gebieden zal verminderen door het terugdringen van leegstand. Toch vindt transformatie op grote schaal nog niet plaats. Vaak blijkt het financiële aspect van de transformatie problemen op te leveren. Kantoorpanden hebben een hogere boekwaarde dan woongebouwen en beleggers zijn daarom huiverig om kantoren te transformeren naar woningen. Op papier heeft het gebouw dan niet genoeg opgeleverd, door de te korte exploitatieperiode als kantoor. Financieel is het dan vaak aantrekkelijker om het gebouw leeg te laten staan, dan om af te waarderen en te investeren in transformatie (Westerink, 2011). De kantoren zijn vaak echter van slechte kwaliteit Wanneer de kantorenmarkt weer aan trekt, zullen de investeerders het oude kantoor willen slopen en vervangen door een nieuw gebouw. Het permanent transformeren zien investeerders vaak niet als optie. De bestaande transformaties in Nederland zijn dan ook vooral gedaan door instanties die oude kantoren hebben opgekocht en permanent transformeren. Dit onderzoek richt zich op het tijdelijk transformeren van kantoren naar woningen, waarbij het kantoor desgewenst alsnog gesloopt en vervangen kan worden. Bij vrijwel alle kantoorgebouwen is de gevel niet geschikt om het gebouw als woongebouw te gebruiken. Deze zal daarom tijdelijk vervangen moeten worden. In dit afstudeerproject wordt gekeken naar een gevelconcept dat op verschillende kantoren gebruikt kan worden, zodat leegstaande kantoren rendabel kunnen worden getransformeerd tot tijdelijke starterswoningen.

2.2 Achtergrond Het afstudeeronderzoek naar de ontwikkeling van een herbruikbare transformatiegevel is uitgevoerd aan de faculteit Bouwkunde van de Technische Universiteit Eindhoven, binnen de leerstoel Product Development. Onderzoeken binnen deze leerstoel richten zich op het ontwikkelen van innovatieve (bouw)producten, systemen en processen in de bouwtechniek. In dit afstudeeronderzoek wordt het IFD-bouwen (Industrieel, Flexibel en Demontabel bouwen) gebruikt, om de transformatiegevel te ontwikkelen.

2.3 Probleemveld Kreten zoals: ‘Nederland is vol’ en ‘postzegellocaties’ zijn niet vreemd binnen de Nederlandse samenleving. Steden worden steeds voller en ruimte schaarser. Wanneer bovenstaande kreten waar zijn, is het merkwaardig dat er met deze schaarse ruimte zo onzorgvuldig wordt om gegaan. Het gezamenlijk vooronderzoek laat zien dat er miljoenen vierkante meters ruimte wordt verspild door gebouwen die geen functie meer hebben. Met name kantoorgebouwen uit de jaren ’70-’90 worden als onbruikbare objecten achter gelaten (Van der Voordt et al., 2007). Deze gebouwen zijn op het gebied van comfort van slechte kwaliteit en ze voldoen energetisch niet meer aan de hedendaagse eisen. De ruimtes zelf kunnen echter zeer waardevol zijn voor andere functies. Transformatie van leegstaande kantoorgebouwen naar woningen blijkt dan ook regelmatig onderwerp van discussie te zijn. Er zijn verschillende onderzoeken gedaan naar de problemen die voor komen bij het transformeren van kantoren naar woningen. De conclusies van deze onderzoeken over de mogelijkheid om leegstaande kantoren op grote schaal te transformeren zijn vaak somber. Zaken als locatie, functie en bereikbaarheid hebben grote invloed op de transformatiegeschiktheid. Ook de Nederlandse weten regelgeving weet niet goed raad met deze ingrijpende functieverandering (Bouwmeester, 2006). Daarnaast ketsen echter ook veel plannen af op financiële haalbaarheid, met als grootste struikelblok

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 4


de weerstand tegen afwaardering op het vastgoed. Initiatiefnemers moeten de (feitelijk) waardeloze kantoren tegen te hoge prijzen opkopen om het rendement van de belegging in het oorspronkelijke kantoor op peil te houden. Het feit dat hele stedelijke gebieden veranderen in spookgebieden vol verwaarloosd vastgoed weegt blijkbaar niet op tegen de financiële belangen van de beleggers. Het vastgoed leeg laten staan en hopen op betere tijden is een strategie die in het verleden ook is toegepast. In het gezamenlijk vooronderzoek is echter aangeduid dat de huidige kantorenmarkt uit balans is. Kantoren die nu structureel leeg staan zullen ook in de toekomst geen huurder meer vinden. Het besef dat de kantoorgebouwen overbodig zijn en de gebouwen financieel niet meer zoveel waard zijn als op papier staat moet komen. De groeiende vraag naar woonruimte onder starters is een van de mogelijke invullingen voor de leegstaande kantoren (Geraedts, Van der Voordt, 2002). Het aantal starters, dat de woningmarkt wil betreden wordt steeds groter. Het aanbod van woonruimte is er wel, maar ligt in een hogere prijsklasse. Veel starters zijn daarom niet in staat om iets kopen of te huren. De nieuwbouwproductie is door de economische crisis gestagneerd, dus het woningtekort wordt alleen maar vergroot. De doelgroep starters zijn kapitaalkrachtiger dan studenten, die een andere grote woningzoekende jonge doelgroep is. Het onderzoek Starters aan zet van bureau INBO, heeft de doelgroep starters onderverdeeld in verschillende types met ieder hun eigen woonwensen. Dit onderzoek laat zien welke eisen aan de woning en de omgeving worden gesteld. Met behulp van dit onderzoek kan gekeken worden welke starters welwillend zijn om in een getransformeerd kantoor te gaan wonen (Boogaard en Ligtvoet, 2007).

2.4 Probleemstelling Tijdelijk transformeren kan de financiële barrières van transformatie verminderen, maar het levert ook een aantal aandachtspunten op. De kantoren zijn niet ontworpen om te gebruiken als woonruimte. De eisen die aan een kantoor gesteld worden, zijn anders dan voor een woongebouw. De comforteisen die aan een woning gesteld worden door de gebruiker, zullen in het gevelontwerp van de transformatiegevel vertaald moeten worden. Daarom zal eerst duidelijk moeten worden welke aspecten van de gevels van de kantoorgebouwen een gebruik tot woning verhinderen. De eisen van de gebruiker zullen uiteengezet moeten worden om de randvoorwaarden op het gebied van gebruik en de samenstelling van het product te kunnen bepalen. Op technisch gebied zullen er een groot aantal beperkende factoren zijn, doordat een product ook weer uit het gebouw gehaald moet kunnen worden. De gevel zal zo moeten worden ontworpen dat deze zonder veel moeite geplaatst en weer verwijderd kan worden. Daarnaast zijn de afmetingen van de kantoorgebouwen niet bij ieder kantoor hetzelfde. Om de herbruikbaarheid van de gevel te kunnen waarborgen zal de gevel zich moeten kunnen aanpassen om deze verschillen in afmetingen te kunnen opvangen. Een herbruikbare gevel zal ook gedemonteerd en getransporteerd moeten worden. Dit geeft weer beperkingen met de afmetingen van het transport en het gewicht. De technische randvoorwaarden en de gebruiksvoorwaarden zullen duidelijk moeten worden, om een geschikte ontwerpoplossing te kunnen bieden.

2.5 Doelstelling 2.5.1 Doelstelling van het onderzoek Om de slagingskans van transformaties van kansloze kantoren uit de jaren ’70-’90 te vergroten, wordt gekeken naar de mogelijkheden om kantoren tijdelijk te transformeren naar starterswoningen. Door het tijdelijk transformeren kunnen structureel leegstaande kantoorgebouwen worden gebruikt als woning. Wanneer wordt besloten om het gebouw voor een andere functie te gebruiken of het gebouw te slopen, kunnen alle aanpassingen worden verwijderd en in een ander gebouw weer worden geïnstalleerd. De functionele levensduur van het gebouw kan zo worden verlengd en de verpaupering van gebieden kan worden tegen gegaan. De investering die gedaan wordt om het gebouw geschikt te maken voor woningen, hoeft financieel

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 5


niet op één project te worden afgeschreven, omdat hetzelfde product op meerder projecten wordt gebruikt. Het aanbod van kantoren dat geschikt is om te transformeren naar woningen, is groter wanneer tijdelijke transformatie mogelijk is (SBR, 2011). De mogelijkheid het gebouw terug te veranderen naar een kantoor en de regelgeving met betrekking tot tijdelijke bouw, maakt het voor investeerders een stuk interessanter om hun gebouw tijdelijk te verhuren als woning. Met de steeds groter wordende groep woningzoekende starters kan een tijdelijke woning voor een aantal jaar een grote uitkomst zijn. Het doel van het onderzoek is dan ook om tijdelijke transformatie te stimuleren door een product te ontwikkelen die bijdraagt een (kosten)efficiënte tijdelijke transformatie. 2.5.2 Doelstelling in het onderzoek In dit onderzoek wordt een buitengevel ontwikkeld die na gebruik gemakkelijk kan worden verwijderd, om weer op een ander kantoor te kunnen worden gemonteerd. De huidige kantoorgevels voldoen niet aan de eisen die aan een woning worden gesteld. De tekortkomingen van de kantoorgevels zullen door de demontabele transformatiegevel verdwijnen. Het onderzoek zal aan de hand van de eisen van de betrokken actoren resulteren in een gevelconcept wat flexibel is in tijd en gebruik. De kernpunten van de gevel zijn flexibiliteit in ontwerp en gebruik en demontabel bouwen. Met deze uitgangspunten kan de gevel tijdens zijn gebruiksfase op meerdere kantoren worden gebruikt. Het gevelontwerp maakt gebruik van kunststof composiet in de draagconstructie. Een deel van het onderzoek zal ingaan op het gebruik van kunststof composiet in de bouw en de ontwerpmethodieken die horen bij kunststof producten.

2.6 Onderzoeksvragen Om een antwoord te kunnen geven op bovenstaande problemen, zijn de volgende hoofd- en deelvragen opgesteld: Hoofdvraag: Hoe kan een structureel leegstaand kantoorgebouw uit de jaren ’70-’90 op gebouwniveau worden getransformeerd worden naar tijdelijke starterswoningen, gebruik makend van een herbruikbare demontabele kunststof composiet gevel? Om deze hoofdvraag te kunnen beantwoorden, zullen in het onderzoek de volgende deelvragen beantwoord worden: Deelvragen: 1. Welke kantoren komen in aanmerking voor een herbruikbare transformatiegevel? 2. Welke actoren zijn betrokken bij een transformatie naar starterswoning? 3. Wat zijn de eisen van de actoren met betrekking tot de buitenschil? 4. In hoeverre zijn bestaande renovatieproducten herbruikbaar? 5. Welke ontwerprandvoorwaarden zitten er aan het gebruik van kunststof composiet? De beantwoording van de deelvragen leidt tot een set ontwerpvoorwaarden voor de kunststof composiet transformatiegevel. Er is dan duidelijk wat er gemaakt moet worden, welke bestaande concepten er al zijn ontwikkeld op het gebied van transformatie/renovatie en wat daar de plus- en minpunten van zijn. Met deze informatie kan een set ontwerpregels worden geformuleerd, waaraan de gevel zal moeten voldoen om een succesvolle tijdelijke transformatie mogelijk te maken.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 6


2.7 Relevantie 2.7.1 Maatschappelijke relevantie Zoals eerder vermeld, is er enerzijds een groot overschot aan kantoorruimte en anderzijds een groeiend tekort aan betaalbare woonruimte. Door een productconcept te ontwikkelen die de leegstaande kantoorruimte gebruikt om tijdelijke woonruimte te creëren, wordt getracht beide maatschappelijke problemen te kunnen verminderen. Wanneer het tijdelijk transformeren van kantoren gemakkelijker en kostenefficiënt kan verlopen, zullen eigenaren eerder bereid zijn om hun gebouw te laten transformeren. De verpaupering van gebouwen, en op grotere schaal hele gebieden, kan worden tegengegaan. Tegelijkertijd kunnen de woningzoekende starters tijdelijk een woning betrekken. Zeker in de huidige tijd, met de krapte op de woningmarkt is tijdelijke transformatie van kantoren een uitkomst voor deze groep woningzoekenden. 2.7.2 Wetenschappelijke relevantie Het gebruik van kunststof in de bouw komt nog sporadisch voor. Zeker het gebruik als constructief element, wordt dit vrijwel niet gedaan. Het gebruik van kunststof composiet levert voor een demontabele gevel voordelen op ten opzichte van andere materialen op het gebied van gewicht en onderhoud. Het gebruik van kunststof in andere bedrijfstakken, is verder ontwikkeld. Een deel van dit onderzoek richt zich op het gebruik van kunststof composiet als bouwmateriaal. Verdere ontwikkeling binnen dit materiaal, kunnen de toepassingsmogelijkheden van het materiaal in de bouw wellicht vergroten. De sterke eigenschappen die het materiaal nu al bezit, kunnen dan ook in de bebouwde omgeving benut worden. Naast het toepassen van een onconventioneel materiaal, is nagedacht over het toepassen van een gescheiden drager en gevel. Het toepassen van een tijdelijke gevel vereist een ontwerpuitgangspunt, waarin montage én demontage een belangrijke rol spelen. Daarnaast is het van belang om een hoge mate van flexibiliteit in het product te ontwerpen, zodat deze kan blijven voldoen aan de veranderende eisen. Welke eisen dat zijn en welke ontwerpuitgangspunten de flexibiliteit bieden, zijn in dit rapport beschreven in hoofdstuk 3 tot en met 5.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 7


2.8 Onderzoeksmethodologie

Hoofdvraag: Hoe kan een structureel leegstaand kantoorgebouw uit de jaren ’70-’90 op gebouwniveau worden getransformeerd worden naar tijdelijke starterswoningen, gebruik makend van een herbruikbare demontabele kunststof composiet gevel?

Vooronderzoek

Kantoren uit de jaren ’70-’90: Verdeeld in types op basis van stramienmaat

Eisen met betrekking tot starterswoningen: PvE voor starterswoningen opstellen aan de hand van literatuuronderzoek m.b.t. de gebouwschil

Type kiezen op basis van aanbod en modulaire maat

Tekortkomingen kantoorgebouw: Kenmerken van het gekozen kantoortype vergelijken met de eisen voor een starterswoning

Bestaande renovatie producten/concepten: Sterke en zwakke punten van de concepten vergelijken d.m.v. beschrijvingstabel en morfologisch schema.

PvE m.b.t. producteigenschappen

Onderzoek Ontwerp

Conceptontwikkeling product: Op basis van het opgestelde PvE en sterkte-zwakte analyse bestaande producten het IFD gevelconcept ontwikkelen m.b.v. morfologisch schema

Productontwikkeling: Technische uitwerking van het ontwerp Product vergelijken met bestaande producten m.b.t. gebruik en kosten

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 8


Vooronderzoek: Uit het gezamenlijk vooronderzoek komt een beschrijving van de kantoren uit de periode ‘70-’90 gebaseerd op de technische eigenschappen van het gebouw. De typerende aspecten zijn samengesteld door bestudeerde literatuur te vergelijken en terugkerende aspecten op te nemen in de typebepaling van kantoorgebouwen. Het resultaat is een lijst met technische aandachtspunten per gebouwtype, die bij transformatie en productontwikkeling van belang zijn. Wanneer de verschillende types gedocumenteerd zijn, zal op basis van actuele leegstand worden een type worden gekozen waarin het product toegepast kan worden. Eisen met betrekking tot starterswoningen: De woonfunctie die in het kantoorpand zal worden gerealiseerd zullen starterswoningen zijn. Om de beperkingen van de gekozen kantorengroep te kunnen bepalen is het belangrijk om te weten wat voor eisen er aan starterswoningen worden gesteld met betrekking tot de gebouwschil. Vanuit bestaande onderzoeken zal een programma van eisen worden opgesteld die als input dient voor de beschrijving van de tekortkomingen van de kantoorgevel. Dit zal gedaan worden aan de hand van een literatuuronderzoek. Tekortkoming kantoorgebouw: Wanneer een type kantoor is gekozen en de eisen vanuit de starters voor een buitenschil bekend zijn, kunnen de tekortkomingen van het kantoortype worden bepaald. Het resultaat is een lijst met aandachtspunten waar het kantoor niet voldoet aan de eisen voor een starterswoning. Naast de tekortkomingen, worden ook de technische randvoorwaarden voor het gevelconcept duidelijk. Dit zijn dus niet zozeer tekortkomingen, maar vaste gegevens vanuit de bestaande kantoren, waar in het ontwerp rekening mee moet worden gehouden. Bestaande transformatie/renovatie producten en concepten: Om een product te kunnen ontwikkelen voor tijdelijke transformatie, wordt eerst gekeken naar bestaande transformatie/renovatie producten en concepten, die in een buitenschil worden gebruikt. Allereerst wordt een beschrijvende analyse gedaan waarin de sterke en zwakke punten van een zestal bestaande producten worden beschreven op functioneel, technisch en organisatorisch niveau. De ontwerpoplossingen, die bij de bestaande producten gezien worden, zullen in een morfologisch schema gezet worden. Conceptontwikkeling product: Aan de hand van de technische gegevens van het gebouwtype, de tekortkomingen van dat type en de sterke en zwakke punten van bestaande tijdelijke concepten, kan een eigen product ontwikkeld worden. Met de voorgaande analyses en het programma van eisen, wordt een tweede morfologisch schema opgesteld voor het ontwerpconcept. De ontwerpoplossingen, gezien bij de bestaande producten, worden aangevuld met eigen ontwerpoplossingen. Alle ontwerpkeuzes samen vormen de conceptontwikkeling van de transformatiegevel. Productontwikkeling: De laatste stap is het uitwerken van het concept naar een product. In deze fase wordt het ontwerp definitief gemaakt en technische knelpunten tot principedetails uitgewerkt. Tot slot wordt het ontwikkelde product gereflecteerd aan de bestaande concepten om te bepalen in welke mate het nieuwe product beter voldoet aan de transformatie eisen. Dit wordt gedaan door te kijken in hoeverre het product voldoet aan het programma van eisen en in hoeverre de gevel concurrerend is met bestaande gevelsystemen.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 9


3.

De kantoren 3.1 Inleiding De kantoorgebouwen die in het vooronderzoek geanalyseerd zijn, hebben geresulteerd in een typologiebeschrijving op basis van technische gebouwkenmerken. De kenmerken waar naar gekeken wordt zijn gekozen op basis van literatuur over transformaties en op basis van eigen inzicht. Het doel van het vooronderzoek om de kantorenvoorraad tussen de jaren ’70-’90 te typeren, heeft geresulteerd in 4 categorieën. Uit de analyse is het leidende kenmerk binnen de typologiebeschrijving bepaald, de stramienmaat. De case studies zijn onderverdeeld in de volgende vier types: - gebouwen met een stramienmaat van 7,2 meter - gebouwen met een stramien > 7,2 meter, maar wel een modulaire maat (een veelvoud van 300mm) - gebouwen met een stramien < 7,2 meter met een modulaire maatvoering - gebouwen zonder modulaire maatvoering en een stramien < 7,2 meter

In dit hoofdstuk worden allereerst de gevormde types geëvalueerd aan de hand van de typologiebeschrijving en de toekomstige functie van starterswoning. Aan de hand daarvan wordt een van de vier types gekozen. Bij de keuze wordt gekeken naar toepasbaarheid, maar ook naar het geschat aantal gebouwen waarvoor het nieuwe gevelconcept van toepassing kan zijn. Met de typologiebeschrijving wordt duidelijk welke gebouweigenschappen van belang zijn bij het ontwikkelen van het demontabele gevelsysteem.

3.2 Bevindingen Uit het vooronderzoek zijn een aantal kenmerkende overeenkomsten naar voren gekomen, die gebruikt zijn voor het bepalen van de typologie. De onderzochte gebouwen tonen aan dat de kantoorontwerpen uit de jaren ’70-’90 vaak volgens standaard maatvoering laten leiden. 12 van de 25 bekeken gebouwen staan op een stramienmaat van 7,2 meter, wat tegenwoordig nog steeds als standaard kantoorstramien wordt aangemerkt. Het valt echter wel op dat van de overige gebouwen er 6 zijn, die niet op een modulair stramien gebouwd zijn. Deze gebouwen vertonen grote variatie in type constructie, vloer tot vloer hoogte en gevelsysteem. Om te kunnen bepalen welke gebouweigenschappen van belang zijn bij de ontwikkeling van het demontabele gevelsysteem, zal per typologie beschreven moeten worden wat de belangrijkste kenmerken zijn. Naast de conclusies uit het vooronderzoek is het van belang om per type te weten welke aspecten met betrekking tot de gevel voorkomen. Daarom zullen in deze paragraaf de vier types worden beschreven.

minimaal 3 meter. Er kan geconcludeerd worden dat er een ook binnen de vloer tot vloer hoogte een standaardisatie heeft plaats gevonden.

Vloer tot vloer hoogte

Type 1: Gebouwen met een stramienmaat van 7,2 meter De onderzochte gebouwen die onder dit type Stramien 7,2m vallen vertonen duidelijke overeenkomsten op meerdere technische kenmerken. Naast de 3,6 eenduidige stramienmaat, is ook de vloer tot vloer 3,5 hoogte vrij constant. In figuur 3.1 is te zien dat het 3,4 merendeel van de vloer tot vloer hoogtes tussen de 3,2 en 3,3 meter liggen. Uit het vooronderzoek 3,3 blijkt dat de vloerdikte van deze gebouwen vaak 3,2 tussen de 200 en 300mm liggen. De vrije hoogte 3,1 van de gebouwen binnen dit type zijn dan ook 3 1

2

3

4

5

6 7 8 9 Gebouwnummer

Fig. 3.1: Vloer tot vloer hoogtes kantoren type 1

Het feit dat de standaard stramienmaat 7,2 meter gepaard gaat met een ‘standaard’ constructiehoogte, levert een ontwerpmaat op voor het

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 10


nieuwe gevelsysteem. Naast de terugkerende afmetingen binnen dit type zijn er meer kenmerkende eigenschappen te zien. Zo zijn er relaties tussen het type gevel en de gebouwhoogte. Binnen type 1 zijn voornamelijk hoogbouwgebouwen gezien. Geen enkele laagbouw valt onder deze categorie. Als wordt gekeken naar welke gebouwen onder de categorie hoogbouw vallen, valt op dat de meerderheid ontworpen is met een vliesgevel (6 van de 8). Type 1 heeft ook beduidend vaker een vliesgevel, want 6 van de 7 vliesgevels vallen onder type 1. Uit het vooronderzoek is al duidelijk geworden dat sommige eigenschappen bij vrijwel alle kantoren terugkomen. Aspecten die betrekking hebben op de bouwfysische eigenschappen en op de indeelbaarheid van de vloervelden. De kantoren binnen dit type komen uit jaartallen tussen 1970 en 1990. De thermische isolatie is dan ook wisselend. Kantoren na 1985 hebben acceptabele isolatiepakketten van minimaal 70mm dik. Gebouwen voor deze tijd hebben wel isolatie, maar deze is dun in vergelijking tot huidige maatstaven. De draagconstructie bestaat altijd uit een kolommenstructuur met een vrij indeelbaar vloerveld. De gebouwen in dit type zijn overwegend rechthoekig van vorm. Uit de beschrijving is te concluderen dat er een hoge mate van standaardisatie in dit type heerst. De ontwerpmaten vertonen geen significante variatie en ook de gebouwvorm lijkt volgens een bepaalde standaard te zijn ontworpen. In figuur 3.2 is tot slot gekeken naar de gebouwdieptes binnen type 1. Ook hierin is te zien dat de variatie gering is. Gebouw 5 is een uitschieter, maar de gemiddelde gebouwdiepte ligt rond de 17 meter. In de grafiek is de standaard stramienmaat terug te zien. Waardes van 14-15 meter en waardes van 20-21 meter hangen nauw samen met de stramienmaat van 7,2 meter. Daarnaast is de daglichttoetreding een belangrijke factor voor de gebouwdiepte (Voordt et al, 2007). Om voldoende daglicht in de ruimte te krijgen, ook achterin, is het belangrijk om het gebouw niet te diep te maken. Net als voor werkruimtes, is het voor woningen ook prettig om voldoende daglicht binnen te krijgen.

Gebouwdieptes bij een stramien van 7,2m 35 30 25

Gebouwhoogte (m)

20 15 10 5 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Gebouwnummer

Fig. 3.2: Gebouwhoogtes kantoren type 1

Om een beeld te krijgen over het soort kantoor, wat onder type 1 valt is op afbeelding 3.1 een fotocollage te zien met 3 gebouwen die als case studies gediend hebben. Van links naar rechts zijn het Boompjes 200, Westblaak 218 en Admiraliteitskade 60 allen in Rotterdam. Het uiterlijk van de gebouwen is niet gedateerd te noemen. Wat wel opgemerkt kan worden is de afwezigheid van een eigen identiteit, vooral bij het middelste gebouw. De gevels van de gebouwen zijn eentonig en zakelijk.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 11


Afb. 3.1: Fotoreeks uiterlijk gebouwen Type 1; bron: Google maps

Type 2: Gebouwen met een stramienmaat groter dan 7,2m en modulaire ontwerpmaat van 300mm Gebouwtype 2 bestaat uit een kleiner deel van de gebouwenvoorraad. Binnen de case studies vallen 4 van de 25 gebouwen onder type 2. De stramienmaten zijn nog steeds aan de hand van een modulaire maat ontworpen. Net als in type 1, bestaan deze gebouwen uit een betonnen draagconstructie met kolommen. De verdiepingshoogte varieert van 3,6m tot 3,25m. Twee van de vier gebouwen zijn hoogbouw kantoren. De andere twee zijn middelhoogbouw en laagbouw kantoren. Zo variërend als de gebouwhoogte is zijn ook de gevels die in dit type voorkomen. Alle drie de gevelsoorten zijn terug te vinden in dit type.

Modulair >7,2 meter

Draagconstructie Verdiepingshoogte Gebouwhoogte

Aert van Nesstraat 45, Rottderdam (1974)

Blaak 22, Rotterdam (1979)

Omvang 24.093m2

Omvang 16,099m2 Omvang 2081m2

Omvang 4.928m2

IHW kolommen & vloeren

IHW kolommen & balken

Kolommen en balken

IHW kolommen & vloeren

3,6m

3,3m

3,25m

3,4m

Hoogbouw

Hoogbouw

Laagbouw

Middelhoogbouw

450mm

220mm

270mm

Strokengevel

Gevelelementen

Vloerdikte Gevelconstructie Ramen Gebouwvorm Opp per verdieping

Jufferstraat 9, Rotterdam (1979)

Schouwburgplein 30-34, Rdam (1987)

Vliesgevel

Gevelelementen

Niet te openen

Niet te openen

Te openen

Te openen

vierkant 2* 58 bij 53m (6148m2)

Rechthoekig

L-vorm 15,6*28m + 15,6*54m (1279m2)

L-vorm -

52,5*21,3m (1118m2)

Fig. 3.3: Gebouwkenmerken binnen type 2

In figuur 3.3 is te zien dat vrijwel op ieder vlak variërende kenmerken voorkomen. Dit valt deels terug te herleiden tot de typologie: gebouwen met een stramien groter dan 7,2 meter. De stramienmaten die zijn opgenomen variëren van 7,5m tot 7,8m. Vanwege het kleine aandeel van dit type binnen de steekproef en de grote variëteit binnen dit type, kan enkel iets gezegd worden over de algemene eigenschappen die bij alle onderzochte kantoorgebouwen zijn geconstateerd: Een vrij indeelbare binnenruimte door de kolommenstructuur, de ventilatie is deels mechanisch en er zijn liften aanwezig. Tot slot is in afbeelding 3.2 te zien hoe de gebouwen binnen dit type er van buiten uit zien. De gebouwen zijn zeer verschillend. Wat wel opvalt, is het architectonisch ontwerp van de kleinere kantoorgebouwen. De gebouwen links en rechts op afbeelding 3.2, het Schouwburgplein en de Jufferstraat, hebben een wat

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 12


intiemere uitstraling. Ze zijn minder dominant in het straatbeeld dan de hoogbouw gebouwen. Dit komt niet alleen door het volume, maar ook de uitstraling van de gevel. Bakstenen en losse kozijnen geven een kleinschaligere uitstraling dan strakke gevels met vlakke raamstroken, zoals bij het middelste gebouw is toegepast.


Type 3: Gebouwen met een stramienmaat kleiner dan 7,2 met een modulaire maat van 300mm Binnen gebouwtype 3 zijn minder sterke overeenkomsten terug te vinden dan in type 1. De Stramien <7,2m 300 modulair stramienmaten zijn niet hetzelfde, maar ze hebben 4 wel een modulaire maat. Van de 25 onderzochte gebouwen vallen 5 gebouwen in dit type. Geen van deze gebouwen valt onder de categorie Kolommen & vloerveld ‘hoogbouw’. Laagbouw en middelhoogbouw komen 3 beide meerdere keren voor. Als gekeken wordt naar de ontwerpmaten is te zien dat ook in dit type de Kolommen & standaardisatie op het gebied van maatvoering van balken gevel invloed is op het ontwerp. Van de vier gebouwen 2 waarvan de vloer tot vloer hoogte bekend ligt de hoogte tussen de 3,2 en 3,4 meter. Een Kolommen & opmerkelijke maat is echter een vloer tot vloer balken 1 1 hoogte van 3,24m, zeker omdat bij dit gebouw deels richting (alleen een vliesgevel is toegepast (zie bijlage 4 van het in vloerveld) vooronderzoek). De constructie van deze gebouwen heeft wel duidelijke overeenkomsten. In figuur 3.4 is 0 de analyse te zien van de draagconstructie. Hierin wordt duidelijk dat alle gebouwen binnen dit type Fig. 3.4: Draagstructuur type 3 een kolommen-balken structuur hebben. Dit is het enige type waarin enkel prefab vloeren zijn gezien, zoals kanaalplaten en breedplaten. In afbeelding 3.3 zijn een drietal gebouwen weergegeven om iets te kunnen zeggen over de uitstraling. De verschillende geveltypes leveren slechts kleine verschillen in uitstraling op. De gebouwen die binnen dit type vallen, liggen allemaal in of aan de rand van woongebieden. Het kleinschalige karakter past in deze stedelijke gebieden. Het linker gebouw heeft een erg traditionele, maar anonieme, uitstraling. De losse ramen geven het idee van individuele ruimtes, net als bij het gebouw rechts op afbeelding 3.3. De inpassing in de bestaande stedelijke situatie lijkt van grote invloed te zijn op het ontwerp. De gebouwen links en rechts op de afbeelding liggen meer in een woongebied. Het gebouw in het midden van afbeelding 3.3

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 13


ligt op een bedrijventerrein aan de rand van een woongebied. Grote kantoren in deze gebieden zijn niet aanwezig. Voor transformatie naar woningen zijn deze locaties geschikt. Daarnaast zijn de gebouwen qua grootte (2500-5000m2) niet te klein om te transformeren naar meergezinswoningen. Er moet echter wel worden opgemerkt dat bij het transformeren van deze kantoren naar woningen, de variëteit in de wijk sterk benadeeld wordt. Volgens een onderzoek in opdracht van het Ministerie van Economische Zaken is het belangrijk om lokale bedrijventerreinen te behouden. Het zorgt niet alleen voor lokale werkgelegenheid, maar ook voor een verhoogde sociale veiligheid. Dit komt door de gemengde functies op de locatie. Het is dan ook niet aan te bevelen om al deze kantoren van functie te laten wijzigen. Renovatie of sloop-nieuwbouw lijkt dan een betere oplossing dan transformatie (Ministerie van economische zaken, 2010).


Type 4: Gebouwen met een stramienmaat kleiner dan 7,2 meter zonder modulaire maatvoering Het laatste kantoortype uit het vooronderzoek heeft geen duidelijke stramienmaat en geen modulaire maatvoering. Verrassend genoeg vallen nog 6 van de 25 gebouwen uit de case study onder dit type. Binnen dit type zijn niet alleen de stramienmaten erg divers, ook de vloer tot vloer hoogte heeft de grootste diversiteit (figuur 3.5). De hoogte varieert van 3,6 tot 3,1 meter. Voor een seriematig product met een vaste maat is dit kantoortype geen optie. Binnen dit type zijn alleen middelhoogbouw kantoren toegeschreven. De meeste gebouwen zijn van voor 1980, met als geveltype een strokengevel. De gebouwen zijn qua vorm voornamelijk rechthoekig en met 10-12 meter vrij smal. Dit valt terug te herleiden tot het feit dat de ontwerpmaten kleiner zijn dan 7,2 meter. De uitvoeringsmethode van de draagconstructie past bij de afwijkende ontwerpmaten. Vier van de zes gebouwen bestaat uit kolommen met een gestort vloerveld. Alle constructies zijn in het werk gestort. Deze in situbouwmethode past bij afwijkende maatvoering. 3,7 3,6 3,5

Stramien 7,2m


3,4 Stramien>7,2m modulair

3,3 3,2

Stramien <7,2m modulair

3,1 3

Stramien <7,2m niet modulair

2,9 2,8 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Gebouwnummer Fig 3.5: Vergelijking vloer tot vloer hoogtes

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 14


Om een beeld te krijgen van de gebouwen is ook voor dit type een fotoserie gemaakt (afbeelding 3.4). Het is opmerkelijk dat de gevels die op de afbeelding te zien zijn bestaan uit geprefabriceerde platen. Bij een variërende en ongelijke stramienmaat zou een gevel van bakstenen eerder verwacht worden dan een gevel van betonplaten. Kleine maatafwijkingen kunnen dan gemakkelijker opgevangen worden dan met panelen. Het is echter wel zo dat de betonplaten in afbeelding 3.4 naar elke gewenste maat gestort kunnen worden, omdat deze niet in een gevelsysteem hoeven te passen zoals bij vliesgevels het geval is. De uitstraling van de gebouwen is somber en monotoon. De betonplaten, afgewisseld met raamstroken lijken het resultaat van seriematige kantoorbouw zonder inbreng van de huurder. Het gebouw rechts op de afbeelding lijkt daarentegen wel meer ontworpen met de gedachte dat een kantoor niet alleen een werkplek is, maar ook een visitekaartje voor de huurder.


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 15


3.3 Bepaling kantoortype In paragraaf 3.2 zijn de vier gevormde types uit het vooronderzoek kort beschreven. Ieder type heeft zijn eigen kenmerken. Bij het kiezen van een kantoortype zijn twee aspecten van belang, het aanbod van het kantoortype en de technische kenmerken van dit type. Om het nieuwe gevelconcept zo vaak mogelijk te kunnen hergebruiken, is het van belang te weten welk kantoortype het vaakst voorkomt. Type 1 is in het vooronderzoek beduidend vaker voorgekomen (12 van de 25 keer) dan de overige types. In het boek Transformatie van Kantoorgebouwen p. 217 staat vermeld dat de gestandaardiseerde stramienmaten van 5,4 en 7,2 meter veel voorkomen binnen kantoorontwerpen (Voordt et al, 2007). Dit bevestigt de bevinding in het vooronderzoek. Kantoortype 1, met een gestandaardiseerde stramienmaat van 7,2 meter, komt het vaakst voor binnen de kantoren uit de jaren ’70-’90. Naast de aanwezigheid van leegstaande gebouwen, is de technische opbouw van de gebouwen zeer bepalend voor het productontwerp. De technische aspecten die zijn onderzocht in het vooronderzoek, bevatten een aantal aspecten die van belang zijn voor een gevelrenovatie. De aspecten verdiepingshoogte, vloerdikte, draagconstructie, gevelconstructie en stramienmaat zijn de 5 technische aspecten die belangrijk zijn bij het verbeteren van de gevel. Om een geïndustrialiseerd product te kunnen toepassen en te kunnen hergebruiken op meerdere kantoren, zijn de afmetingen van de gebouwen van groot belang. Een gevelelement of –module hoeft idealiter niet meer aangepast te worden, wanneer deze op een volgend kantoor wordt geplaatst. Vaste afmetingen binnen een kantoortype zijn daarom een groot voordeel. Zowel de stramienmaat, als de vloer tot vloer hoogte moeten zo min mogelijk variatie vertonen binnen een kantoortype. Hoe hoger de variatie, hoe meer afwijkende gevelelementen en hoe minder de herbruikbaarheid van de elementen wordt. In Bijlage 5 van het vooronderzoek is grafisch weergegeven welke vloer tot vloer hoogtes er per type kantoor zijn geconstateerd. Zoals het Slimbouwen® model van Dhr. Lichtenberg in figuur 3.6 laat zien, is de draagstructuur het eerste onderdeel binnen de sequentie. Deze heeft vaak de grootste invloed op de overige gebouwcomponenten. Daarnaast is de draagstructuur erg lastig om aan te passen, waardoor dit als een vast uitgangspunt zal moeten dienen. Wanneer de draagstructuur binnen een kantoortype weinig variatie vertoont, is dit voordelig voor Fig. 3.6: Slimbouwen sequential proces bron: Collegesheets Product development (7T750) alle bouwcomponenten die later komen in het J.J.N.Lichtenberg, Technische Universiteit Eindhoven bouwproces. Wanneer de draagstructuur uit dragende buitenwanden bestaat, bemoeilijkt dit de transformatie. Daglichttoetreding en andere gevelopeningen zijn lastiger te realiseren dan wanneer de draagconstructie losgekoppeld is van de gevel. Een losstaande draagconstructie, bestaande uit een skeletstructuur buiten het gevelvlak, biedt de meest gunstige situatie om een kantoorgevel te vervangen. Dragende buitenwanden is de minst gunstige situatie om gevelrenovatie toe te passen. Wanneer de buitengevel geen dragende functie heeft, moet alsnog rekening gehouden worden met het type gevel. Veel gevels binnen de onderzochte cases hebben een betonnen binnenblad. Deze stroken zijn aangestort aan de vloer, waardoor demontage niet meer mogelijk is. Deze bouwmethode is voornamelijk terug te zien bij geveltype ‘strokengevel’ en ‘ramengevel’. Het verwijderen van een stroken- en ramengevel is door het aanstorten van de betonnen elementen moeilijker dan het verwijderen van een vliesgevel. Daarom heeft een vliesgevel de voorkeur bij het transformeren van een kantoor, wanneer uit wordt gegaan van vervanging van de gevel. Met voorgaande gegevens kan door middel van de vergelijkingstabel een keus worden gemaakt in kantoortype. In de tabel is met behulp van een waardering aangegeven hoe ieder kantoortype ten opzichte van een ander kantoortype scoort.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 16


Tabel 3.1: afweging kantoortype

Draagconstructie

Stramienmaat


Gevelconstructie

Aanbod

Type 1; stramien 7,2m

+

++

+

+

++

++

Type 2; stramien >7,2m

+

O

O

-

+

-

Type 3; stramien < 7,2m

+

+

++

++

-

--

Type 4; niet modulair

+

--

--

--

-

O

Vloerdikte

Bij alle kantoortypes bestaat de draagconstructie uit een kolommenstructuur met (rand)balken of gestorte vloerplaat. Enkele gebouwen hebben constructieve balken langs de buitengevels, maar in geen enkele case zijn dragende buitenmuren gevonden. In de stramienmaat zijn wel verschillen te zien. In de stramienmaat van type 1 zit vanzelfsprekend in het geheel geen variatie. Binnen type 3 zijn wel verschillende maten te zien, maar ook daar lijkt een gestandaardiseerde maat van 5,6 meter het vaakst voor te komen. Type 4 scoort erg laag, omdat hier de stramienmaten grote verschillen vertonen. Zeer specifieke afmetingen zonder duidelijke modulaire maat maken type 4 ongeschikt voor gevelverbetering met een geïndustrialiseerd product. In de vloer tot vloer hoogte is een afwijking gevonden van niet meer dan 300 millimeter bij type 1. Daarbij ligt de vloer tot vloer hoogte van 7 van de 9 gebouwen binnen de 3,2 tot 3,3 meter. De gevonden afmetingen zijn afhankelijk van het aanbod aan informatie soms met en soms zonder afdeklaag opgenomen in de analyse. De verschillen tussen de constructiehoogte zijn dan ook klein binnen type 1. Ook type 3 laat een vaste maatvoering zien bij de vloer tot vloer hoogte en de vloerdikte. Hierbij moet echter wel opgemerkt worden dat het aantal cases vallend onder type 4 te laag is om een gegronde uitspraak te kunnen doen over deze waardes. 4 van de 5 gebouwen binnen type 4 zijn van de late jaren 80, waardoor de geringe overeenkomsten eerder aan de bouwperiode kunnen worden toegeschreven dan aan het gebouwtype. Type 1 scoort ook op het gebied van gevelconstructie hoog, omdat dit type 6 van de 12 keer een vliesgevel heeft. Type 3 en type 4 hebben beide alleen stroken- en ramengevels en scoren daarom slecht. Naast technische eigenschappen en het aanbod in tabel 1, is type 1 op andere gebieden ook constanter dan de andere drie types. De gebouwen zijn overwegend hoogbouw gebouwen met een rechthoekige vorm, zoals in paragraaf 3.2 is aangegeven. In het type gevel is duidelijk de standaardisatie van de draagconstructie in terug te zien. Het toepassen van vliesgevelsystemen vereist een vaste maat, vanwege de serieproductie van deze gevels. De modulaire maat van vliesgevelsystemen is afgestemd op modulaire standaard stramienmaten, zoals die van 7,2 meter die in type 1 voorkomt. De beschikbaarheid van dit type, gecombineerd met de meest overeenkomstige gebouwkenmerken heeft geleid tot de keuze om voor dit kantoortype een transformatieproduct te ontwikkelen.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 17


3.4 Conclusie Met het kiezen van kantoortype 1, is het toepassingsgebied van het nieuwe product bepaald. De gebouwen binnen type 1 hebben overeenkomsten, die de randvoorwaarden vanuit de kantoorgebouwen bepalen. Zo zijn de afmetingen van de draagconstructie een eigenschap die weinig varieert. De stramienmaat is 7,2 meter en de constructiehoogte vertoont over het algemeen weinig variatie en ligt op enkele uitschieters na tussen de 3,2 en 3,3 meter. Alle informatie die in het vooronderzoek over deze kantoren is verzameld, kan nu worden gebruikt om te bepalen waar de knelpunten voor transformatie liggen. Zoals gezegd, zorgt de typologie ervoor dat de verschillen tussen de gebouwen klein zijn. Het is niet zo dat alle gebouwen binnen type 1 exact aan elkaar gelijk zijn. Op sommige punten is dat ook niet van belang. De gebouwhoogte is een van die punten. Op andere punten is het goed om te weten hoe groot de variatie is binnen de typologie. De vloer tot vloer hoogte en het geveltype zijn daar twee voorbeelden van. Deze variatie zal in het concept moeten worden opgevangen. De nieuwe gevel zal op dit gebied genoeg flexibiliteit, of aanpasbaarheid, moeten bezitten om de verschillen binnen kantoortype 1 op te kunnen vangen. De typebeschrijving van type 1 maakt een deel uit van de ontwerprandvoorwaardes voor het nieuwe gevelconcept. Het kantoorgebouw is niet de enige factor die belangrijk is bij het ontwerpen van een nieuwe gevel. De eisen die aan een gevel worden gesteld vanuit de gebruiker met betrekking tot comfort en uiterlijk zijn ook van grote invloed op het product. Hoofdstuk 4 zal hier verder op ingaan.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 18


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 19


4. De bewoners 4.1 Inleiding De toekomstige bewoners van het getransformeerde kantoor zijn een van de drie groepen die van invloed zijn op het programma van eisen voor de nieuwe gevel. Dit zijn immers de gebruikers van de nieuwe gevel. Zoals in de Hoofdstuk 1 is aangegeven, hebben starters in Nederland moeite om een (betaalbare) woning te vinden. De woningmarkt zit op slot en de doorstroom is stil komen te liggen. De starterswoningen in Nederland zijn nu bezet door mensen die niet kunnen, of willen, doorstromen naar een duurdere woning. Het gebruiken van leegstaande kantoren om dit tijdelijke tekort aan starterswoningen te kunnen verminderen, is een manier om leegstaand vastgoed nuttig te gebruiken. Nu is het wel zo dat een kantoor niet een op een te gebruiken is als woning. Ten eerste is een kantoorgebouw volgens andere ontwerpvoorwaarden gerealiseerd dan een woongebouw. Op het gebied van ventilatie en thermische isolatie verschillen kantoren van woongebouwen. Het is van belang om te weten welke veranderingen er wettelijk moeten worden doorgevoerd, maar ook welke woonkwaliteiten een kantoorgebouw mist ten opzichte van een appartementengebouw. In het nieuwe bouwbesluit, Bouwbesluit 2012, is het onderwerp transformatie opgenomen. Hierin zijn de regels voor transformatie voor het eerste apart opgenomen, om transformaties te vergemakkelijken. In de regel moeten woningen aan strengere eisen voldoen dan kantoorgebouwen. In het Bouwbesluit 2012 wordt gesteld dat het ‘nieuwe’ woongebouw moet voldoen aan het Bouwbesluit bestaande bouw. Wanneer dit niet het geval is zullen er verbouwingen gedaan moeten worden. Voor deze verbouwingen gelden dan in beginsel de nieuwbouwvoorschriften uit het Bouwbesluit 2012 (Scharphof, 2011). De regelgeving, opgenomen in het Bouwbesluit, verzekeren een zekere mate van kwaliteit en leefbaarheid voor de bewoners. Wanneer een gebouw voldoet aan de eisen van het bouwbesluit mag worden aangenomen dat een gezond en leefbaar klimaat kan worden bereikt. Een getransformeerd kantoor heeft vaak speciale of afwijkende aspecten die binnen een woongebouw niet snel zullen worden opgenomen in het ontwerp. Deze aspecten kunnen gewaardeerd worden als karakteristiek, maar zijn soms ook niet acceptabel voor gebruik in woningen. Naast de gebouwaspecten is het ook nog de vraag of de kantoren op een bruikbare locatie staan. Dit hoofdstuk richt zich voornamelijk op het eerste vraagstuk, met de locatie van de gebouwen als vast gegeven.

4.2 Dé starter bestaat niet Het traditionele beeld van ‘de starter’ is die van studenten die na het afronden van hun studie voor het eerst de huizenmarkt op gaan. Dit is echter maar een deel van de totale groep starters. In het onderzoek ‘Starters aan zet’ is aandacht besteed aan de overeenkomsten en verschillen tussen de Nederlandse starters. Het onderzoek heeft onderscheid gemaakt in zeven type starters: Jeugdige mobiel, Jonge traditioneel, Klimmer, Vliegende starter, Laatbloeier, Herstarter, Bemiddelde herstarter. Deze zeven groepen hebben allemaal hun eigen voorkeuren op het gebied van woningkeuze. In het onderzoek is per type starter een profiel opgemaakt, die tot stand is gekomen door interviews met starters die binnen dat type vallen.

Tabel 4.1: verschillende woonvoorkeuren van starters Bron: Starters aan zet, INBO (2007)

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 20


De factsheets die bij de profielen horen, zijn terug te vinden in bijlage 1. Het resultaat is een beschrijving waarin de respondenten hebben aangegeven welke eisen en voorkeuren ze hebben bij het kiezen van een woning. De resultaten laten zien dat er grote verschillen zijn tussen de zeven type starters. Tabel 4.1 laat de opvallende verschillen zien die geconcludeerd zijn. De twee grootste invloeden zijn de levensfase waarin de woningzoekende zit en of het een herstarter betreft of niet. Daarnaast zijn leefstijl, financiële middelen en opleidingsniveau van invloed op de woonvoorkeuren. Daarom is de tabel opgedeeld in starters jonger of ouder dan 25 jaar, opleidingsniveau en bestedingsruimte. Er zijn duidelijke verschillen te zien in de financiering van de woning en het type woning. Starters ouder van 25 jaar, laatbloeiers en met name de herstarters, richten zich op stabiliteit en onafhankelijkheid en veiligheid. Dit is terug te zien in hoge voorkeur voor kopen (85%) en wonen in landelijk gebied. De jonge starters zijn vaker op zoek naar huurwoningen. Een ander groot verschil is te zien in de locatie. Lager opgeleide respondenten zoeken net als de oudere starters vaker een woning buiten de stad, terwijl hoger opgeleide een sterke voorkeur hebben voor een stedelijke locatie (Boogaard et al., 2007). Naast locatie, prijs, ruimte en voorzieningen zal het eigen karakter van een kantoorgebouw een rol spelen in de keuze om in een getransformeerd kantoor te wonen. Niet iedereen is op zoek naar een appartement in een speciaal gebouw. Meer traditioneel georiënteerde woningzoekenden geven de voorkeur aan een grondgebonden woning, evenals gezinnen met kinderen. De jongere starters, die hun HBO of WO studie net hebben afgerond, zijn echter wel weer meer geïnteresseerd in speciale woongebouwen zoals oude fabrieken en kantoren. Een woning in een kantoorgebouw is dus niet voor iedereen geschikt. Ook hierin biedt het onderzoek van Inbo inzicht door zogenaamde beslissingsbomen op te stellen. Deze beslissingsbomen zijn met behulp van de startersprofielen opgesteld. De verschillende bomen kunnen gebruikt worden om te bepalen of een gebouw, of gebied, geschikt is om een specifieke startersgroep te kunnen huisvesten. De tool kan een ontwikkelaar laten zien hoe een project ontwikkeld kan worden om een bepaalde groep starters aan te spreken. Of andersom, welke starters geschikt zijn voor een geplande ontwikkeling. Dat laatste wordt gebruikt om te bepalen welke starters interesse hebben in appartementen in getransformeerde kantoorgebouwen. In figuur 4.1 is de betreffende beslissingsboom te zien. In figuur 4.1 is te zien dat bij vraag 3 de keus naar voren komt of het gaat om een nieuwbouwproject, of om een transformatieproject. Als deze lijn wordt gevolgd langs de lijn transformatie, is te zien dat te keus tussen starters tot 3 groepen is ingeperkt; Vliegende starters, Klimmers en Jonge traditionelen. De laatste vraag heeft betrekking op de locatie van het gebouw. De (leegstaande) kantoren, die in type 1 voorkomen, zijn voornamelijk te vinden in en rond stadscentra en op kantorenparken. Een Jonge traditioneel wenst enkel in getransformeerde gebouwen te willen wonen, wanneer deze in een landelijk gebied liggen. Hierbij kan gedacht worden aan boerderijen en stallen die omgebouwd zijn tot woning. Voor de leegstaande kantoren kan geconcludeerd worden dat de doelgroep bestaat uit twee starterstypen: de Vliegende starters en de Klimmers.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 21


Fig. 4.1: Geschikte startersgroepen voor transformatieprojecten Bron: Starters aan zet , INBO (2007)

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 22


4.3 De woonvoorkeuren Voorgaande paragraaf heeft twee type starters aangemerkt, die geschikt zijn om in een getransformeerd kantoor te kunnen onderbrengen uitgaande van de woon- en locatievoorkeuren. De woonvoorkeuren die deze starters hebben, zijn belangrijk voor het ontwikkelen van een passend concept voor de nieuwe gevel. Waar hechten deze starters waarde aan? Welke voorkeuren zijn bepalend voor de woningkeuze en welke voorkeuren zijn minder van belang? Deze vragen zullen in deze paragraaf beantwoordt worden. De vliegende starter en de klimmer zijn beide een type starter die een woning zoekt na de studententijd. Deze starters willen graag in de stad (blijven) wonen (Blijle et al., 2009). De profielen van de overige groepen komen niet overeen met de eigenschappen die kantoorgebouwen uit de jaren ’70-’90 hebben. De Herstarters en de Jonge Traditionelen zijn meer georiënteerd op grondgebonden woningen. Dit komt omdat herstarters vaak een gezin hebben en Jonge Traditionele op het punt staan een gezin te beginnen. Ook de Laatbloeier prefereert een grondgebonden woning met tuin buiten de stad. Dit is ook terug te zien in de woonmilieuprofielen die in het onderzoek beschreven zijn. De Vliegende starter en de Klimmer zijn de twee type starters die volgens het onderzoek stedelijk georiënteerd zijn. Met betrekking tot de woning bieden appartementen een goede kans om een woning in de stad te betrekken. De leegstaande kantoren die in het vooronderzoek bekeken zijn, liggen allemaal in het centrum van Rotterdam. De twee starterstypen zijn dus bereid een appartement te betrekken, omdat de centrumlocatie hen erg aanspreekt. Het is van belang om te weten wat deze starters voor eisen stellen aan hun nieuwe woning. Deze eisen zullen samen met de het gekozen kantoortype een programma van eisen vormen voor het productontwikkelingsproces. De ‘vliegende starter’ en de ‘klimmer’ zullen nader beschreven worden. De Vliegende Starter Leeftijd: 20-30 jaar Opleiding: HBO/WO Woning: Vanuit een studentenhuis Werk: Hoger inkomen Een vliegende starter is alleen of met zijn tweeën, heeft een hogere studie afgerond en verlaat het studentenhuis of ouderlijk huis. De vliegende starter is op zoek naar een representatieve woning. Een bestaande woning zonder veel kluswerkzaamheden heeft daarbij de voorkeur. 80% van de ondervraagde vliegende starters is op zoek naar een koopwoning. Het budget van een vliegende starter is met 250.000-300.000 euro vrij groot. Vrijwel iedere vliegende starter (85%) zoekt een woning in de (binnen)stad van de grotere steden. 70% van dit type starters is op zoek naar een grondgebonden woning, waarbij een privétuin belangrijk gevonden wordt. De combinatie binnenstedelijk wonen en het gebouwtype grondgebonden woning is een lastige combinatie. Gestapelde bouw is dan ook vaak een goed alternatief. In het onderzoek blijkt dat buitenruimte belangrijk wordt gevonden. Op de vraag of men een balkon wil hebben, heeft echter 75% aangegeven dit niet te willen. Deze tegenstrijdige waarneming kan te maken hebben met het feit dat de meerderheid van deze starters heeft aangegeven een grondgebonden woning te willen hebben met een tuin. Dan is een balkon niet meer aantrekkelijk. De vliegende starter is een kapitaalkrachtige doelgroep met een woonproduct wat niet aansluit op de gewenste woonomgeving. De starter zal dus een keus moeten maken tussen type woning of omgeving.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 23


De Klimmer Leeftijd: 20 -30 jaar Opleiding: HBO/WO Woning: Vanuit studentenhuis of ouderlijk huis Werk: Middeninkomen met potentie tot groei Een klimmer is een pas afgestudeerde persoon of koppel, die een woning zoekt na de studietijd. De klimmer is zowel geïnteresseerd in huur als in koop. Het budget van een klimmer is met €200.000 euro lager dan dat van een vliegende starter. Er is geen specifieke voorkeur voor een bestaande woning of een nieuwbouwwoning. Ruim 80% van de geënquêteerde klimmers wil in een stedelijke omgeving wonen. Locaties in en rond het centrum worden aantrekkelijk gevonden. 70% van de klimmers geven aan geen grondgebonden woning te zoeken. De voorkeur voor een meergezinswoning (appartementencomplex) past goed bij de gewenste locatie. De helft van de klimmers geeft aan een huurappartement te zoeken, waarbij een balkon als extra kwaliteit wordt gezien. Daarnaast geeft een relatief groot deel aan interesse te hebben in wonen in een bijzonder gebouw, zoals oude bedrijfspanden. De woonwensen van een klimmer komen op het gebied van woningtype en locatie beter overeen met het aanbod dan de wensen van een vliegende starter. Vooral de stedelijke oriëntatie gecombineerd met een meergezinswoning kenmerkt deze startersgroep. De wensen van deze groep kunnen goed gecombineerd worden met leegstaande kantoren in of nabij het centrum.

4.4 Conclusie De succesfactor van een getransformeerd kantoor heeft vrijwel geheel te maken met het goed afstemmen van het gebouw aan de gevraagde eisen van de doelgroep. Lang niet alle wensen kunnen worden vervuld. Maar wanneer naast de basisbehoefte van de doelgroep in extra kwaliteiten kan worden voorzien, kunnen getransformeerde kantoren voor starters een interessante optie zijn. De twee besproken startersgroepen willen beide graag in of rond een stadscentrum wonen. Vooral de ‘Klimmers’ laten de locatie zwaar wegen bij hun woningkeuze. Daarnaast is een groot deel van de ‘Klimmers’ op zoek naar een (huur)appartement. Onder de ‘Vliegende Starters’ is meer vraag naar een grondgebonden woning, maar ook zij willen graag in of nabij een stadscentrum wonen. De woonwens van een vrijstaand huis met tuin in de stad is een vraag waar niet aan te voldoen valt. In de woning zelf kijken de ‘Klimmers’ naar de grootte van de woonkamer en of er een buitenruimte aanwezig is. De ‘Vliegende Starter’ kijkt voornamelijk naar de grootte van het appartement en het aantal kamers. Ook voor hen is een buitenruimte een extra kwaliteit. Locatie, ruimte en privé buitenruimte zijn, naast de prijs, de drie punten waar de starters het eerste op selecteren bij het zoeken naar een woning (Boogaard et al., 2007). Volgens een onderzoek in opdracht van het Ministerie van VROM naar de woonvoorkeuren van de woonconsument is een appartement voor jongeren een reële optie. De studie is opgedeeld in drie delen. In het eerste deel hebben de respondenten hun ideale woonomgeving mogen kiezen. Hieruit is af te leiden hoe goed de huidige markt past bij de woonwensen. De conclusies van dit deel zijn echter niet een op een te vertalen naar een ontwikkelingsplan. Dit komt deels omdat de financiële randvoorwaarden in dit deel niet zijn meegenomen. Sommige waarnemingen zijn daarom wat onwerkelijk. Daarom is in het tweede deel van het onderzoek, in hoofdstuk 3: Het kiezen van een woning, de respondenten een reële keuze voorgelegd. Ze kunnen kiezen uit twee woningen met verschillende kenmerken, of ze kunnen kiezen om in hun eigen woning te blijven. Hierdoor worden de respondenten gedwongen te vergelijken en dus voorkeuren aan te geven. Tot slot wordt in het laatste deel terug naar de praktijk gekeken. Hierin zijn de woonvoorkeuren en de woonkeuzes gecombineerd om een beeld te geven over een gepaste, reële, woning voor de verschillende huishoudens.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 24


Ook deze studie komt tot de conclusie dat de voornaamste keus om een appartement te betrekken de (centrum)-stedelijke ligging is. Locatie blijkt een van de doorslaggevende aspecten te zijn bij het zoeken naar een woning. Dit omdat de locatie door de bewoner niet te veranderen is. De ideale woning, meestal een vrijstaand huis met een grote tuin, wordt snel minder belangrijk gevonden wanneer deze niet aanwezig is op de gewenste locatie. Niet alleen de nabijheid van voorzieningen zijn van belang bij het kiezen van een locatie, ook de algemene sfeer in en van de buurt, zijn belangrijke keuzefactoren. (Blijle et al., 2009), (Sievers et al., 2009), (Boogaard et al., 2007) Het onderzoek van VROM laat zien dat er een hiërarchie in het keuzeproces zit. Specifieke wensen gaan pas een rol spelen wanneer de belangrijkere thema’s, zoals locatie, prijs en ruimte naar wens zijn. Een onderzoek in opdracht van het Ministerie van VROM heeft gekeken naar de woonvoorkeuren van verschillende bevolkingsgroepen. Hieruit blijkt dat appartementen zowel appelleren bij ouderen en mensen met beperkte financiële middelen, als bij jonge, meer welvarende, huishoudens. Deze laatste groep kiest een appartement vanwege de locatie, stedelijke oriëntatie, beperkt onderhoud van de woning en tuin en de uitstraling/luxe (Blijle et al, 2009).

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 25


5. Conceptontwikkeling 5.1 Inleiding Het transformeren van een gebouw is een ontwerpopdracht die een andere aanpak vergt dan renovatie- of nieuwbouwprojecten. Er wordt uitgegaan van een bestaand gebouw. Daarbij moet de functie van het gebouw veranderen, maar de ontwerpvrijheid is ‘beperkt’ door het bestaande. Dit wil niet zeggen dat het per definitie een kwalitatief minder woongebouw is dan een nieuwbouwwoning. In hoofdstuk 2 is beschreven waar de vraag- en aanbodzijde op elkaar aansluiten. De huidige kantorenmarkt zit met een groot overschot van kwalitatief slechte kantoren. Deze zullen uit de voorraad gehaald moeten worden. De eigenaren en investeerders, die deze gebouwen bezitten, geven de voorkeur aan sloop en nieuwbouw. Hierdoor wordt het slechte gebouw uit de markt gehaald en komt een nieuw, functioneel gebouw weer terug. Waar nu de investeerders wachten op betere tijden op de kantorenmarkt en hun pand zonder huurder laten staan, kan dit gebouw tot het moment van sloop voor een andere functie worden gebruikt. Op de woningmarkt heerst een tijdelijk tekort aan starterswoningen. Volgens een artikel in de Volkskrant (2803-2007), is het aandeel starterswoningen in Nederland groot genoeg. Het probleem is echter dat de doorstroom vanuit deze woningen naar duurdere woningen vaak niet gebeurt (Karman, 2007). Hieruit kan opgemaakt worden dat er door de problemen op de woningmarkt een tijdelijk tekort van starterswoningen is ontstaan. De leegstaande kantoren kunnen worden gebruikt om tijdelijk starters te huisvesten totdat de kantoren worden vervangen door nieuwbouw, wanneer de kantorenmarkt weer is hersteld. Wanneer de literatuur erop nagelsagen wordt, blijkt dat transformaties vaak onuitgevoerd blijven vanwege de projectkosten. Meerdere transformatieprojecten zijn niet realiseerbaar gebleken vanwege het feit dat de gevel van het kantoorgebouw niet behouden kon worden. Vervangen is een dermate hoge kostenpost dat dit vaak onrendabel is. De gevel blijkt over het algemeen het duurste bouwdeel te zijn binnen een transformatieproject. (Mackay et al., 2009). Het onderzoek van Mackay, Remoy en de Jong, naar de transformatiekosten is gebaseerd op twaalf case studies. Daarin zijn de bouwdelen, die in figuur 5.1 zijn opgesomd, kostentechnisch onderzocht. Bij negen van de twaalf gebouwen bleek de gevel de grootste kostenpost te zijn. Dit is terug te zien in figuur 5.1. De gevel heeft een gemiddelde kostprijs van € 151,60/m² vloeroppervlak (GFA staat voor Gross Floor Area, wat gedefinieerd kan worden als het totale vloeroppervlak binnen de gevels). Deze conclusie heeft ertoe geleid dat het aandachtspunt binnen dit onderzoek uitgaat naar het verbeteren van de gevel, waarbij zowel het comfort voor de gebruiker als de financiële haalbaarheid wordt vergroot.

Fig. 5.1: Kostensamenstelling van transformatieprojecten Bron: Mackay et al. (2009)

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 26


5.2 Demontabele herbruikbare gevel De gevels van de (leegstaande) kantoren uit de jaren ’70-’90 zijn vaak energie-onzuinig. Daarnaast voldoen de gevels niet aan de eisen die gesteld worden vanuit de nieuwe doelgroep. Een vervanging van de kantoorgevel zal de woonkwaliteit van het kantoor moeten vergroten. De kosten hiervoor moeten echter binnen een korte exploitatietermijn worden terugverdiend. Dit vraagstuk kan vanuit meerdere invalshoeken aangepakt worden. De gevel kan zo ontworpen worden dat deze na gebruik samen met het kantoorgebouw gesloopt gaat worden. Hiervoor zullen in het ontwerp zaken als materialisatie en energieverbruik bij het productieproces een belangrijke rol spelen. Als voorbeeld kan naar een andere industrie gekeken worden. Op afbeelding 5.1 is een bord te zien, ontworpen voor eenmalig gebruik. Afbeelding 5.2 laat een porseleinen bord zien dat ontworpen is om lang mee te gaan. Beide producten vervullen dezelfde functie, maar zijn vanuit een andere ontwerpgedachte ontworpen. Het wegwerpbord is gemaakt van plastic. Het materiaal is gemakkelijk te recyclen om weer een nieuw plastic bord van te maken. De kosten voor dit bord zijn beduidend lager dan van het porseleinen bord. De kwaliteit is daardoor echter ook minder. Dit is terug te zien in de bestendigheid tegen hitte en lagere sterkte. Het porseleinen bord is veel sterker en er is meer aandacht besteed aan de Afb. 5.1: Wegwerpbord ‘afwerking’. Dit bord kan veel minder goed worden gerecycled, maar is Bron: http://www.fruugo.nl wel te hergebruiken. Dit voorbeeld laat zien dat de keus voor een product met een korte of lange levensduur invloed heeft op de materialisatie, kostprijs en kwaliteit. Wanneer een bouwproduct wordt ontworpen voor een beperkte levensduur is de totale milieubelasting van een gebouw afhankelijk van de milieubelasting veroorzaakt door het maken en plaatsen van de gevel. Wordt het product voor een lange levensduur ontworpen dan gaat de energie tijdens het gebruik van het gebouw zwaarder wegen. In figuur 5.2 is dit grafisch weergegeven. De Afb. 5.2: Porseleinen bord figuur laat zien dat milieubelasting in de eerste jaren na gebruik Bron: http://tafelgerei.twenga.nl voornamelijk toe te schrijven is aan materiaal en installaties. Bij een exploitatietermijn van meer dan 25 jaar wordt het aandeel energie tijdens gebruik bepalend voor de totale milieubelasting.

Fig. 5.2: Milieubelasting naar gebruikstermijn Bron: http://www.eco-responsibility.nl/nl/artikelen/milieubelasting-van-bouwsystemen

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 27


Het concept om te slopen kantoren tijdelijk te gebruiken als starterswoningen gaat uit van een maximum termijn van 10 jaar. De milieubelasting van de bouwmaterialen kan op twee manieren worden ondervangen: ontwerp een product wat tien jaar mee gaat met materialen die het milieu weinig belasten, of ontwerp een product met een lange levensduur en maak dit herbruikbaar. De tweede optie heeft de voorkeur om kantoren tijdelijk te transformeren. - Het exploitatietermijn kan per leegstaand kantoor verschillen, waardoor een ontwerp gericht op levensduur voor ieder kantoor anders is. Bij een herbruikbaar product met hoogwaardige materialen heeft het exploitatietermijn per gebouw geen invloed, omdat het product niet wordt weggegooid. - De functieverandering van het gebouw vraagt om een nieuw programma van eisen. De technische kwaliteit van de bestaande gevel is in veel gevallen dermate slecht dat de gevel vervangen of verbeterd moet worden om een comfortabel woonklimaat te verkrijgen. Daarnaast hebben veel kantoren uit de jaren ’70 tot ’90 niet te openen ramen, wat de exploitatie als woning ook bemoeilijkt. Door de gevel herbruikbaar te maken, worden de productkosten verdeeld over meerdere transformatieprojecten. Hierdoor kan een kwalitatief hoogwaardige gevel worden ontwikkeld, die een hogere kostprijs kan hebben dan een gevel ontworpen voor de korte levensduur. Dit concept is in figuur 5.3 beeldend vertaald.

Lange levensduur, minder (bouw)afval

Lager energieverbruik

Ontwerpvrijheid door flexibele gevelcomponenten

Fig. 5.3: Concept herbruikbare gevel

De keuze voor het toepassen van een gevelsysteem waarin het duurzaamheidsaspect wordt vertaald in herbruikbaarheid van de gevel waarbij de focus ligt op de hoge kwaliteit van de gevel, heeft tot gevolg dat er in het productontwerp rekening moet worden gehouden met het monteren en demonteren van de gevelelementen. De keuze voor kwaliteit vertaalt zich in energiezuinige gevelelementen, die voldoen aan alle huidige maatstaven op het gebied van isolatiewaardes. Daarnaast zullen de gevelelementen op meerdere gebouwen worden gemonteerd door de tijd heen, om de levensduur zo lang mogelijk te maken. De elementen zullen daarom niet alleen energetisch aan hoge eisen moeten voldoen, ook comfort-technisch gezien zal de gevel aan de wensen moeten blijven voldoen. Lukt dit niet dan is het resultaat een dure gevel, die niet zal worden hergebruikt. Het ontwerp van de gevel zal dus rekening moeten houden met zowel de toekomstige eisen en de verschillende kantoorgebouwen waar de gevel op gemonteerd wordt, met ieder hun unieke eigenschappen. Deze variaties zal het gevelsysteem moeten kunnen opvangen, dus een mate van flexibiliteit en aanpasbaarheid zal noodzakelijk zijn.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 28


5.2.1 IFD Bouwen Om gebouwen of gebouwdelen te ontwikkelen voor een tijdelijke functie, waarbij de onderdelen hergebruikt kunnen worden, zijn bouwmethoden zoals het IFD-Bouwen geschikte concepten (SEV, 2004). De gedachte om gebouwen te ontwerpen uit verschillende delen die samengesteld één geheel vormen, is niet nieuw. In 1914 introduceerde Le Corbusier een gebouwontwerp, waarbij de draagconstructie los stond van de invulling van het gebouw. Het resultaat is een kolommenstructuur met een vrij in te delen vloerveld en gevelvlakken. N.J. Habraken beschrijft in het boek: ‘De dragers en de mensen; het einde van de massawoning’, het voordeel van het scheiden van functies binnen een bouwwerk. De drager van het gebouw is een vast element, waarin de binnenkant en de gevel naar wens ingevuld kunnen worden. (Habraken, 1985) Later zijn er verdere verdelingen gemaakt, zowel in gebouwontwerp als in het bouwproces door onder andere Stewart Brand (1994) en J.J.N. Lichtenberg. Het IFD-Bouwen bestaat uit de drie basisbegrippen Industrieel, Flexibel en Demontabel. De IFD-bouwmethode richt zich met deze drie begrippen niet alleen op gebouwniveau, maar ook op bouwdeelniveau. Het duurzaamheidsaspect van IFD-bouwen zit in de mate waarin onderdelen kunnen worden hergebruikt. Ieder van de drie begrippen draagt bij aan een kwalitatief hoogwaardig product, met een grote toekomstwaarde. Industrieel bouwen: Industrieel bouwen vertaalt zich in fabrieksmatige productie van bouwdelen of –producten, die op de bouwplaats enkel gemonteerd hoeven te worden. De productieomstandigheden in een fabriek kunnen nauwkeuriger worden afgestemd dan op de bouwplaats. Dit resulteert in betere kwaliteitszorg en betere arbeidsomstandigheden dan op de bouwplaats. Een groot deel van het werk wordt van de bouwplaats naar de fabriek verplaatst. Dit vergt een ander organisatieproces dan traditionele bouw. De bouwdelen worden apart gefabriceerd en komen voor het eerst samen op de bouwplaats. Een goede communicatie en werkvoorbereiding zijn essentieel bij een IFD-bouwproces. Gebeurt dit niet dan is de kans groot dat de onderdelen niet goed passen. Het bouwproces heeft ook een andere indeling dan een traditioneel bouwproces. De fabricage en voorbereiding, het voortraject, is veelal langer dan het bouwtraject (Smit et al., 2007). Flexibel bouwen: Binnen IFD-bouwen wordt flexibiliteit gezien als een gebouw- of producteigenschap die aanpassingen aan de eisen en wensen van de gebruikers mogelijk maakt (Smit et al., 2007). De mate van flexibiliteit heeft invloed op de toekomstwaarde van het gebouw. De mate waarin gebruikers de mogelijkheid hebben om het gebouw aan te kunnen passen aan hun wensen, vertaalt zich direct in de bruikbaarheid van het gebouw. Een bruikbaar gebouw is waardevol. Het boek ‘Leren door demonstreren’ hanteert twee soorten flexibiliteit: Procesflexibiliteit en gebruiksflexibiliteit. Onder procesflexibiliteit wordt de keuzevrijheid verstaan die bij het realiseren van het gebouw kan worden geboden. Welke randvoorwaarden worden vanuit het industriële productieproces opgelegd? En welke keuzevrijheden zijn er mogelijk bij het gebouwontwerp? De keuzevrijheid van de eerste gebruiker wordt groter, wanneer bouwprocessen gescheiden worden. Een gescheiden drager en inbouw maakt het mogelijk de binnenruimte vrij in te delen. Hetzelfde geldt voor gescheiden constructie en installatie. Gebruiksflexibiliteit richt zich op de aanpasbaarheid tijdens het gebruik van het gebouw. De mogelijkheid om het gebouw uit te breiden, de binnenruimte te herindelen of de installaties te verplaatsen bepaalt de mate van gebruiksflexibiliteit. De waarde van gebruiksflexibiliteit wordt hoger naarmate het bouwproduct door de tijd heen door verschillende gebruikers wordt gebruikt. Als het gebouw de mogelijkheid bezit zich te kunnen aanpassen aan toekomstige eisen, zal dit de levensduur van het gebouw verlengen. Demontabel bouwen: Dit aspect heeft alles te maken met de mogelijkheid het gebouw, of bouwdeel na gebruik te kunnen verwijderen en te hergebruiken. Om de producten te kunnen hergebruiken moet het IFD-product eenvoudig

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 29


en met zo min mogelijk sloopwerk uit het gebouw gehaald kunnen worden. Juist de herbruikbaarheid van IFDproducten zorgt voor een beperkte milieubelasting door het beperken van afval. Op het gebied van afvalbeheer is de Ladder van Lansink een veel gebruikt model. Deze waardeschaal is in 1979 bedacht door Ad Lansink een Nederlands politicus. De oorspronkelijke ladder bestond uit vier treden (preventie, hergebruik, verbranden en storten). Hoe hoger op de ladder, hoe minder milieubelastend. In 2002 is het aantal treden uitgebreid tot zeven. Figuur 5.4 laat de huidige Ladder van Lansink zien. De eerste twee treden ‘verwijderen’ de materialen door storten of verbranding. De volgende twee stappen verbruiken het materiaal voor energie of compost. Het materiaal verdwijnt wel, maar levert nog iets op aan het eind van het gebruik. De twee treden daarboven gebruiken het product, of materiaal opnieuw door te recycleren of hergebruik. De hoogste trede is preventie van afval. IFD-bouwen scoort hoog op de Ladder, aangezien deze bouwwijze zich richt op zowel preventie als hergebruik. De Fig. 5.4: Ladder van Lansink flexibiliteit in het ontwerp draagt bij aan het voorkomen Bron: http://www.afvalonline.nl van afval, door de levensduur te verlengen. Wanneer het product toch niet meer gebruikt wordt, kan het gedemonteerd en hergebruikt worden. Het voorbeeld van de twee verschillende borden laat zien dat de keus voor een porseleinen bord niet méér belastend is voor het milieu dan lichtgewicht plastic borden, omdat dit bord niet wordt weggegooid (preventie van afval). De plastic borden veroorzaken afval, wat kan worden gerecycled (twee treden lager dan preventie). De drie aspecten van IFD-bouwen worden gebruikt voor het ontwikkelen van de herbruikbare gevel. Het concept van IFD-bouwen komt overeen met het ontwerpuitgangspunt om de gevel demontabel uit te voeren, zodat deze op meerdere kantoren kan worden gebruikt door de tijd heen. Het tijdelijke karakter wordt, door IFD-bouwen toe te passen, niet vertaald in een vermindering van kwaliteit, maar een verhoging van de gebruikswaarde door het bieden van toekomstwaarde (flexibiliteit). Door IFD-bouwen op te nemen in het concept is gekozen voor een bouwmethode met een aantal specifieke aandachtspunten. De productie van de gevel zal in de fabriek plaatsvinden. Dit betekent beperkingen in afmetingen en gewicht ten behoeve van transport. Daarnaast is het van belang vooraf te bepalen welke mate van flexibiliteit noodzakelijk is om de kantoorgebouwen te kunnen transformeren naar woningen. Hiervoor zullen de ontwerprandvoorwaarden eerst gedefinieerd moeten worden. In de volgende paragraaf worden daarom de ontwerpeisen voor de gevel bepaald vanuit drie betrokken partijen: de overheid, de gebouweigenaar en de bewoner/gebruiker.

5.3 Ontwerprandvoorwaarden Het ontwikkelen van een herbruikbare gevel gaat verder dan alleen het ontwikkelen van een demontabele gevel. De kantoorgevels van het gekozen kantoortype verschillen op een groot aantal punten van gevels toegepast bij woongebouwen. De functie van een kantoorgevel is anders dan van een woninggevel. Dit is niet alleen terug te zien in de uitstraling van de gevel, maar ook in de samenstelling van de gevel, de gebruiksfuncties geïntegreerd in de gevel en de comforteisen. De eisen die aan de nieuwe gevel gesteld worden komen vanuit meerdere actoren. Iedere actor heeft zijn eigen belangen die hij terug wil zien in het ontwerpconcept. De slagingskans van het product wordt groter naarmate de belangen van de actoren evenredig kunnen worden behartigd. Deze paragraaf zal de drie actoren: Overheid, gebouweigenaar en bewoner apart behandelen. Daarna zullen de individuele eisen en voorkeuren vergeleken worden. Dit zal leiden tot een programma van eisen.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 30


5.3.1 Wet en Regelgeving De wet en regelgeving vanuit de Nederlandse overheid is van grote invloed op de eigenschappen van de nieuwe gevel. Alle gebouwen en verbouwingen moeten aan bepaalde regels voldoen, die genoteerd zijn in het Bouwbesluit. De regels in het Bouwbesluit garanderen een minimaal kwaliteitsniveau, waaraan gebouwen moet voldoen voordat ze mogen worden gerealiseerd. De eisen die in het Bouwbesluit staan hebben betrekking op de constructieve veiligheid van het gebouw, maar ook op de (bouw)fysische prestaties. Zaken als thermische en akoestische isolatie, maar ook brandveiligheid zijn opgenomen in het Bouwbesluit. In het Bouwbesluit wordt onderscheid gemaakt tussen nieuwbouw en bestaande bouw. Dit is gedaan om het mogelijk te maken oudere gebouwen te kunnen blijven gebruiken. Deze gebouwen zijn ontworpen met de eisen die toentertijd golden. Het gebouw zal niet meer voldoen aan de huidige eisen, maar het is onrealistisch om te eisen dat het gebouw volledig wordt ge-upgrade naar de huidige standaard. Voor deze situaties geldt het Bouwbesluit bestaande bouw, waarmee het gebouw moet voldoen aan de eisen die op het moment van realisatie golden. Voor transformatieprojecten levert dit echter een vreemde situatie op. De gebouwen zijn bestaande kantoorgebouwen, maar de functie van het gebouw is nieuw. De aanpassingen die gedaan moeten worden om het kantoorgebouw geschikt te maken voor woningen zijn divers en vaak groot. Moet deze verbouwing voldoen aan de nieuwbouweisen, of aan de eisen van bestaande bouw? Het Bouwbesluit 2003 geeft hier geen duidelijk antwoord op. Daar wordt gesteld dat men in beginsel moet voldoen aan de nieuwbouweisen, maar hier kan in overleg met ‘het bevoegd gezag’ van worden afgeweken. Het bevoegd gezag beslist dus uiteindelijk aan welke voorwaarden een transformatieproject moet voldoen. Dit is voor ontwikkelaars een verwarrende regeling. Om transformatie te vergemakkelijken is in het Bouwbesluit 2012 een apart stuk opgenomen voor transformatieprojecten. Deze uitbreiding van het Bouwbesluit zorgt voor landelijk uniforme regels voor transformaties. Hierdoor weten ontwikkelaars en investeerders sneller waar ze aan toe zijn met betrekking tot de eisen vanuit de wetgeving (Scharphof, 2011). Het uitganspunt in Bouwbesluit 2012 blijft dat bij een verbouwing in beginsel voldaan moet worden aan de nieuwbouwvoorschriften. In de meeste paragrafen met nieuwbouwvoorschriften zijn artikelen opgenomen met de minimale eisen voor verbouw van het betreffende aspect. Het is vaak een kwaliteitsniveau tussen nieuwbouw en bestaande bouw in. Daarnaast wordt in het bouwvoorschrift ook verwezen naar het Rechtens verkregen niveau. Hieraan wordt voldaan wanneer de kwaliteit van de gebruiksfunctie niet vermindert door de verbouwingen en niet onder het minimumniveau voor bestaande bouw ligt. Dit wil zeggen dat gebouwen met een hoger kwaliteitsniveau dan bestaande bouw bij een transformatie de kwaliteit niet mogen verlagen naar de kwaliteitseisen van bestaande bouw. Hoewel er in het Bouwbesluit 2012 dus vaak wordt verwezen naar het kwaliteitsniveau bestaande bouw, zijn er regelmatig aanvullende eisen opgenomen die het kwaliteitsniveau hoger kunnen leggen dan bestaande bouw. Een voorbeeld is te zien op afbeelding 5.3. Het artikel, 5.6 Verbouw, heeft betrekking op de energiezuinigheid van het gebouw. In het artikel zijn een aantal ontheffingen opgenomen, waar het gebouw dus mag voldoen aan rechtens verkregen niveau. Echter voor de warmteweerstand is een aanvullende eis opgenomen, zodat het gebouw bij verbouw toch voldoet aan een minimum energieprestatie. Ter vergelijking: een EPS isolatiemateriaal met een λ-waarde van 0,035 moet minimaal 4,5 cm dik zijn om een warmteweerstand van 1,3 m²K/W te halen (Ministerie van Binnenlandse Zaken, 2011).

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 31


Afb. 5.3: Artikel 5.6 uit het Bouwbesluit 2012 Bron: Staatsblad 2011 416 ; Bouwbesluit 2012 p.p. 95

Het Bouwbesluit 2012 zorgt dus voor een landelijke regelgeving, waardoor ontwikkelaars niet meer afhankelijk zijn van (lokaal) bevoegd gezag om de kwaliteitseisen te bepalen. Daarbij moet wel worden opgemerkt dat het Bouwbesluit een minimumniveau voorschrijft om de leefbaarheid te waarborgen. Vaak is de keus voor een hoger kwaliteitsniveau noodzakelijk om te kunnen voldoen aan de wensen van de woonconsument. Het is aan de ontwikkelaar zelf, in hoeverre hij de kwaliteit van het gebouw verhoogt bij de transformatie. Het Bouwbesluit geeft enkel de absolute ondergrens aan, waaraan het gebouw moet voldoen (Ministerie van Binnenlandse Zaken, 2011),( Scharphof, 2011). 5.3.2 De gebouweigenaar De eigenaar/ investeerders van het leegstaande kantoorpand zitten met een stuk vastgoed wat geen inkomsten genereert. Het gebouw is in het verleden ontwikkeld, met een vooraf bepaald exploitatietermijn. De investeringskosten en winsten worden binnen dit termijn verdient door huurinkomsten en de restwaarde bij sloop. De onbalans in de huidige kantorenmarkt verstoort deze cyclus. De kantoren vinden geen nieuwe huurder en de gemaakte kosten worden niet terugverdiend. De kantoren zijn doorgaans gefinancierd met geleend geld van de banken, of is afkomstig uit cv’s (stille vennootschap). De meeste leegstaande kantoorpanden, zijn niet meer waard dan wat er ooit voor is geleend. Dit verschil in boekwaarde kan hoog oplopen en voor veel investeerders funest zijn. Om dit ‘verlies’ niet te lijden, houden eigenaren het gebouw aan en hopen ze op betere tijden om het vastgoed te verkopen. In het geval van tijdelijke transformatie blijft de mogelijkheid bestaan het gebouw terug te transformeren naar een kantoorpand. Wanneer de tijden weer gunstig zijn kan het kantoor verkocht of vervangen worden. De tijdelijke huurinkomsten kunnen de verbruikskosten van het gebouw verminderen wanneer de additionele investeringen terugverdiend zijn. De investeerders die het kantoor bezitten, preferen nieuwbouw binnen de kantorenmarkt, boven een functieverandering naar wonen. De kantooreigenaren zijn volgens Dhr. Benraad, initiatiefnemer van TransformatieTeam, echter niet erg bereid om exploitatie van woningen op zich te nemen. Buiten de hogere huurprijs, die voor kantooroppervlak gevraagd kan worden, hebben de eigenaren weinig behoefte aan alle rompslomp rond woningverhuur (Scheidwacht, 2011). De huidige getransformeerde kantoren zijn daarom ook vrijwel allemaal opgekocht door woningbouwverenigingen, die zelf de transformatie uit hebben laten voeren. De kostprijs van het product wordt weliswaar over meerdere kantoorgebouwen verdeeld, maar vanuit bouwtechnisch en ontwerptechnisch perspectief zijn er een breed scala aan vraagstukken die beantwoord dienen te worden. Vanuit het gekozen kantoortype en de toekomstige bewoners kan bepaald worden welke aspecten, zowel op technisch gebied als op gebruiks- en belevingswaarde, bij transformatie verbeterd moeten worden. In de analyse van de kantoren binnen type 1 in paragraaf 3.3 is kort beschreven hoe deze kantoren er van buiten uit zien en wat voor type gevels zijn toegepast. Uit de analyse blijkt dat de gevels matig tot slecht geïsoleerd zijn. In het vooronderzoek is dit ook door verschillende bronnen onderschreven. Naast de thermische isolatie zijn er nog andere aspecten die het comfort van het gebouw verminderen. Een voorbeeld hiervan zijn de vaak

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 32


toegepaste vaste ramen. De verbetering van de gevel is een proces waarbij meerdere partijen betrokken zijn met ieder hun eigen voorkeuren. Deze voorkeuren zijn de basis voor de randvoorwaarden van de demontabele gevel. Uit de bewonersprofielen in hoofdstuk 4 is duidelijk geworden welke gebouwaspecten een meerwaarde zijn voor de starters. Een privé buitenruimte wordt gezien als een verhoging van het wooncomfort. Daarnaast vindt men het belangrijk om een mate van eigen identiteit te kunnen uitstralen. Daarbij speelt buitenruimte een belangrijke rol (Gemeente Den Haag, 2011). De gevels die bij type 1 zijn gezien, voldoen niet aan de eisen die de toekomstige gebruiker stelt. Om in de leegstaande kantoorruimte een hogere woonkwaliteit te creëren, zal de nieuwe gevel voldoen aan de eisen die in het Bouwbesluit 2012 worden gesteld aan nieuwbouwwoningen. Vooralsnog is wettelijk vastgelegd dat transformatie moet voldoen aan de regelgeving bestaande bouw (Bouwbesluit 2012). De keus om de nieuwe gevel aan de hand van nieuwbouweisen te ontwikkelen stelt hogere eisen aan bouwfysische prestaties dan eisen ten aanzien van bestaande bouw. De hogere eisen die aan het bouwdeel worden gesteld vertalen zich in een hogere kostprijs. Een bouwdeel met een hoge kostprijs lijkt niet te passen in het idee om kantoren tijdelijk te transformeren. De extra investeringskosten zullen niet terugverdiend kunnen worden met een beperkte exploitatie van maximaal 10 jaar. De nieuwe gevel zal daarom demontabel uitgevoerd worden, zodat deze van het te slopen kantoor verwijderd kan worden en op een ander leegstaand kantoor kan worden gemonteerd.

5.3.3 Esthetische kwaliteiten Het ontwikkelen van een comfortabele gevel, die aan alle hedendaagse kwaliteitseisen voldoet, maakt het gebouw nog niet aantrekkelijk voor starters. De doelgroep zijn jonge, relatief succesvolle, mensen, die een woning zoeken die bij hun levensstijl past. Daarbij speelt de locatie van het gebouw de grootste rol (Blijle et al., 2009), (Boogaard et al., 2007). Echter, de locatie is niet de enige factor die een rol speelt bij de identificering van de starters. Het ‘uiterlijk’ (de esthetische kwaliteit) van het getransformeerde kantoor is een belangrijk aspect voor bij de identiteitsbepaling van het individu. De term identiteit is vooral de laatste jaren een belangrijk begrip geworden. De samenleving is aan het individualiseren. Mensen willen zich kunnen profileren. Wanneer het woord identiteit wordt opgezocht in het Van Dale woordenboek der Nederlandse taal vindt men het volgende:

Afb. 5.4: Definitie identiteit Bron: Van Dale woordenboek der Nederlandse taal

Dit zijn de gangbare antwoorden die men in het dagelijks leven ook zal krijgen, wanneer naar de betekenis van het woord zal worden gevraagd. In de sociaalwetenschappelijke literatuur blijkt echter al snel dat het begrip een hoge mate in complexiteit bevat. Hierin wordt identiteit voornamelijk gekoppeld aan persoonlijkheid, of de verhouding tussen het individu en de maatschappij. Er valt onderscheid te maken tussen individuele en sociale identiteit volgens Grouls et al. (2007). De individuele identiteit staat voor het gelijk zijn aan zichzelf, zelfbewustzijn en de continuïteit van denken en handelen. Deze identiteit wordt gevormd door traditie, afkomst, vaardigheden, etc. De sociale identiteit wordt ontwikkeld door communicatieprocessen. Hierbij gaat het om de groep, waarin het individu past (Wennink, 2011). Hoe beter de individuele identiteit in ‘de groep’ past, hoe moeilijker het onderscheid te maken is. Binnen de startersgroepen, een collectieve identiteit welke een vorm is van sociale identiteit, is dit ook terug te zien. De doelgroep starters heeft geen sterke collectieve identiteit, zoals men wel eens veronderstelt. Zelfs na de karakterisering van de startersgroep in de zeven

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 33


profielen, speelt de persoonlijke identiteit nog een rol. Dit is veelvuldig terug te zien aan allerlei producten die verkrijgbaar zijn. Jezelf als persoon profileren (onderscheiden) is een fenomeen wat al decennia lang bestaat. Het is in feite de grondslag voor iedere branding en merknaam. Tegenwoordig gaat identificatie door individualisering nog een stap verder dan enkel keus uit merk en type. Er zijn legio voorbeelden te geven van producten die ‘persoonlijke’ ontwerpen aanbieden. Een mooi voorbeeld, waarin men als consument invloed heeft op het ‘ontwerp’, is de zogenaamde MINI configurator. Deze geeft consumenten de vrijheid hun eigen auto samen te stellen door op een groot aantal vlakken een keuzevrijheid te bieden (afbeelding 5.5). Een promotieonderzoek van de faculteit Industrieel Ontwerpen van de TU Afb. 5.5: Identiteit door keuzevrijheid Bron: www.mini.nl/configurator Delft door Dhr. Mugge en Dhr. Schoormans, naar de personalisatie van producten, heeft uitspraken gedaan over de mate waarin consumenten bij het ontwerpproces betrokken kunnen worden. Het onderzoek maakt hierbij onderscheid tussen Mass customization en co-designerschap (Mugge, R. Schoormans, J., 2005). In het voorbeeld van de configuratie van de auto wordt gebruik gemaakt van Mass customization. De koper krijgt de keus uit een groot aantal kleuren en componenten die samen ‘het unieke’ ontwerp vormen, zoals in afbeelding 5.6 ook wordt gesuggereerd door de producent. Deze vorm van eigen identiteit ontwerpen is in essentie volledig ontworpen door de productontwerpers zelf. De consument krijgt enkel de keus uit een aantal vooraf ontworpen elementen.

Afb. 5.6: Keuzevrijheid wordt gezien als ‘uniek’ product Bron: www.mini.nl/configurator

De tweede optie die in het artikel wordt omschreven is het co-designen van een product. De producent levert dan als het ware een halffabricaat die de consument zelf naar eigen smaak dient af te maken. Deze eigen inbreng in het daadwerkelijke ontwerp geeft ieder product een persoonlijke identiteit. De volledige ontwerpvrijheid geeft de consument de kans om af te wijken van ‘standaard’ keuzes. Een voorbeeld van een product wat volledig gepersonaliseerd kan worden is de ‘do scratch’ lamp (afbeelding 5.7). Deze lamp wordt zwart geverfd aangeleverd. De consument moet, door middel van verf weg te krassen, een ontwerp maken waar het licht doorheen kan komen. Deze vorm van productontwerp is uitermate geschikt om de unieke identiteit van de persoon weer te geven. In de praktijk werkt het echter minder goed. De consument wordt betrokken in het productie- en ontwerpproces. De vrijheid en verantwoordelijkheid die ze daarmee krijgen werkt vaak verwarrend en

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 34


onzeker. In het geval van de lamp kan de consument niet weten wat hij op de lamp wil hebben en weet hij dat wel, dan kan hij misschien niet in staat zijn dit te realiseren. Het gevaar van een ‘mislukt’ ontwerp is daardoor erg groot (Mugge, R., SChoormans, J., 2005). De eigen identiteit die men steeds sterker wil uitstralen naar de buitenwereld, heeft grenzen op het gebied van ontwerpvrijheid. De vrijheid die geboden wordt bij de ‘do scratch’ lamp, wordt in veel gevallen als onprettig ervaren. Mensen weten niet wat ze ermee willen en hoe ze moeten beginnen. Om de identiteit van de bewoner in de gevel te kunnen laten terug komen, zal een volledige co-design ontwerpaanpak niet werken. Een gevel heeft naast uitstraling nog vele andere functies, waar de bewoner dan rekening mee zal moeten houden. De keuzevariatie die bij Mass customization wordt geboden werkt in dit geval beter. Wordt dit toegepast bij de gevelelementen kan de consument via een aantal stappen zijn ‘unieke’ gevel samenstellen. Door deze flexibiliteit in het product aan te brengen, kan de functionele levensduur van de gevel verlengd worden. Het ontrafelen van drager, omhulling, installaties en inbouw in de gevel zelf, maakt het mogelijk de gevel aan te passen op toekomstige eisen Afb. 5.7: Do scratch lamp, volledig en voorkeuren. eigen identiteit De identiteit van ‘de starter’ valt niet in één gevelontwerp vast te Bron: product, november 2005 p.p.10 leggen. De keuzevrijheid, door flexibiliteit in het product te ontwerpen, maakt het mogelijk om industrieel vervaardigde gevelelementen een persoonlijk tintje te geven. Door te kiezen voor Mass customization blijft de kwaliteit van de gevel gewaarborgd en hebben architect en/of bewoner een grote mate van keuzevrijheid. Zo kan desgewenst per appartement en per gebouwlocatie een andere esthetisch beeld worden ontworpen met een passende identiteit. Een voorbeeld van dit concept in bouw is het appartementencomplex Little Amsterdam, gelegen in het Homerus Centrum bij Almere. Dit nieuwbouwproject profileert zich door de grote inbreng die toekomstig bewoners hebben op het ontwerp. De bewoner kan namelijk zelf bepalen hoe groot de woning wordt en wat voor gevel deze zal hebben. Er is keuzevrijheid in gevelindeling, materiaal en kleurstelling. Dit vertaalt zich in een aantal keuzes die de bewoner kan maken (figuur 5.5). De keuzemomenten, typische vorm van Mass Customization, geven het gevoel dat een eigen identiteit uitgestraald wordt.(Mugge, R., Shoormans, J., 2005)

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 35


Fig. 5.5: Keuzemogelijkheden Little Amsterdam, een typisch voorbeeld van Mass customization in de bouw Bron: http://www.little-amsterdam.nl/brochure.pdf

5.3.4 Conclusie Aan de hand van de randvoorwaarden vanuit de drie betrokken actoren, die in deze paragraaf zijn opgesteld, kan een programma van eisen worden samengesteld voor het nieuwe gevelsysteem. Iedere actor heeft zijn eigen belangen, waar het gevelconcept op zal moeten inspelen. De investering voor de gebouweigenaren zullen beperkt moeten blijven, net als de huurprijs van de appartementen. De kwaliteit van het gebouw zal echter sterk moeten verbeteren, voornamelijk op bouwfysisch en esthetisch gebied. De starters zullen geprikkeld moeten worden om gebruik te maken van een leegstaand kantoor. Hiervoor zal het gebouw zo getransformeerd moeten worden dat de voorkeuren van de starters op een betaalbare wijze gerealiseerd kunnen worden. Het aandachtspunt wat in paragraaf 5.3.4 is geschetst, is het feit dat bewoners zich graag identificeren door middel van het gebouw. Deze individualisatie is in steeds meer producten terug te zien, ook in de bouw zijn er ontwikkelingen gaande om bewoners hun eigen plek te laten vormen.

5.4 Flexibiliteit in de gevel De conclusie die in paragraaf 5.3 getrokken wordt, maakt duidelijk dat een vooraf vastgelegd gevelontwerp niet gaat werken, wanneer de gevel op meerdere gebouwen zal worden gebruikt. Niet alleen op het gebied van uiterlijk zal de gevel een mate van flexibiliteit moeten bevatten, ook de kantoorgebouwen binnen type 1 vertonen onderling verschillen. De resultaten, die in hoofdstuk 3 zijn beschreven, laten zien dat er binnen type 1 variaties zijn, die invloed hebben op het toepassen van een nieuwe gevel. De belangrijkste variaties zijn de verschillende netto verdiepingshoogtes, de verschillende vloerdiktes en de verschillende gevelsystemen. In de netto verdiepingshoogte kan een variatie voorkomen van 300 mm. Deze zal binnen het gevelsysteem moeten worden opgevangen. Deze aanpasbaarheid in afmetingen is de eerste mate van flexibiliteit in het gevelconcept. De mogelijkheid om te variëren in hoogte zal bij het productconcept een belangrijk uitgangspunt zijn. De tweede mate van flexibiliteit heeft te maken met de ontwerpvrijheid van de gevel. Zoals beschreven in

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 36


paragraaf 5.3.4, is het voor de bruikbaarheid van belang om het gevelbeeld te kunnen veranderen. Een mate van ontwerpvrijheid in de gevelafwerking, aan de hand van het Mass Customization principe, levert de tweede mate van flexibiliteit op in het concept. Omdat het systeem op meerdere gebouwen gebruikt gaat worden zal de mogelijkheid gecreëerd moeten worden het uiterlijk van de gevel tussen het gebruik door te kunnen veranderen. Een gevel die voor het eerste transformatieproject vrij ontworpen is, maar daarna niet meer aangepast kan worden, is alleen flexibel voor het eerste ontwerp. De kracht van de IFD gevel is om aanpasbaar te blijven, zodat de gevel bij een volgend transformatieproject weer dezelfde ontwerpvrijheid biedt als bij het eerste gebruik. In het ontwerp zal daarom rekening gehouden moeten worden met een demontabele montagemethode en een modulair systeem, zodat de gevelafwerking en -samenstelling kan blijven veranderen. De architect van toekomstige transformatieprojecten wordt zo niet beperkt door de keuzes van zijn voorganger. De architect is enkel gebonden aan de modulaire maat van de geveldelen. De samenstelling uit deze geveldelen en de afwerking ervan, kan per project opnieuw gekozen worden. Figuur 5.6 laat de ontwerpvrijheid zien. Vanuit een catalogus kan de ontwerper kiezen welke componenten in zijn ontwerp terugkomen. Na het kiezen worden de gevel in de fabriek samengesteld tot gevelelementen. Na het gebruik worden de gevelelementen gedemonteerd en kunnen ze opnieuw vanuit de catalogus gekozen worden voor een volgend project. De elementen zullen gebruik maken van een modulaire maatvoering binnen de stramienmaat 7,2meter die in kantoortype 1 terug gebruikt wordt. De vaste afmetingen in de breedte maken het mogelijk de onderdelen van de IFD gevel op een industriële wijze te kunnen produceren. De productie van de gevel zal in de fabriek plaats vinden, waarna het element zoveel als kan prefab zal worden aangeleverd op de bouwplaats.

Fig. 5.6: Cyclus binnen het gevelontwerp

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 37


5.4.1 Beheer en gebruik Zoals gezegd, zal de gevel tijdelijk op een kantoorpand zitten totdat deze gesloopt wordt. Hierdoor worden de leegstaande gebouwen gebruikt om de woningnood onder starters te verkleinen. Omdat het gaat over een tijdelijke situatie, zal het gebouw in bezit blijven van de oorspronkelijke eigenaren. De starters kunnen de appartementen huren. Omdat de transformatieduur per kantoorgebouw kan variëren van 5 tot 10 jaar, zal per project gekeken moeten worden onder welke voorwaarden de woningen verhuurd worden. Exploitatietermijnen korter dan 5 jaar zijn mogelijk, maar er moet dan afgevraagd worden of een starter bereid is een woning te huren met zo een kort huurtermijn. Een huurtermijn van 5 tot 10 jaar is ruim voldoende voor de starters op de woningmarkt. Binnen deze periode groeit de starter in inkomen, waardoor hij/zij door kan groeien naar een koopwoning. Omdat de gevel na gebruik weer terug naar de fabriek gaat om weer te kunnen worden hergebruikt, is het belangrijk om te bepalen wie de eigenaar van de gevel is. Verkoopt de producent zijn gevel aan de kantooreigenaren en koopt deze de gevel weer terug na gebruik, of blijft de producent eigenaar van de gevel en verhuurt deze die? Aanbieders van tijdelijke huisvesting, zoals Jan Snel en BUKO, bieden de mogelijkheid om volledige tijdelijke kantoorpanden te realiseren. De units worden tijdelijk gehuurd door de organisatie de het kantoorpand gebruikt. Na het gebruik komen de units terug bij de eigenaar, in dit geval de producent. Voor de IFD transformatiegevel is dit ook de opzet. De geveldelen blijven in bezit van de producent. Wanneer de kantoortransformatie permanent blijkt te worden/zijn, kan de gevel uiteraard ook gekocht worden door de kantooreigenaren. Voor de starter biedt het IFD concept de mogelijkheid om in een aantrekkelijk appartement te wonen. Het exterieur kan door een architect zo ontworpen worden, dat per kantoortransformatie een passend ontwerp gemaakt kan worden. De huidige transformaties kiezen uit financieel oogpunt vaak voor het behouden van de gevel. Wanneer die wel vervangen moet worden blijkt dit erg duur te zijn (en vaak ook financieel onhaalbaar). Het is mogelijk om als eerste bewoner invloed te hebben op het gevelontwerp, door samenwerkingsvormen met de architect. De ontwerpflexibiliteit die wordt geboden in de IFD gevel is echter bedoeld voor de architecten van de projecten. Zij hebben de kennis en kunde om de kantoren qua uiterlijk zo te ontwerpen dat deze de doelgroep aanspreken. Of dit wel of niet in samenwerking is met de bewoners, is voor het ontwerpconcept niet van belang. Na het ontwerp van de transformatie, is de gevel niet meer aan te passen door (volgende) bewoners. Per transformatieproject wordt de gevel dus eenmalig ontworpen. De ontwerpflexibiliteit is beperkt tot de ontwerpvrijheid per transformatieproject. De keuze om de bewoners geen ontwerpvrijheid te geven is gedaan, omdat het totaalontwerp van het kantoor vraagt om een professioneel ontwerper. Wanneer iedere bewoner zelf kan bepalen hoe zijn gevel eruit ziet, zal het geheel geen bevredigend resultaat opleveren. Zoals beschreven in paragraaf 5.3.4 kan het voor onervaren ontwerpers (de bewoners) lastig zijn hun wensen te vertalen in een ontwerp. Daarom wordt alleen ontwerpvrijheid geboden aan de architect. De ontwerpflexibiliteit blijft hierdoor beperkt tot aanpasbaarheid per transformatieproject, en niet per gebruiker.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 38


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 39


6. Conceptontwerp 6.1 Programma van eisen In de voorgaande hoofdstukken zijn achtereenvolgens het kantoortype gekozen; de tekortkomingen geanalyseerd; de bewonersdoelgroep bepaald inclusief de eisen en behoeften van de verschillende actoren, beschreven. Op basis van die gegevens is een ontwerpstrategie gevormd. Het idee om een kwalitatief hoogwaardige gevel te ontwikkelen die op meerdere kantoren kan worden gebruikt, heeft zijn specifieke ontwerpaandachtspunten. Op het gebied van bruikbaarheid in de tijd, is het belangrijk om een hoge mate van flexibiliteit te bieden. Zowel de gebouwen als de gebruiker als de locatie, zijn namelijk per gebruikstermijn verschillend. Eisen vanuit de gebouweigenaar: - Lage investeringskosten - Lage onderhoudskosten - Snelle bouwtijd Eisen vanuit de gebruiker/bewoner: - Privé buitenruimte - Comfortabel/ hoge bouwkwaliteit - Binding met het gebouw door eigen woonomgeving te kunnen creëren. Eisen vanuit het Bouwbesluit: - Buitenruimte, minimaal 4 m² en breder dan 1,5 meter - Te openen ramen m.b.t. spuiventilatie & comfort - Geluidwering van minimaal 20 dB tussen buiten en binnen - Waterdichte constructie - Thermische isolatie, minimale EPC 0,6 en U-waarde glas & deuren maximaal 2,2 W/m²K Als er gekeken wordt naar de eisen van de gebouweigenaren en van de gebruiker, zijn de drie kwaliteitsfactoren van een bouwproduct: tijd, kwaliteit en kosten te ontdekken. In de Productie Kosten ideale situatie zijn de bouwproducten snel leverbaar, met een tijd hoge kwaliteit en lage kosten. In de realiteit komt dit echt zelden of niet voor. Figuur 6.1 laat zien dat men niet aan alle drie de eigenschappen kan voldoen. Moet het product kwalitatief goed zijn én snel inzetbaar zijn, dan zal dit duurder Kwaliteit zijn dan een product met een mindere kwaliteit. Er kan hier gerefereerd worden naar het voorbeeld met de wegwerpproducten tegenover de herbruikbare producten. De strategie die wordt toegepast bij de herbruikbare gevel gaat uit Fig. 6.1: Producteigenschappen van snelle inzetbaarheid en een hoge kwaliteit. De hoge(re) kosten die gemoeid zijn met deze keuze, worden verspreid over meerdere projecten. Hierdoor is het via een omweg mogelijk om aan alle drie de eisen te kunnen voldoen. De kosten voor de gebruiker en de gebouweigenaar kunnen lager zijn dan de productiekosten, door het product meerdere malen te verhuren. Deze methode heeft wel tot gevolg dat er naast de eisen vanuit de actoren, aanvullende producteisen worden gesteld. Om de kwaliteit van de herbruikbare gevel te kunnen beheersen is het IFD bouwconcept als vierde ‘actor’ bijgevoegd. Met behulp van Industrieel, Flexibel en Demontabel bouwen kan een gevel worden ontwikkeld, die langdurig een hoge kwaliteit biedt en zó is ontworpen dat deze kwaliteit niet verloren gaat wanneer de gevel opnieuw

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 40


gemonteerd wordt. In zeker zin is het kiezen voor een IFD-product een oplossingsrichting voor het feit dat de eigenaar een goedkope en snelle oplossing wil, terwijl de gebruiker een hoge kwaliteit eist. Eisen vanuit het IFD-concept/ Producent [4]: - Productiewijze; mate van automatisering en standaardisering - Bouwwijze; droog of nat monteren of assembleren - Productiesnelheid; mate van serieproductie en differentiatie - Aanpasbaarheid; voor gebruiker en situatie voor en tijdens gebruik - Ontkoppeling op levensduur; scheiding tussen functies - Hergebruik/demonteren; bevestigingsmethodes en modulebouw - Bouw- en sloopafval; hergebruik van afval en milieubelasting van gebruikte materialen Het geschetste programma van eisen, kan opgedeeld worden in functionele eisen en technische eisen. De functionele eisen hebben betrekking op de gebruikskwaliteiten. Dit zijn de bewonerseisen, maar ook de eisen van de gebouweigenaar. De technische eisen, die aan het product worden gesteld, komen voort uit het Bouwbesluit en het IFDbouwconcept.

6.2 Beschrijving bestaande producten Nu de functionele en technische eisen van het gevelsysteem bekend zijn, kan een analyse worden gedaan naar bestaande producten die een soortgelijke functie vervullen. Het gevelconcept voegt naast gevelverbetering, ook de functie ‘buitenruimte’ toe. Er zijn echter weinig bestaande producten, die dezelfde ontwerpuitgangspunten hebben. Er is daarom gekozen om zowel gevelrennovatiesystemen als balkonsystemen op te nemen in de analyse. De bestaande producten worden aan de hand van de opgestelde eisen geëvalueerd, zodat de oplossingsrichtingen van de productconcepten duidelijk worden. De oplossingsrichtingen die bij de bestaande producten worden gebruikt, worden daarna in een morfologisch schema weergegeven. De beschrijvingstabel met de sterke en zwakke punten is als bijlage 2 bijgevoegd. Het morfologisch schema is in bijlage 3 bijgevoegd. De productbeschrijvingen samen met het morfologisch schema, zullen een goed beeld vormen van de bestaande ontwerptechnieken en –combinaties. Met deze kennis kunnen zelfontworpen concepten met elkaar worden vergeleken. 6.2.1 TES Energy façade De TES Energy façade is een ontwikkeling waar drie universiteiten bij betrokken zijn: de Aalto University of Helsinki, de Technische universiteit München en de Norwegian University of science and technology in Trondheim. Het ontwikkelde product richt zich op een systematische prefab bouwmethode om gevels te vervangen of te renoveren. De bestaande gebouwenvoorraad heeft te kampen met slechte bouwfysische eigenschappen en een gedateerd uiterlijk. De ontwikkelde gevel heeft als hoofddoel de levensduur van de bestaande gebouwen te verlengen en daarbij het milieu zo min mogelijk te belasten. Om dit doel te bereiken is een gevel ontworpen die de isolatiewaarde tot passiefhuis niveau kan verhogen. Daarnaast kan de gevel met vrijwel iedere gewenste afwerking worden geleverd, zodat tevens een modernisatie van het uiterlijk mogelijk is. De TES Energy Façade kan voor de bestaande gevel worden gemonteerd, zodat de gebruikers niet uit het gebouw hoeven tijdens de werkzaamheden. Dit kan echter alleen als de buitenwanden een dragende functie hebben. Bij een skeletstructuur is het noodzakelijk de gevel te verwijderen om de nieuwe gevel aan de constructie te kunnen bevestigen. De houten elementen hebben een zelfdragende constructie om installaties en gevelafwerking te kunnen afdragen naar de bestaande constructie.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 41


De bouwmethode van de TES Energy Façade maakt gebruik van moderne geautomatiseerde systemen. Met een 3D lasertechnologie wordt een ruimtelijk model van het bestaande gebouw gemaakt. Vanuit dit digitale model kunnen de werktekeningen voor de productie van de prefab gevelelementen worden gemaakt. In het model zijn de exacte afmetingen van het gebouw te bepalen. Dit is een zeer belangrijke stap in het proces (figuur 6.2). In deze stap wordt namelijk bepaald welke afmetingen de geprefabriceerde industrieel vervaardigde elementen moeten hebben. De ‘unieke’ afmetingen van het bestaande gebouw, inclusief maatafwijkingen, moeten nauwkeurig worden nagemaakt in de prefab gevelelementen. De toleranties in de fabricage van de gevelelementen zijn ± 5mm. In figuur 6.3 zijn de overige toleranties te zien die betrekking hebben op het gevelelement. Vooral wanneer de bestaande gevel behouden blijft, is het erg belangrijk dat de maatafwijkingen niet te groot zijn.

Fig. 6.2: Bouwmethode TES Energy façade Bron: TES EnergyFaçade (20082009)

Fig. 6.3: Bouwmethode TES Energy façade Bron: TES EnergyFaçade (2008-2009)

Wanneer de gevelopeningen van het element niet overeenkomen met de bestaande situatie zullen er op locatie aanpassingen gedaan moeten worden. Dit is niet gewenst met een industrieel vervaardigd product. Met behulp van het digitale 3D model en de geïndustrialiseerde productiemethode kunnen aan de beoogde toleranties worden voldaan. In de fabriek worden de houten gevelelementen op maat gemaakt. De elementen worden zover mogelijk in de fabriek geassembleerd. De nieuwe beglazing en eventuele technische installaties worden allemaal geïntegreerd in het element. Hierdoor kunnen met het plaatsen van de nieuwe gevelelementen direct alle technische installaties gemoderniseerd worden. Afbeelding 6.1 laat een afgewerkt gevelelement zien, dat op het punt staat te worden gemonteerd. De nauwkeurige maatvoering in de eerste stap van het bouwproces, gecombineerd met de industriële productiemethode met behulp van digitale modellen, zorgt voor een zeer korte bouwtijd.

K.P.H.M. Kitslaar


Afb. 6.1: TES gevelelement Bron: TES EnergyFaçade (2008-2009)

Pagina 42


Zoals gezegd bestaan de elementen uit een dragend houten frame waarin isolatie en eventuele installaties in kunnen worden gemonteerd. Wanneer de bestaande gevel behouden blijft, is de kans groot dat dit geen vlakke gevelafwerking heeft. Om te voorkomen dat de aansluiting tussen de bestaande gevel en de TES gevelelementen holtes bevat, wordt er een zogenaamde Adaption layer toegepast. Deze laag tussen de twee constructies bestaat uit isolatiedekens langs de randen en ingespoten isolatievlokken. De isolatiedekens worden door het TES element tegen de bestaande constructie gedrukt, waardoor de oneffenheden opgevangen worden, zoals in afbeelding 6.2 te zien is. De openingen tussen de geveldelen varieerden van 2-6 cm. De isolatiematten kunnen deze afwijkingen opnemen. Voor het inspuiten van de isolatievlokken is het belangrijk dat de randen rond het element en rond openingen in het element goed zijn afgesloten door de minerale wol. Voor de krachtenafdracht zijn een aantal opties ontwikkeld. Wanneer de gevel zijn krachten afdraagt naar de bestaande constructie, zijn hier twee varianten voor bedacht. De eerste laat de gevelelementen rusten op hoekstalen met een houten lat. De hoekstalen worden aan de bestaande constructie gemonteerd door middel van draadeinden. Wanneer de constructie deze lokale lasten niet kan afdragen is er ook een optie om gebruik te maken van een zogenaamde hefboom ligger. Deze (stalen) liggers steken door de bestaande constructie heen en worden aan de onderkant van de vloerplaten gemonteerd. Op de hefboomliggers is een houten balk geplaatst waar de gevelelementen op staan. De derde mogelijkheid is het maken van een aparte fundering voor de gevel. Een geïsoleerde tweede fundering draagt de krachten van de geveldelen af. Om de stabiliteit te waarborgen worden de elementen in de bestaande muur verankerd. Figuur 6.4 laat de drie bevestigingsmogelijkheden zien. Afhankelijk van het draagvermogen van de vloer moet bepaald worden welke optie gebruikt kan worden. Vooral gebouwen voor 1950 hebben minder bevestigingsmogelijkheden door de samenstelling van de betonnen vloer. Wanneer de draagconstructie niet uit een dragende gevel bestaat, maar uit een skeletstructuur, kunnen de elementen vaak aan de vloerrand worden bevestigd. In figuur 6.5 zijn vier verschillende montagemogelijkheden te zien. Van links naar rechts: De elementen ophangen en de krachten afdragen via de bovenkant van de bestaande constructie; de elementen per verdieping aan de bestaande constructie monteren; de elementen op een eigen fundering zetten; de elementen op de verdiepingsvloeren zetten. Afhankelijk van de overcapaciteit van de bestaande draagconstructie kan een keuze gemaakt worden om de TES gevelelementen per verdieping te monteren, of als geheel aan de constructie te hangen. Daarnaast is ook de hoogte van het gebouw van belang voor de montagemethode. Bij gebouwen hoger dan drie lagen zal de voorkeur liggen bij montage per verdieping. De houten constructie kan niet zelfdragend worden uitgevoerd bij hoogbouwprojecten vanwege de te hoge krachten in de gevelconstructie.(Lattke et al., 2010)

K.P.H.M. Kitslaar


Afb. 6.2: TES gevelelement Bron: TES EnergyFaçade (2008-2009)

Fig. 6.4: Bevestigingsmethoden Bron: TES EnergyFaçade (2008-2009)

Pagina 43


Fig. 6.5: Montagemethoden Bron: TES EnergyFaçade (2008-2009)

Het concept om een geïndustrialiseerde renovatiegevel te ontwikkelen om de bestaande gebouwenvoorraad te verduurzamen kan de totale energievraag van de bebouwde omgeving significant verminderen. De bebouwde omgeving is verantwoordelijk voor 40% van het energieverbruik van de EU. Daarnaast is de Europese bouwsector ook nog eens verantwoordelijk voor 40% van het totale materiaalverbruik volgens de EU. (Lattke et al., 2010) Door de levensduur van de gebouwen te verlengen wordt het materiaal wat al verbruikt is, langer gebruikt. Het gevelconcept maakt zoveel mogelijk gebruik van het hernieuwbare materiaal hout. Daarnaast is het ontwerp zo gemaakt dat de gevel uit componenten bestaat. Deze kunnen na het gebruik onafhankelijk worden gedemonteerd en vervangen. In het productontwerp zelf is dus ook rekening gehouden met de levensduur van de verschillende componenten. De ontwerpuitgangspunten komen sterk overeen met de uitgangspunten van het in dit rapport ontwikkelde concept. Het belangrijkste aandachtspunt is de ontmoeting tussen oud en nieuw. Het bestaande gebouw met zijn ‘unieke’ afmetingen en de geïndustrialiseerde elementen, die idealiter gestandaardiseerd zijn. In het TES EnergyFaçade concept is er voor gekozen om de elementen op maat te maken. De kans dat deze een tweede keer gebruikt kunnen worden in een ander project is hierdoor kleiner. Hierbij moet opgemerkt worden dat de gebouwen uit de jaren 80 vaak met gestandaardiseerde maten zijn ontworpen. De keus voor een houten constructie draagt bij aan een beperkter gewicht van het gevelelement. Wanneer een bestaande constructie wordt belast met een (extra) gevel, is het van belang om het gewicht van de gevel beperkt te houden. De montage van de elementen vergt dan minder aanpassingen aan de bestaande draagstructuur. In dit geval kunnen skeletstructuren van na 1950 geprepareerd worden door enkel hoekstalen aan de vloerplaat te monteren. De gevel is al in een aantal pilotprojecten succesvol toegepast. Het moderniseren van de gebouwen heeft geresulteerd in een lager energieverbruik, een modern uiterlijk en een langere gebruiksduur. 6.2.2 SlimRenoveren® Het concept SlimRenoveren richt zich op het renoveren van Nederlandse naoorlogse rijwoningen. Na de oorlog is er een enorme productie van woningen ontstaan. De ruim 4 miljoen woningen voldoen niet meer aan de huidige eisen op het gebied van comfort, ruimte en energieprestaties. SlimRenoveren® probeert deze bestaande woningvoorraad te upgraden en verduurzamen, zodat de woningen langer gebruikt kunnen worden. De voordelen van deze methode boven slopen zijn op meerdere niveaus terug te zien. Op stedelijk niveau zal de structuur behouden blijven. Wanneer hele wijken worden gesloopt en vernieuwd, zal de bestaande stedelijke structuur verloren gaan. Hiermee gaan ook de bestaande sociale structuren verloren. Op gebouwniveau kan het overgrote deel van het gebouw behouden blijven. Een enkele rijwoning heeft een gewicht van ongeveer 130.000 kg. Wanneer de 4 miljoen woningen gesloopt worden, zal er dus een

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 44


afvalstroom zijn van 520 miljoen ton. Door de grondstoffen in het gebouw te behouden zal een aanzienlijke besparing op de milieubelasting zijn. Daarnaast kunnen de bewoners in het gebouw blijven wonen tijdens de verbouwing. Hierdoor blijft de sociale impact beperkt. De woningen worden kwalitatief verbeterd door zowel ruimte- als schilverbetering. Dit wordt gedaan door geprefabriceerde units aan de naoorlogse rijwoningen te plaatsen. (Bruijn, D., Vos, J., Ham, M., 2008) De SlimRenoveren units worden in een fabriek geproduceerd en komen als prefab units op de bouwplaats aan. Daar worden ze door middel van een ‘connectorlaag’ aan de bestaande constructie bevestigd. De bestaande bebouwing is opgebouwd uit twee dragende wanden, die tevens de scheidingswangen tussen de woningen zijn. De overspanning van 5,5 meter wordt door een houten balklaag of betonnen vloerplaat overspannen. De voor- en achterzijde van de woningen kunnen hierdoor relatief open zijn. Deze (niet dragende) gevels worden verwijderd of verbeterd. In afbeelding 6.3 is de standaard rijwoning afgebeeld. De wanden tussen de woningscheidende wanden kunnen zonder probleem verwijderd worden. Afbeelding 6.4 laat zien welke mogelijkheden er zijn met de SlimRenoveren units. Prefab units, dakkapellen en voorzetgevels verbeteren de woning op technisch en functioneel niveau. De bewoner/eigenaar krijgt de keuze welke verbeteringen in het renovatieontwerp worden opgenomen. Dit is mogelijk omdat de units zijn ontworpen met Afb. 6.3: Nederlandse rijwoning de SlimBouwen®-visie als leidraad. De ontkoppeling van functies Bron: 245: SmartRenovation: a new approach in het ontwerp, maakt het mogelijk een hoge mate van to renovation flexibiliteit te bieden. Er kan gekozen worden de woonkamer uit te breiden, of een keuken te realiseren in de uitbouw. Daarnaast behoort een terras ook tot de mogelijkheden. (Bruijn, D., Vos, J., Ham, M., 2008)

Afb. 6.4: Mogelijkheden Slimrenoveren Bron: www.slimrenoveren.nl

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 45


Met het oog op overlast zijn de units zoveel mogelijk geprefabriceerd. De constructie, gevel, installaties en afwerking zal zo veel als kan in een fabriek worden gedaan. Met het oog op hergebruik en levensduurverlenging, worden de elementen met een montagemethode geproduceerd. Hierdoor zijn er geen natte knopen aanwezig en kunnen alle onderdelen weer worden gedemonteerd. Ook hier is de invloed van de SlimBouwen-visie in terug te vinden. De verschillende functies binnen de units zullen gescheiden worden van elkaar. Hierdoor kunnen installaties vervangen worden, zonder bijvoorbeeld de draagstructuur te hoeven aanpassen. Afbeelding 6.5 laat zien hoe de gevel verbeterd wordt binnen het SlimRenoveren concept. De bestaande buitengevel wordt verwijderd en een geïsoleerde voorzetgevel wordt teruggeplaatst. Dit gevelelement is voorzien van nieuwe beglazing en eventueel nieuwe installaties. De gevel kan worden afgewerkt met een groot aantal gevelafwerkingen. De voorkeur ligt bij gevelafwerkingen die aan de elementen gemonteerd kunnen worden. Op deze manier kan het element volledig geprefabriceerd worden aangevoerd. Wanneer de architect echter kiest voor een in het werk gemetselde gevel kan dit ook. (Bruijn et al., 2008), (SlimRenoveren®, Machiels Building Solutions, 2011) Het idee om de woningen zowel technisch als functioneel te verbeteren draagt bij aan een duurzame bebouwde omgeving. Juist de gedachte iets te doen met het bestaande, in plaats van denken aan het nieuwe, levert een significante bijdrage. De woningvoorraad, van ruim 4 miljoen slecht geïsoleerde en slecht functionerende rijwoningen, moet een groter aandachtspunt zijn dan de 80.000 nieuwbouwwoningen die jaarlijks worden gerealiseerd. De opbouw van de units, waarbij de verschillende functies gescheiden worden, verhoogd de flexibiliteit en herbruikbaarheid van de onderdelen. Echter de constructie van de units is aangepast op de afmetingen van de bestaande woning. De ‘unieke’ afmetingen van de woningen worden een op een overgenomen bij de productie van de SlimRenoveren units. Hierdoor kan de draagstructuur moeilijk worden hergebruikt in andere renovatieprojecten.

Afb. 6.5: Schilrenovatie Slimrenoveren Bron: www.slimrenoveren.nl

6.2.3 Schuco renovatiegevel ERC50 Schuco heeft voor het renoveren van bestaande kantoorgebouwen een renovatiegevel ontwikkeld genaamd ERC50 renovatiegevel. De gevel is gebaseerd op Schuco’s bestaande bouwsystemen, waardoor andere Schucoonderdelen compatibel zijn met het nieuwe systeem. De kracht van het product zit in de montagemethode. De gevel kan namelijk vrijwel volledig vanaf de buitenkant worden geplaatst, waardoor de het gebouw in gebruik kan blijven tijdens het plaatsen van de gevel. De gevel wordt voor de bestaande gevel gemonteerd. Het systeem draagt de krachten af naar de bestaande draagstructuur door middel van metalen bevestigingsconsoles. Deze consoles, te zien op afbeelding 6.6, worden tegen de bestaande betonvloeren

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 46


gemonteerd met draadeinden. De consoles zijn zo ontworpen dat het stijlen regelwerk gesteld kan worden. Voordat de aluminium stijlen worden geplaatst, wordt de console in de bestaande vloer gemonteerd. Wanneer de consoles met het stijlen regelwerk gesteld zijn, kunnen de nieuwe raamkozijnen in de gevelframes worden gemonteerd. De steunen zitten al aan het aluminium frame gemonteerd, zodat de ramen direct kunnen worden gemonteerd. De ramen die in het concept worden toegepast kunnen elektrisch aangestuurd worden. Alle bekabeling is geïntegreerd in het gevelsysteem via kabelgoten die langs de stijlen zitten. Boven de ramen is ruimte vrij gehouden voor buitenzonwering, die eveneens elektrisch te regelen is. Ook deze bekabeling loopt door de kabelgoten langs de stijlen. Onder de ramen kunnen ventilatiesystemen worden geplaatst met warmteterugwinning en geïntegreerde verwarming en koeling. Alle installaties in de gevel kunnen via een draadloos systeem worden bediend. Rondom de ramen worden isolatiedekens achter de stijlen geplaatst met een waterdichte laag aan de buitenzijde. De verbindingen door de isolerende laag zijn tot een minimum beperkt door het klein aantal consoles dat nodig is voor de bevestiging van de aluminium constructie. Tot slot worden de gevelpanelen aan het stijlen regelwerk bevestigd. De zonwering valt weg achter de gevelpanelen. De panelen kunnen iedere gewenste kleur en afwerking hebben. Standaardafwerking wordt gedaan met metalen beplating. Desgewenst kan een ander materiaal worden gekozen, zolang het binnen de Schuco systeemmaten past. Wanneer de gevel wind- en waterdicht is, worden de oude kozijnen van binnenuit verwijderd en de vensterbanken afgewerkt.

Afb. 6.6: Bevestigingsconsole ERC 50 gevel Bron: www.schueco.com

Afb. 6.7: Bevestigingsconsole ERC 50 gevel Bron: www.schueco.com

Door de renovatiewerkzaamheden volledig van buitenaf te doen, wordt de overlast voor de gebruiker geminimaliseerd. Daarnaast gaat het concept uit van een gestandaardiseerde moduulmaat, waardoor de productiesnelheid hoog ligt. Het concept compatibel maken met bestaande producten vergroot de flexibiliteit en keuzevrijheid. De gevel wordt volledig droog gemonteerd en de verschillende componenten kunnen volledig in de fabriek geproduceerd worden. Het scheiden van functies is terug te zien de bouwmethode. Er wordt geen gebruik gemaakt van geprefabriceerde gevelelementen. De overlast wordt beperkt door de werkzaamheden buiten te doen, waardoor prefab elementen minder interessant zijn. Door de functies fysiek te scheiden kan het hele systeem weer worden gedemonteerd. De losse onderdelen kunnen door de vaste moduulmaat weer worden hergebruikt in een ander renovatieproject. In dit geval is de keuze voor een prefab elementengevel minder gunstig geweest voor de herbruikbaarheid van het product. Bestaande gebouwen worden door de Schuco gevel niet alleen esthetisch verbeterd (afb. 6.7), maar de thermische isolatie wordt ook sterk verbeterd. Isolatiewaarden tot op passiefhuis niveau zijn mogelijk met het gevelconcept. Daarnaast verhogen de geïntegreerde klimaatinstallaties het comfort van het gebouw. Gebruikers kunnen de zonwering, ventilatie en ramen elektrisch bedienen via een draadloze interface. De modernisering van het gebouw verlengt de levensduur van het gebouw aanzienlijk. (architectenweb, 2011), (Schuco, 2012)

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 47


6.2.4 Bloomframe balkon Het Bloomframe balkon, ontworpen door Hofman Dujardin Architecten en geproduceerd door Hurks geveltechniek, is een nieuw concept binnen de balkonindustrie. Het Bloomframe balkon is een raamkozijn dat getransformeerd kan worden naar een balkon. Het systeem klapt met een druk op de knop elektrisch/mechanisch uit. Het systeem is ontwikkeld voor zowel nieuwbouw als renovatie. Vooral in hoog stedelijke gebieden kan het Bloomframe balkon de leefkwaliteit verhogen. Wanneer het balkon gesloten is, fungeert het als raam. De panelen van het Bloomframe kunnen naar keus worden ingevuld. De glazen delen bestaan uit geïsoleerd gelamineerd glas met een U-waarde van 1,2 W/m²K. De vloer van het balkon kan desgewenst ook in glas worden uitgevoerd. Een andere keus is een geïsoleerde metalen afwerking met een Uwaarde van 0,57 W/m²K. Wanneer het Bloomframe balkon wordt uitgeklapt, ontstaat binnen 45 seconde een buitenruimte aan de woonkamer. De open verbinding laat licht, lucht en ruimte toe in de binnenruimte. In geopende positie wordt het woonoppervlak vergroot met ongeveer 2,6 vierkante meter (afbeelding 6.8). De afmetingen worden beperkt door de verdiepingshoogte en de minimale hoogte voor de balustrade. Het balkon op zich is hierdoor vrij klein. Voor een kostprijs van ongeveer 10.000 euro, zijn het dure vierkante meters. Binnen dit bedrag wordt een onderhoudsen garantietermijn van 10 jaar geboden.

Afb. 6.8: Bloomframe balkon in- en uitgeklapt Bron: www.bloomframe.nl

In de samenstelling van het Bloomframe balkon kan veel gevarieerd worden. Er is ruime keuze in kleuren, afwerkmaterialen en afmetingen. Het balkon bestaat uit een metalen draagconstructie en frame. Het frame in de muur, zorgt voor de krachtenafdracht van het uitgeklapte balkon naar de bestaande constructievloer. De materialen waaruit het Bloomframe bestaat zijn aluminium, staal en gelamineerd glas. Afhankelijk van de architect kan ieder gewenste combinatie worden gekozen. De materialen die gekozen kunnen worden, zijn allemaal weersbestendig. (Architectenweb, 2007), (Hurks geveltechniek, 2012) Wanneer het balkon bij renovatie van bestaande gebouwen wordt gebruikt, zullen er metingen gedaan moeten worden naar de draagcapaciteit van de bestaande vloer. Het Bloomframe draagt zijn krachten af naar de bestaande verdiepingsvloer. Het systeem zelf weegt rond de 650 kg. Daarnaast zal de maximum draagkracht van 2500 N/m² ook door de bestaande vloer moeten worden afgedragen, waarbij de verdiepingshoogte voldoende groot moet zijn om het frame ertussen te kunnen plaatsen. De vloer van het balkon bestaat uit een dubbele constructie of geïsoleerd gelamineerd glas. Zowel de thermische als akoestische isolatie moet hiermee gewaarborgd worden. Dit geldt alleen voor de gesloten toestand, omdat in geopende stand er geen fysieke scheiding is tussen binnen en buiten. (Architectenweb, 2007), (Hurks geveltechniek, 2012)

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 48


De constructie van de balkons bestaat uit een metalen draagstructuur bestaande uit een frame een uitklapconstructie. Het uitklapbare deel wordt met behulp van een elektromotor neergeklapt. De totale dikte van het gesloten pakket is 320mm. Deze geringe dikte heeft geleid tot een compact ontwerp, met sterk geïntegreerde elementen. Afbeelding 6.9 laat het uitklapmechanisme zien. De lamellen, die de balustrade aan de zijkanten maken, hangen hier verticaal. Bij het optakelen hangen de lamellen langs elkaar. Het geheel verdwijnt in een opening in het muurframe. Door middel van een ketting met tandwielen, wordt het balkon open en dicht geklapt. Alle mechanische delen zitten verwerkt in het frame wat in de muur wordt gemonteerd. De balkons zijn daarmee als het ware één geheel, dat na realisatie niet meer aangepast kan worden. Bij hergebruik is er weinig keuzevrijheid meer mogelijk. Wanneer de balkons worden verwijderd, zijn de verschillende materialen lastig te scheiden door de sterke integratie. De integratie van de componenten is wel voordelig voor de bouwtijd. De montage van het balkon is in een handeling te doen. Het gehele systeem wordt in de (bestaande) muur geplaatst en op de vloer gemonteerd. Daarna hoeft enkel de motor aangesloten te worden op 230 volt en het systeem is operationeel. (Architectenweb, 2007), (Hurks geveltechniek, 2012)

Afb. 6.9: Uitklapmechanisme Bron: www.bloomframe.nl

6.2.5 Schuco aluminium balkonsysteem In samenwerking met FEK Metaal heeft Schuco een balkonsysteem ontwikkeld die zowel in nieuwbouw- als in renovatieprojecten gebruikt kan worden. Het balkon is opgebouwd uit een lichtgewicht aluminium frame. Deze frames worden fabrieksmatig geproduceerd. Het vloerframe wordt met behulp van randsteunen, die aan de constructieve vloer worden gemonteerd, aan de bestaande constructie bevestigd. De montage van de balkons is door de droge montagemethode kort. Wanneer de aluminium balkonvloer aan de randsteunen gemonteerd is, worden de betontegels geplaatst en de balustrade gemonteerd (afb. 6.10). Binnen een dag kunnen de balkons geplaatst worden. Doordat de werkzaamheden uitsluitend buiten worden uitgevoerd, ondervinden de bewoners vrijwel geen overlast. De droge montagemethode minimaliseert afval en geluidoverlast. Afhankelijk van de grootte van het balkon is er keus uit een aantal standaard aluminium randprofielen. De profielen worden met behulp van hoekverbindingen geassembleerd. De droge verbinding is in diverse hoeken verkrijgbaar, waardoor het balkon ook andere vormen kan hebben dan rechthoekig. Ook gebogen profielen behoren tot de mogelijkheid (figuur 6.6). Door de verbindingen te realiseren met een demontabel systeem, kan het balkon na gebruik volledig worden gedemonteerd. De herbruikbaarheid van de componenten in het systeem wordt daardoor sterk Afb. 6.10: Kraagarm balkon vergroot. De draagstructuur, die bij andere concepten Bron: www.fekmetaal.nl vaak niet meer veranderd kan worden, kan hier uit elkaar gehaald worden. De vorm van het balkon kan zo veranderd worden met een minimaal gebruik van nieuwe materialen. De geprefabriceerde balkonvloeren worden na het plaatsen afgewerkt met betontegels op Fig. 6.6: Vormvrijheid met droge hoekverbinding geluidsisolerende tegeldragers. Het contactgeluid wordt Bron: www.fekmetaal.nl

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 49


zo geminimaliseerd. De montagemethode voorkomt koudebruggen en vochtdoorslag naar de bestaande constructie. Het balkonsysteem kan per project worden ontworpen. De afmetingen van het balkon kan variëren van 4 tot 20m².De afmetingen zijn gemakkelijk aan te passen aangezien enkel de lengte van de aluminium profielen aangepast hoeft te worden. Dit heeft geen invloed op het productieproces van de balkons. De geïndustrialiseerde productiemethode heeft hierdoor een hoge mate van standaardisatie. (Architectenweb, 2011), (Schuco, 2012) Het balkonsysteem houdt, binnen een gestandaardiseerde industriële productiemethode, rekening met de variërende eisen van de gebruiker. De keuzemogelijkheden die geboden worden zijn zeer divers. Opvallend is de aanpasbare vorm van de balkons. Het balkon is zo ontworpen dat met gestandaardiseerde componenten de vorm van het balkon gemaakt kan worden. Door middel van droge verbindingen kunnen de aluminium profielen snel en eenvoudig tot een balkonframe worden gemonteerd. Doordat het ontwerp uitgaat van kleine componenten, die demontabel aan elkaar worden gemonteerd, zijn de onderdelen gemakkelijk te hergebruiken. Groote elementen of systemen met een projectafhankelijke maat, kunnen zelden op een ander gebouw worden gemonteerd. De mogelijkheid om dit balkon tot de laatste bout te kunnen demonteren vergroot de Fig. 6.7: Droge hoekverbinding Bron: www.fekmetaal.nl herbruikbaarheid van de onderdelen op zich. 6.2.6 HELI stalen balkon Het laatste product wat in de analyse is opgenomen is het prefab balkonsysteem van HELI. Dit prefab balkon is opgebouwd uit een stalen frame waarbinnen vloeren onderkantafwerking vrij gekozen kunnen worden. Het concept biedt veel keuzevrijheid aan de gebruiker op het gebied van kleur, balustrade en vloeren onderkantafwerking. Deze flexibiliteit in het element is een ontwerpuitgangspunt geweest bij de ontwikkeling van het balkonsysteem. Hierdoor heeft de keuze van de klant geen invloed op de geautomatiseerde productiemethode van de balkoncomponenten. Bij aanvang van het project wordt bepaald welke wensen de klant heeft ten aanzien van het balkon. Dit wordt digitaal vertaald in een 3D model. Dit model is de input voor de productielijn, die met behulp van machines, de balkoncomponenten op de gewenste maat produceert. De balkons worden daarna in prefab delen naar het project getransporteerd. De HELI balkons zijn uitstekend te gebruiken bij renovaties van woongebouwen, door het verankeringssysteem wat wordt gebruikt. Het HELI verankeringssysteem maakt gebruik van spanstrengen die in de bestaande vloer worden aangebracht. Dit wordt gedaan door een sparing te maken in de bestaande betonnen vloer. In de vloer worden gaten geboord, waar

K.P.H.M. Kitslaar

Fig. 6.8: HELI balkonplaatsing Bron: www.eliasvanhoek.nl

Fig. 6.9: Dwarsdoorsnede balkonsysteem Bron: www.eliasvanhoek.nl


Pagina 50


de spanstrengen later doorheen worden gevoerd. Het prefab balkon wordt tegen de bestaande gevel geplaats, waarbij de spanstrengen in het balkon verankerd worden. (figuur 6.8) Daarna worden de strengen afgespannen door deze in de bestaande vloer aan te trekken en te borgen. De vloer wordt ten slotte weer afgestort en het balkon wordt afgewerkt met vloerafwerking en balustrade. Het HELI balkon kan een maximale uitkragende lengte van 3 meter realiseren. De lengte van het balkon langs de gebouwgevel, is vrij te kiezen. De balkons zijn opgebouwd uit verschillende componenten die door middel van draadeinden droog worden gemonteerd. Het prefab stalen frame wordt aan de bestaande constructie gemonteerd. Daarna wordt deze afgewerkt met een vloer naar keuze. Hout, hout-composiet of matglas behoort tot de keuzes. Deze afwerking ligt op een regelwerk, die op de stalen draagconstructie is gemonteerd. De vrij te kiezen balustrade wordt net als de vloer aan de stalen draagstructuur gemonteerd. (figuur 6.9) De hemelwaterafvoer van het balkon zit geïntegreerd in de balkonvloer. Het water loopt van de vloer in een goot rondom het vloeroppervlak, waarna het wordt afgevoerd. De afvoerbuis loopt langs het profielstaal naar de bestaande constructie toe. Hier wordt die op de bestaande afvoer aangesloten. (Norm-teq, 2012) Het voordeel van dit systeem is de grote mate van keuzevrijheid binnen een gestandaardiseerde productielijn. Door het balkon niet als een element te ontwerpen, maar op te bouwen uit verschillende componenten, is er sprake van een functiescheiding. Het stalen frame zorgt voor de constructieve aspecten. Aan dit centrale component worden alle andere componenten verbonden. De vloeren onderkantafwerking, de installatie (waterafvoer) en de balustrade. Ieder component kan apart verwijderd worden. Dit is een voordeel wanneer gekeken wordt naar hergebruik en afvalverwerking. Het balkon is gemakkelijk te demonteren, waardoor de componenten apart hergebruikt kunnen worden. Wanneer het balkon wordt afgedankt, kunnen de verschillende materialen gemakkelijk gescheiden worden voor recycling. Het grote nadeel van dit balkon ten opzichte van bijvoorbeeld het Schuco balkon is de bevestigingsmethode. Het gebruik van spanstrengen levert een arbeidsintensieve handeling op. Er moet namelijk gebroken worden in de bestaande vloer. Dit moet van tevoren goed uitgedacht worden, omdat dit niet altijd en overal mogelijk is. Daarnaast wordt het verankeringssysteem ingestort, waardoor deze niet meer Afb. 6.11: Toepassing HELI balkonsysteem Bron: www.eliasvanhoek.nl te hergebruiken is.

6.2.7 Conclusie beschrijvende analyse De beschreven producten kunnen allemaal toegepast worden bij het vernieuwen van bestaande gebouwen. Gevelverbetering is vrijwel altijd noodzakelijk om een bestaand gebouw te verduurzamen. De isolatiewaarde van de gevel voldoet niet meer aan de huidige eisen. Daarnaast is de uitstraling van het gebouw niet meer uitnodigend voor mensen. Het gebouw verliest daardoor zijn bruikbaarheid. Op het gebied van gevelrenovatie zijn de TES energiegevel, de Schuco renovatiegevel en het SlimRenoveren concept bekeken. Alle drie de ontwerpen richten zich op duurzaamheid, uitstraling en comfort. Zowel de TES EnergyFaçade als de Schuco renovatiegevel zijn zo ontworpen, dat deze voor een bestaande gevel kunnen worden gezet. De overlast wordt tot een minimum beperkt. De TES geveldelen en de SlimRenoveren units komen volledig afgewerkt prefab op de bouwplaats aan, waarna ze enkel geplaatst hoeven te worden. De afmetingen van de elementen is vooraf gemeten en in de fabriek is het element op maat gemaakt. De Schuco renovatiegevel gaat echter uit van een vaste moduulmaat. Deze gevel wordt in onderdelen op locatie gemonteerd. De onderdelen van de Schuco gevel zijn op deze manier

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 51


meer gestandaardiseerd dan die van de SlimRenoveren units. Het frame van de Schuco gevel wordt binnen de vaste ontwerpmaten van Schuco geproduceerd, waardoor alle Schuco producten in het gevelsysteem toe te passen zijn. Door te werken met een relatief kleine moduulmaat, in verhouding tot de gevelelementen van de TES gevel en van de SlimRenoveren units, kunnen veel onderdelen van de Schuco gevel worden hergebruikt in een volgende gevel. De ontwerpen van SlimRenoveren en de TES facade zijn in dat opzicht minder herbruikbaar. Het SlimRenoveren concept lost dit op door de componenten waaruit de unit bestaat fysiek te ontkoppelen. De constructie, schil en installaties kunnen apart van elkaar vervangen worden. De drie balkonontwerpen die zijn bekeken, kunnen ook allemaal gebruikt worden bij renovatiewerkzaamheden. Het Bloomframe is echt een geïntegreerd systeem, wat in een ontwerp kan worden gebruikt. Er is een mate van keuzevrijheid, maar niet zo groot als bij de andere twee balkons. Dit komt door de innovatieve manier waarop het balkon kan inklappen tot raam. Het Bloomframe balkon is een nieuwe ontwikkeling, die nog niet zo lang in gebruik is genomen. De andere twee balkonsystemen hebben een minder geïntegreerde opbouw. De constructie, afwerking en installaties kunnen apart vervangen worden. De geprefabriceerde componenten kunnen op locatie binnen een dag tot een balkon gemonteerd worden. Zowel de gevels als de balkons hebben een aantal belangrijke punten gemeen: Productie- en bouwmethode: Bij alle producten wordt gebruik gemaakt van een sterk geïndustrialiseerde productiemethode. Alle onderdelen of elementen worden in de fabriek gemaakt, vaak met 3D programma’s en geautomatiseerde productielijnen. Op deze manier kunnen de producten snel en met een hoge bouwkwaliteit, tegen een betaalbare prijs worden geleverd. De verschillen zitten meer in de mate van montage in de fabriek. Worden de producten al volledig in de fabriek in elkaar gezet en afgewerkt, of komen de prefab componenten los op de bouwplaats aan. Een volledig afgebouwd product kan snel worden gemonteerd, maar vergt vooraf een nauwkeurige inmeting van het bestaande gebouw. Wanneer de componenten op de bouwplaats worden gemonteerd is de mogelijkheid om maatafwijkingen op te vangen groter, omdat de componenten kleiner zijn. Op locatie monteren vergt echter weer meer arbeid. Zeker op het gebied van tijdelijk gebruik zullen de arbeidskosten laag moeten zijn. Met het idee de gevel tijdelijk te gebruiken op meerdere gebouwen, komen de arbeidskosten per project weer terug. Zowel het monteren als demonteren moeten per project bij de investeringskosten worden gerekend. Een herbruikbare gevel kan daarom beter duurder zijn in de productie en snel te monteren, dan andersom. Naast de geïndustrialiseerde productiemethode worden alle beschreven ontwerpen samengesteld en gemonteerd met droge montagemethodes. Verbindingen door bouten en schroeven maken de ontwerpen volledig demontabel. Dit is vaak echter geen ontwerpuitgangspunt geweest, maar levert wel een bijdrage aan de herbruikbaarheid van de grondstoffen. Voor het gebruik als herbruikbare gevel zal het ontkoppelen van functies van belang zijn. Niet iedere situatie heeft ten slotte dezelfde technische installaties en uitstraling nodig. Wanneer deze componenten apart van elkaar kunnen worden aangepast, zal de functionaliteit van het concept vergroot worden. Montagemethode: Speciale aandacht is besteed aan de montage van het product aan de bestaande constructie. Minimale aanpassingen aan de bestaande constructie vermindert de investeringskosten. Vooral de Schuco gevel en de TES Façade proberen de aanpassingen aan het bestaande gebouw te minimaliseren. De investeringskosten zijn voor een deel toe te schrijven aan de sloopwerkzaamheden die nodig zijn. Wanneer de bestaande gevel (deels) behouden kan blijven, zijn de sloopkosten lager. Bij de balkonsystemen is de montage aan de bestaande vloer erg belangrijk. Het Schuco balkonsysteem wordt opgehangen aan beugels die enkel met draadeinden aan de vloer gemonteerd zijn. Deze methode is een stuk efficiënter dan het afspannen van het HELI balkonsysteem. De krachten van het balkon moeten overgedragen worden op de bestaande constructievloer. Bij beide balkons wordt dit alleen gedaan door de vloerplaat. Er is

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 52


geen gebruik gemaakt van een ophangsysteem. Voor de leegstaande kantoren is de montage voor een bestaande gevel erg lastig. De gebouwen binnen type 1 hebben een vliesgevel of strokengevel en een betonnen skeletstructuur. De nieuwe gevel met balkon zal bevestigd moeten worden aan de hoofddraagstructuur. Vanuit het onderzoek van TES EnergyFaçade is gebleken dat een niet dragende gevel deels, maar beter helemaal, verwijderd moet worden. De connectie tussen de nieuwe gevelelementen en de bestaande gevel zal zeer flexibel moeten zijn om de oneffenheden van de bestaande gevel op te kunnen vangen. Een tweede aandachtspunt is de vervanging van ramen door openslaande ramen en het plaatsen van deuren, om de balkons te kunnen bereiken. Het verwijderen van de oude gevel zal in de meeste gevallen noodzakelijk zijn. Voornamelijk vliesgevels kunnen niet worden behouden door hun gebrek aan dragende functie en aanpasbaarheid tijdens transformatie. De vliesgevels van de kantoren zullen gedemonteerd moeten worden, zodat de nieuwe gevel aan de bestaande betonconstructie kan worden bevestigd. Product: De beschreven renovatiegevels besteden veel aandacht aan de energieprestaties die met de gevelverbetering kan worden behaald. Passiefhuisniveau is met de meeste concepten haalbaar (15 kWh/m²). Een tweede eigenschap dat in ieder beschreven product terug te vinden is, is de keuzevrijheid voor de gebruiker. Kleur afwerking en indeling zijn in veel gevallen aanpasbaar aan de wensen. Zoals in hoofdstuk 5 is beschreven, is keuzevrijheid een trend binnen de moderne productontwikkeling. Mensen willen zich identificeren met hun producten. Door deze vrijheid te beperken tot vooraf ontworpen keuzes, kan het productieproces geïndustrialiseerd blijven en kan de gebruiker toch zijn product samenstellen. Op het gebied van gebruik zal het product onderhoudsarm moeten zijn. Voornamelijk bij de balkonsystemen is het gebruik van aluminium of geanodiseerd staal gebaseerd op weinig onderhoud. Daarnaast is het gewicht van de balkons belangrijk voor de montage aan de bestaande vloer. Deze extra belasting is in het ontwerp van de vloer niet meegenomen, maar zal met een balkon wel optreden. Een lichtgewicht balkon reduceert de last op de vloer. Tot slot heeft het bestaande gebouw nog een grote invloed op de gevel. De maatvoering van het bestaande gebouw moet overgenomen worden door de nieuwe gevel. Wanneer de gevel op meerdere gebouwen wordt toegepast, zal deze te maken krijgen met verschillen in de maatvoering. De beschreven concepten gaan uit van een op maat gemaakte constructie, die per project verschilt. De Schuco renovatiegevel gaat echter uit van een vaste moduulmaat. Voor een verwisselbare renovatiegevel voor de kantoortransformaties is een modulaire aanpak gunstiger dan op maat gemaakte elementen. Een altijd passende module met een vaste maat kan gemakkelijk hergebruikt worden. Wanneer de elementen projectafhankelijke afmetingen hebben, is de herbruikbaarheid op een ander gebouw niet mogelijk.

6.3 Morfologisch schema bestaande producten Vanuit de bestaande productconcepten kunnen ontwerpoplossingen worden gerangschikt in een morfologisch schema. In dit schema zullen de ontwerpoplossingen van de beschreven producten per categorie in kaart worden gebracht wat de aanleiding vormt voor eigen ontwerpoplossingen. De categorieën zijn opgesteld door de aandachtspunten van de bestaande producten te combineren en aan te vullen met aandachtspunten vanuit het programma van eisen. In het morfologisch schema wordt niet gekeken naar kostentechnische aspecten en naar de productiemethode van de producten. Deze zijn in de beschrijvingstabel behandeld. Het morfologisch schema wordt gebruikt om de technische realisatie van de concepten in kaart te brengen.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 53


De ontwerpoplossingen zijn opgedeeld in de volgende categorieën: Modulaire maatvoering: is het ontwerp gebaseerd op een moduulmaat, of is het een element met een vaste (unieke) maatvoering Maatafwijkingen opvangen: op welke wijze past het ontwerp zich aan, aan de bestaande bouw Verbindingsmiddel: manier waarop de producten geconstrueerd zijn Montagemethode: manier waarop de producten aan het gebouw geplaatst worden Ontkoppelen componenten: wel of geen mogelijkheid om componenten te vervangen Aanpassingen bestaande gebouw: voorbereidende werkzaamheden Krachtenafdracht balkon & gevel: bevestigingspunten Flexibiliteit in afwerking: keuzemogelijkheden Energieprestaties: thermisch isolerende maatregelen Onderhoudsarm: materiaal- en ontwerpkeuzes Lichtgewicht constructie: materiaalgebruik Het morfologisch schema is in bijlage 3 bijgevoegd. De conclusies die uit het schema getrokken kunnen worden, kunnen gebruikt worden voor het vormen van een eigen product samenstelling. Het schema is opgedeeld in drie hoofdfuncties waar de renovatiegevel antwoord op moet geven: flexibiliteit in afmetingen, montage aan bestaand gebouw en flexibiliteit in gebruik. De bovengenoemde categorieën zijn onder deze drie ‘functies’ onderverdeeld. In het schema zijn een aantal opvallende aspecten te benoemen. Onder flexibiliteit in afmetingen vallen alle categorieën die te maken hebben met maatvoering. Zowel in het product zelf, als op de manier waarop de gevel de maatafwijkingen van de bestaande bouw opneemt. Onder de hoofdfunctie: montage aan bestaand gebouw, vallen alle punten die te maken hebben met het fysiek plaatsen van de transformatiegevel. Wat moet er aan het bestaand gebouw worden gedaan, hoe worden de gevels gemonteerd en met welke middelen en materialen worden de gevels met balkon gemonteerd. De laatste hoofdfunctie is de flexibiliteit in gebruik. Hierin staan alle categorieën die te maken hebben met verlenging van de gebruikslevensduur, de keuzevrijheden en de prestaties van de IFD gevel. Flexibiliteit in afmetingen: Op het gebied van flexibiliteit in afmetingen valt op dat de maatafwijking in de hoogte bij de renovatiegevels wordt opgevangen door het element op maat te maken. Deze projectgebonden aanpak is niet gunstig voor de toepasbaarheid van de gevel op een ander gebouw. De maatafwijkingen elders worden opgevangen door ‘absorberen’, stellen of opvullen. De opbouw van de producten heeft invloed op de manier waarop de maatafwijkingen worden opgevangen. De producten die als element worden gemonteerd zijn ontworpen op maat. Wanneer de producten bestaan uit een combinatie van componenten of bouwdelen, worden de afwijkingen opgevangen door stelmogelijkheden. Voor de montagesnelheid is het gunstig om grote elementen toe te passen die volledig afgebouwd zijn. Voor de wisselende gebouwafmetingen zal met de bestaande concepten echter gekozen moeten worden voor een opbouw uit componenten en/of bouwdelen. Montage aan bestaand gebouw: Op het gebied van montage is er een duidelijke overeenkomst tussen alle bekeken producten en dat is de manier waarop de krachten worden afgedragen op de bestaande constructie. Enkel het HELI balkonsysteem en het SlimRenoveren concept worden niet aan de bestaande vloer gemonteerd met een mechanische bevestigingsmethode. Alle andere ontwerpen gaan uit van een console, die aan de vloer wordt gemonteerd, waaraan de gevel of het balkon vervolgens wordt gemonteerd. Geen van de beschreven producten wordt aan de bestaande constructie gehangen. De krachten via het dak afdragen lijkt voor een renovatiegevel niet gewenst. De krachten verzamelen zich bij het dak, dit kan leiden tot te grote spanningen in het beton. Het stapelen van de gevels wordt ook vrijwel niet gedaan. Enkel het SlimRenoveren concept gaat uit van die gedachte. Dit kom echter door het toevoegen van ruimtelijke units. Deze staan op een eigen fundatie en zijn te

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 54


zwaar om aan een gebouw te hangen. De aparte fundering past niet binnen het demontabele systeem van de IFD gevel. De laatste optie is het monteren tussen de verdiepingen. Het Bloomframe wordt op deze manier gemonteerd. Dit element wordt geïntegreerd in de bestaande gevel en staat op de verdiepingsvloer. Wanneer een hele gevel op de bestaande vloer wordt gezet, zullen er problemen ontstaan met de thermische isolatie en het aansluiten van de buitengevel. Van de vier opties wordt bij de bestaande producten dan ook duidelijk de voorkeur gegeven voor het monteren aan de vloer. De vloeren van de kantoren zijn gedimensioneerd op hogere belastingen dan nodig is voor een woongebouw. Het gebruik van een hefboomeffect is niet nodig, wanneer de balkonconstructie niet te zwaar uitgevoerd wordt. Bij het gebruik maken van spanstrengen zullen er aanpassingen aan de vloer moeten worden gedaan. Dit is ten eerste niet altijd mogelijk door de constructie van de kantoorvloeren. Ten tweede blijft een deel van de bevestiging achter wanneer de gevel met balkon weer worden verwijderd. Ook een eigen fundering vergt een investering die niet hergebruikt gaat worden. Vanwege de geringe aanpassingen aan de bestaande draagstructuur en de volledige herbruikbaarheid van de mechanisch bevestigde console, past deze oplossing goed binnen het concept van de herbruikbare gevel. De materialen die zijn gebruikt om het gewicht laag te houden, zijn voornamelijk metalen die gebruikt worden in framestructuren. De metalen staal en aluminium worden gebruikt bij producten die zijn opgebouwd uit componenten of bouwdelen. De frames vormen bij de beschreven producten de basis waarop de overige bouwdelen op locatie worden gemonteerd. De verbindingsmethode die daarbij wordt gebruikt is de mechanische verbinding. De mate van demontabel zijn hangt sterk samen met de manier waarop de bouwdelen met elkaar en met de constructie worden verbonden. Naast de mechanische verbinding kan een vormverbinding ook een demontabele bevestiging vormen. Bij de bekeken ontwerpen is deze optie echter niet gebruikt. Op het gebied van regelgeving zijn pure vormverbindingen vrijwel niet te realiseren. Vaak wordt het verplicht gesteld het bouwdeel mechanisch te bevestigen danwel te lijmen of lassen. Een vormverbinding heeft voordelen op het gebied van plaatsing en montagetijd. Een vormverbinding past op één manier. In tegenstelling tot een mechanische verbinding is bij een vormverbinding geen extra arbeid nodig om de verbinding te maken. Flexibiliteit in gebruik: Flexibiliteit op het gebied van keuzevrijheid van de productafwerking, is een item waar de onderzochte producten zich sterk mee willen profileren. De meeste producten hebben daarom ook meerdere ontwerpoplossingen in hun product verwerkt om de keuzevrijheid voor de gebruiker te vergroten. Alle beschreven producten maken gebruik van de eerder beschreven Mass Customization. De aangeboden keuzes zijn vooraf ontworpen, om het geïndustrialiseerde productieproces niet te hinderen. Op het gebied van energieprestatie proberen de producten enkel warmteverlies te beperken door te isoleren. Alleen de Schuco façade biedt in het ontwerp plaats voor warmteterugwinunits. De installaties die in de producten verwerkt zitten, zijn in de meeste ontwerpen ontkoppeld van andere functies. In speciaal ontworpen installatiezones kunnen installaties zonder problemen worden vervangen. Voor de IFD gevel zal het ontkoppelen van functies erg belangrijk zijn, omdat het product tijdens zijn gebruik in verschillende gebouwen wordt gebruikt, met verschillende behoeftes. Het gemak waarmee de componenten van de IFD gevel kunnen worden aangepast, bepaalt in grote mate de inzetbaarheid van de gevel. Tot slot is er de factor onderhoud. Vanuit de gebouweigenaren zijn de kosten het belangrijkste aspect om een transformatie wel of niet door te voeren. Onderhoud is daar een belangrijke factor in. Alle bekeken producten hebben bij de materialisatie rekening gehouden met de mate van onderhoud die benodigd is. Daarnaast worden veel producten beschermd door coatings die weersbestendig zijn. Het coaten/verven van een product biedt tijdelijke bescherming. Zeker bij producten die vaker worden gemonteerd en gedemonteerd is het risico op beschadigingen van de coating groot. Het gebruik van een materiaal wat niet gecoat hoeft te worden, heeft voor de IFD gevel de voorkeur. Bij de onderzochte bestaande producten hoeft vaak enkel schoongemaakt te worden, een onderhoudstaak die vrijwel niet op te lossen is binnen een ontwerp.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 55


6.3.1 Conclusie De overeenkomsten tussen de concepten achter de verschillende producten zijn duidelijk in beeld gebracht met de morfologische analyse. Op het gebied van opbouw van het element, de maatvoering, de positionering en de bevestiging is een algemene lijn te trekken. De beschreven producten voldoen echter niet volledig aan de gestelde eisen van de actoren. Vanuit het morfologisch schema kunnen de ontwerpoplossingen die wel binnen het IFD concept passen worden over genomen. Vooral op het gebied van montage kan veel gekeken worden naar de bestaande producten. Het gebruik van demontabele verbindingen met schroeven en draadeinden is een goede ontwerpoplossing. Ook het monteren aan de kop van de bestaande vloer is een veelvoorkomende manier om de gevels of balkons te bevestigen. De werkzaamheden aan de vloer vergen weinig sloopwerk en bij de meeste systemen zijn de verbindingen demontabel. Daarnaast worden de krachten op de gevel en het balkon per vloerveld afgedragen naar de hoofddraagconstructie. Op het gebied van variatie in afmetingen van gebouwen opvangen, bieden de bestaande gevelelementen geen efficiënte oplossingen. De oplossing komt meestal neer op maatwerk met de mogelijkheid tot stellen. Maatwerk kan echter niet worden hergebruikt op een ander gebouw. Daar zal in het IFD ontwerp een alternatief voor gevonden moeten worden. Daarnaast is de materiaalkeus van invloed op meerdere categorieën in het morfologisch schema. Niet alleen onderhoudsarm en keuzevrijheid worden beïnvloed door de materiaalkeuze, ook het gewicht van het product hangt volledig af van de materiaalkeuze. De bestaande producten kiezen vaak een metaal, dat verwerkt wordt in frames. De constructieve eigenschappen zijn prima, maar er moeten maatregelen getroffen worden om thermische lekken te voorkomen. Daarnaast worden de metalen vaak gecoat, of ondergaan ze een chemisch proces om de duurzaamheid te vergroten. De materiaalkeuze voor de IFD gevel zal moeten voldoen aan de vier bovengenoemde eisen. Een lichtgewicht onderhoudsarm materiaal dat sterk genoeg is om een gevel met balkon te kunnen realiseren, waarbij de thermische lekken tegengegaan moeten worden.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 56


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 57


7 Kunststof composiet De morfologische analyse heeft de keuzemogelijkheden inzichtelijk gemaakt die bij het ontwikkelen van een product voor gebouwrenovatie van belang zijn. Een van de conclusies die getrokken is, is de grote invloed van het materiaal waaruit het product opgebouwd wordt. Op meerdere vlakken heeft de materiaalkeuze invloed op de bruikbaarheid en herbruikbaarheid van het product. Er is geconcludeerd dat voor de IFD gevel een materiaal geselecteerd moet worden dat sterk, onderhoudsarm en duurzaam is. De bestaande ontwerpen maken voornamelijk gebruik van metalen. Waar nodig worden deze door middel van coatings of chemische processen verduurzaamd. Het voordeel van metaal is de hoge sterkte. Door het materiaal in frames te verwerken kan een relatief lichtgewicht bouwdeel worden gemaakt. Er zitten echter ook een aantal nadelen aan het gebruik van metaal. Te beginnen bij het vervaardigen van de grondstof. De CO2 emissie van staal ligt rond de 17.000 kg/m³ Bij aluminium ligt dit nog hoger. (Centrum hout, 2007) Het vervaardigen van de materialen kost veel energie. Daarnaast worden de materialen vaak voorzien van een coating, die onderhoud vergt. In het gebruik moet voornamelijk gelet worden op thermische geleiding en het voorkomen van koudebruggen. Een materiaal met een hogere warmteweerstand en een onderhoudsarm karakter is een goede vervanging voor de lichtgewicht metalen constructie die in de bestaande producten wordt gebruikt. Het antwoord is gezocht in kunststof composieten.

7.1 Toepassingen Kunststof composieten worden in verschillende branches gebruikt. De voornaamste redenen voor het gebruik van dit materiaal is de hoge sterkte gecombineerd met het lage eigen gewicht, de bestendigheid tegen weersinvloeden en chemische inertie. Het gebruik van het materiaal is zeer divers. In de bouw wordt kunststof af en toe gebruikt als gevelbekleding. De hoge resistentie tegen weersinvloeden en chemicaliën resulteren in een onderhoudsarme gevel. Het materiaal kan echter nog veel verder worden uitgebuit, aangezien de mechanische eigenschappen zeer goed kunnen zijn. Het is dan ook niet voor niets dat de beschermende cockpit van een raceauto van een kunststof is. (afb. 7.1) De carbonvezels die in deze cockpits worden toegepast zijn uiterst sterk en stijf. Bij een botsing zal het chassis gaan versplinteren in plaats van verbuigen, zoals bij staal. De kinetische energie zal bij het versplinteren iedere keer ‘onbeschadigd materiaal’ tegen komen. Wanneer een stalen chassis ombuigt, neemt de integriteit en stijfheid van de constructie sterk af. Bij de carbonvezel is dit niet het geval. Naast de autobranche wordt kunststof al decennia lang gebruikt in de botenbouw. De lichte rompen zijn uiterst onderhoudsarm en worden niet aangetast door zout en andere stoffen in het water. Overal waar hoge sterkte gepaard moet gaan met een laag gewicht in een buitenmilieu, zijn kunststof composieten terug te vinden. Een recente ontwikkeling is het passagiersvliegtuig Boeing 787 Dreamliner. 50% van het gewicht is toe te schrijven aan kunststof composiet, terwijl het 80% van het totaal volume van het

K.P.H.M. Kitslaar


Afb. 7.1: Kunststof als constructief element in de autobranche Bron: www.autoblog.nl

Afb. 7.2: Kunststof als constructief element in de Boeing 787 Bron: www.wikipedia.org

Pagina 58


vliegtuig is. De romp en vleugels bestaan voor het overgrote deel uit composiet (afbeelding 7.2). Het gebruik van composieten verlaagt het gewicht, waardoor het brandstofverbruik omlaag gaat en het vliegtuig grotere afstanden kan afleggen.(Boeing.com, 2012) Vanwege de langdurige blootstelling aan trillingen, wordt een speciale combinatie van kunststof met aluminium toegepast bij de vleugels. Het gaat hier om een laminering van kunststof lagen en aluminium platen. Een voorbeeld van composietgebruik in de bebouwde omgeving is de ontwikkeling van het bedrijf FibreCore van een kunststof composiet verkeersbrug. In samenwerking met DSM is een glasvezelcomposiet met een nieuwe DSM-hars ontwikkeld om de brugdekken te kunnen realiseren. Het achterliggende concept gaat uit van een duurzame vervanging van bestaande bruggen die aan het einde van hun levensduur Fig. 7.1: Lage milieu-impact glasvezelzijn. Een belangrijke factor hierbij is de milieubelasting laag composieten Bron: Product, juli 2009 houden. Het onderzoek wat gedaan is, gaat uit van een overspanning van 12 meter met de zwaarste verkeersklasse (60 ton). Door middel van een levenscyclusanalyse is door onderzoeksbureau BECO bepaald of een glasvezelcomposiet brug een lagere milieu-impact heeft dan een brug van beton of staal. Uit het onderzoek blijkt dat een composiet brug tot 3 keer beter scoort op het gebied van milieu-impact (figuur 7.1). De composiet constructie van de bruggen wordt volledig geprefabriceerd. In het ontwerp is de mogelijkheid open gehouden de brug te verplaatsen (afbeelding 7.3). (Danhof, 2009)

Afb. 7.3: Composiet brug Bron: www.infrcore.nl

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 59


7.2 Eigenschappen kunststof composiet Het gebruik van kunststof composieten is zeer veelzijdig. Dit komt omdat een kunststof composiet zeer veel samenstellingen kent. Om hier meer over te kunnen zeggen zal het principe van kunststof composieten in deze paragraaf worden uitgelegd. De grote verscheidenheid in materiaaleigenschappen tussen verschillende kunststof composieten heeft te maken met de opbouw van het materiaal. Een kunststof composiet bestaat uit Afb. 7.4: Vezelmat en hars twee basiscomponenten: vezels en (kunststof) hars Bron: www.infrcore.nl en wanneer nodig additieven. Het materiaal is anisotroop door de oriëntatie van de vezels. Bij het ontwerp moet rekening gehouden worden met deze materiaaleigenschap. De keuze tussen vezels en harsen is groot. Afhankelijk van de gewenste eigenschappen kan een hars en vezel gekozen worden. De ontwerpvrijheid van composieten is daardoor erg groot. De sterkte en stijfheid van het materiaal wordt bepaald door de vezelsoort en de versterkingsvorm. Het aantal vezels (in gram/m²) is bepalend voor de sterkte. In de lengte van de vezel is sterkte het hoogst. Bij het produceren van een kunststof composiet product zal dan ook goed op de vezelrichting gelet moeten worden. Afbeelding 7.4 laat een vezelmat zien voordat deze door een hars wordt gebonden. In figuur 7.3 is een tabel te zien met de eigenschappen van verschillende vezelversterkingen. E-glass en S-glass zijn beide glasvezels. Sglass heeft een hogere treksterkte, maar is in verhouding duurder dan E-glass. De glasvezels kunnen vrij sterk vervormen voordat ze breken in verhouding tot carbonvezels. Bij een spanning van 2 kN/mm² breken de vezels bij een rek van 2,4% (figuur 7.2). Ook de uitzettingscoëfficiënt en de thermische en elektrische geleiding wordt bepaald door de vezelsoort. Overige fysische eigenschappen, zoals bestendigheid tegen UV en chemicaliën wordt bepaald door het type hars. Omdat de vezels volledig worden omringd door hars, worden deze beschermd tegen invloeden van buitenaf. De hars zal zowel de belastingoverdracht tussen de vezels, als de vormvastheid en bescherming verzorgen. De hars in het materiaal is bepalend door de duurzaamheid en de weerstand tegen schade(groei). Het is ten slotte de verbinding en bescherming van de vezels. Er zijn twee type harsen te onderscheiden: thermohardende harsen en thermoplastische harsen.

Fig. 7.2: Spanning-rek diagram; a & b: Carbonvezels c:aramid d: S-glass e: E-glass Bron: Textiles, polymers and composites for buildings

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 60


Fig. 7.3: Eigenschappen versterkingsvezel Bron: Textiles, polymers and composites for buildings

Thermohardende harsen kunnen niet meer vervormd worden door verwarming. Thermoplastische harsen vervormen wel na opnieuw verwarmen. Deze eigenschap is van belang voor de productiemethode. Thermohardende harsen kunnen niet geextrudeerd worden, thermoplastische harsen wel. De sterkte van een kunststof met een thermohardende hars is groter dan van een thermoplast. Dit heeft te maken met de verbinding tussen de vezels. Bij thermoplastisch materiaal ontstaan er in de vezels geen verbindingen. De hars werkt hier als een soort lijm, waarbij een verbinding tussen de moleculen van de vezels ontstaat. Bij thermoharders zorgt de hars voor zowel een verbinding tussen de vezels, als voor een verbinding tussen de vezelmoleculen (figuur 7.4).

Fig. 7.4: Verschillende vezelverstrengelingen; a: thermoplast b: thermoharder Bron: Textiles, polymers and composites for buildings

Fig.7.5: eigenschappen thermohardende harsen Bron: Textiles, polymers and composites for buildings

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 61


Hierdoor worden de vezels niet alleen bij elkaar gehouden, maar ook aan elkaar gekoppeld. Hierdoor kunnen thermoplasten ook terugkeren in vloeibare toestand, omdat de verbinding tussen de vezels zwakker is dan bij thermoharders. Voor de constructieve delen van de IFD transformatiegevel zal een hars moeten worden gekozen die een moleculaire verbinding tussen de vezels realiseert. De meest gebruikte thermohardende harsen zijn polyesters en vinylesters. De eigenschappen van deze harsen zijn te zien in figuur 7.5. De treksterkte en thermische uitzetting van de hars zijn slechter dan van de versterkingsvezels. Daarom heeft de richting van de vezels effect op de isotropie van het materiaal. De thermische uitzetting van polyester hars is een stuk hoger dan van de glasvezels, gekeken naar figuur 7.3 en 7.5. Aan deze harsen kunnen verschillende toevoegingen worden gedaan om de UV-bestendigheid en kleur aan te passen. Composieten kunnen aangetast worden door zonlicht of vocht. Dit fenomeen wordt ageing genoemd. Door de juiste harssamenstelling te gebruiken kunnen deze invloeden geweerd worden.(Vereniging van kunststof composieten Nederland, 2009), (Woodhead Publishing, 2010), (Fiberline composites, 2012) Voor constructies is de glasovergangstemperatuur een belangrijke materiaaleigenschap. Dit is de temperatuur waarboven de stijfheid van het materiaal sterk afneemt. Een hogere overgangstemperatuur gaat gepaard met een hogere thermische en chemische resistentie, maar maakt het product ook brosser. Wanneer de glasovergangstemperatuur sterk wordt overschreden zal het kunststof smelten of verbrokkelen. Bij vrijwel alle kunststoffen ligt deze waarde onder de 200 graden. Bij thermoplasten ligt deze zelfs vaak rond de 40-140 graden. De brandveiligheid van de constructie moet gewaarborgd worden. Door een additief in de hars te verwerken kan het composiet een vlam-vertragend oppervlak krijgen. Alsnog zal de glasovergangstemperatuur niet overschreden moeten worden, dus een coating of sprinkler zal noodzakelijk zijn bij een composiet constructie. Kunststof composieten kunnen door variatie in samenstelling zeer variërende eigenschappen hebben. Een juiste keuze in vezelsoort en hars resulteert in een onderhoudsarme sterke lichtgewicht gevel- en balkonconstructie. Uitgaande van de bestaande composieten is een glasvezelcomposiet met een thermohardende hars geschikt om te gebruiken als constructief materiaal. Met behulp van toevoegingen aan de hars kan een levensduur van 100 jaar worden gerealiseerd. (Vereniging van kunststof composieten Nederland, 2009), (Danhof, 2009)

7.3 Productiemethode Kunststof composiet producten worden fabrieksmatig geproduceerd tot eindproducten of halffabricaten. Er zijn twee verschillende productiemethodes: spuitgieten of het opbouwen in lagen. Thermoplasten kunnen door middel van gieten in de meest complexe vormen worden gerealiseerd. Het vloeibaar kunststof wordt in een mal gegoten of via een mal geextrudeerd. Thermoharders kunnen niet gegoten worden, omdat deze worden opgebouwd uit lagen vezels met een vooraf ontworpen vezelrichting. Het produceren van een thermoharder gebeurt door vezelmatten in een mal te plaatsen en daarna te verbinden met hars. Er zijn verschillende methodes om thermoharders te produceren. Het is mogelijk om thermoharders te produceren

Fig. 7.6: Pultrusie van thermoharders Bron: http://www.fiberline.com/komposit/pultrusion/pultrusion

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 62


door een zogenaamd pultrusieproces (figuur 7.6). De vezels worden vanuit verschillende richtingen aangevoerd, al naar gelang de benodigde sterkte van het product in verschillende richtingen. Deze vezels worden in de gewenste vorm gelegd, waarna de hars wordt toegevoegd. Door de hitte in de oven neemt het profiel zijn vaste vorm aan. Uiteindelijk worden de profielen op maat gezaagd. Deze productiemethode van Fiberline Composites maakt het mogelijk om een continu profiel te produceren op een geautomatiseerde productielijn. De beperking binnen deze productiemethode is het feit dat het om een gelijkblijvend profiel moet gaan. Haken, ogen, lipjes en dergelijke kunnen niet geïntegreerd worden met deze productiemethode. Het is wel mogelijk om holle buisprofielen te produceren, wat met een droogmal niet mogelijk is. Figuur 7.7 laat de keuzemogelijkheden zien, met betrekking tot de vorm van het profiel bij productie met behulp van de pultrusietechniek. Afwijkende profielvormen en samengestelde profielen, zoals sandwichconstructies, behoren tot de mogelijkheden. Zolang de doorsnede onveranderd blijft is deze methode geschikt voor het snel produceren van bouwdelen.

Fig. 7.7: variaties in profielen Bron: http://www.fiberline.com

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 63


De vezels in een mal leggen en vervolgens besmeren met de hars is een meer conventionele productiemethode voor kunststof. Het is een arbeidsintensieve productie als de hars en vezelmatten handmatig worden aangebracht. Ontwikkelingen binnen deze productiemethode zijn onder andere de vacuüm-injectie. Hierbij worden de vezelmatten op een mal gelegd, waarna de mal luchtdicht wordt afgesloten. Het vacuüm dat gecreëerd wordt, zuigt als het ware de hars tussen de vezels door. Wanneer alle lucht plaats heeft gemaakt voor hars droogt het element in de mal op. Met deze ontwikkeling is het handmatig insmeren van de vezelmatten met hars niet meer nodig. De vezellagen worden enkel tegen de mal gelegd. Het vacuüm zorgt ervoor dat de hars door alle vezellagen heen wordt gedrukt.

Afb. 7.5: Vacuüm-injectie Bron: http://www.boltmaritiem.nl

Afbeelding 7.5 laat zien hoe een romp van een schip met behulp van vacuüm-injectie wordt geproduceerd. Via de slangen wordt hars toegevoerd, die door het vacuüm over de mal wordt verspreid. Deze manier van produceren maakt het mogelijk om seriematig composietproducten af te leveren met een hoge kwaliteit. De geconditioneerde omstandigheden en de herbruikbare mal versnellen het productieproces. Complexe dubbel gekromde vormen kunnen met deze methode relatief gemakkelijk Afb. 7.6: Metalen inserts geproduceerd worden. Ook holtes en afwijkende vormen Bron: http://www.mefaco-intl.com kunnen geproduceerd worden, zolang de vacuümzak de vorm kan volgen. Na het produceren zullen de elementen afgewerkt moeten worden met voorzieningen voor bevestigingen en doorvoeren. De kunststof elementen zullen ook aan elkaar en aan andere constructiedelen moeten worden bevestigd. De meest gebruikte demontabele verbinding is een mechanische verbinding. Ondanks de goede mechanische eigenschappen van glasvezel versterkt polyester, kunnen de pieklasten bij verbindingen te groot worden. Daarnaast heeft kunststof last van kruip (in de kunststofbranche relaxatie genoemd), waardoor langdurige belasting de schroefgaten zullen laten Fig. 7.8: Metalen inserts uitzakken. Om dit te minimaliseren worden ter plaatse van Bron: http://www.mefaco-intl.com de bevestigingen stalen inserts geplaatst. De stalen delen zullen niet gaan uitzakken. Afbeelding 7.6 laat twee inserts zien, die gebruikt worden om schroefdraad te realiseren in een kunststof element. Omdat de elementen in het IFD ontwerp zullen worden hergebruikt is het belangrijk dat de verbindingen onbeschadigd blijven. Overal waar verbindingen met draadeinden of schroeven worden gemaakt, kan gebruik gemaakt worden van deze insert stukken. Voor het balkon zal speciale aandacht moeten uitgaan naar de bevestiging aan de bestaande constructie. De krachten die op een balkon komen zorgen voor hoge lokale lasten bij de bevestigingspunten naar de bestaande vloer. De krachten van het balkon zullen geleidelijk aan overgedragen moeten worden naar de metalen inserts. In figuur 7.8 is het principe te zien van de balkoninserts. Een metalen plaat (in rood

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 64


aangegeven) aan de achterkant dient als versteviging voor het ophangen van het balkon aan de bestaande vloer. De stalen staven worden in de balkonconstructie aangebracht. De staven zorgen voor een geleidelijke overdracht van de krachten vanuit het balkon. In principe wordt het glasvezelversterkte balkon gewapend om lokale pieklasten te vermijden.

7.4 Voor – en nadelen van kunststof als constructiemateriaal Wanneer kunststof wordt gebruikt als constructief materiaal zal gebruik gemaakt moeten worden van een thermoharder. De sterkte zal worden gehaald uit glasvezels die met een polyester hars worden gebonden. De voordelen van het materiaal zijn het lage eigen gewicht, gecombineerd met een hoge sterkte en stijfheid. De thermische uitzetting van het materiaal (70-150 x 10-6/ K), is een stuk groter dan bij andere constructiematerialen zoals staal (12 x 10-6/K). Binnen het ontwerp zal rekening moeten worden gehouden met deze uitzetting. Een tweede aandachtspunt bij kunststoffen is het fenomeen relaxatie. Bij de sterkteberekingen van kunststof composiet kan niet zonder meer gebruik worden gemaakt van de elasticiteitsmodulus van het materiaal. Zoals in paragraaf 7.2 is vermeld, zal kunststof blijven vervormen onder zijn eigen gewicht en andere langdurige belastingen. Dit wordt relaxatie genoemd. Het materiaal zal blijven vervormen door de tijd heen, net zoals hout dat doet. Het constant doorbuigen van constructieve delen moet in de berekening opgenomen worden. De elasticiteitsmodulus van het materiaal zal met een kruipfactor verrekend moeten worden om de rekenwaarde van de elasticiteitsmodulus te verkrijgen. Met deze waarde kan men er vanuit gaan dat de kunststof constructiedelen na een lange periode niet zover vervormd zijn door relaxatie dat ze onveilig of onbruikbaar zijn. Naast de relaxatie waar kunststoffen onderhevig aan zijn, is de brandveiligheid van het materiaal ook een belangrijk aandachtspunt. Er zijn brandvertragende additieven die in de hars toegevoegd kunnen worden, maar deze bestaan uit agressieve en toxische materialen. De additieven hebben vaak ook enkel een vlamdovende functie. Bij een uitslaande brand is het daarom nog steeds noodzakelijk om aanvullende maatregelen te nemen. Een minder milieubelastende methode is het toepassen van sandwich elementen, waarbij de opvulling een brandvertragende / brandwerende functie heeft. Deze methode kan goed werken voor Fig. 7.9: brandwerende coating wandelementen, maar bij de kunststof balkons zal dit niet toegepast Bron: http://www.brandveiligmetstaal.nl kunnen worden. Wanneer daar de onderste laag kunststof verbrandt, zal het balkon doorbuigen en uiteindelijk afbreken. De derde optie om de constructieve delen te bekleden met een brandwerend materiaal of brandwerende coating, zoals in figuur 7.9 te zien is. Deze coating verandert in een beschermende schuimlaag wanneer deze door het vuur wordt opgewarmd. Wanneer de coating is uitgezet vormt het een beschermende laag rondom het constructieve element. Constructiedelen kunnen ook beschermd worden met een brandwerende beplating, van bijvoorbeeld calciumsilicaat. Deze beplating kan aan de onderkant van het balkon geplaats worden, zodat de balkons beschermd zijn tegen uitslaande branden op een lager gelegen verdieping. Bij het ontwerp zullen bovengenoemde aandachtspunten van het materiaal zo verwerkt moeten worden dat ze geen veiligheidsrisico vormen. Op het gebied van productie zijn er ook een aantal punten die invloed hebben op de bruikbaarheid en productiesnelheid van de elementen. Via pultrusie kunnen profielen op een industriële wijze geautomatiseerd worden geproduceerd. Deze worden op maat gezaagd door de machine. Deze productiemethode is snel en niet arbeidsintensief (massaproductie en een lagere kostprijs). Een profiel kan ingewikkelde vormen hebben, zolang deze in de lengte onveranderd blijft. Aansluitingen, lippen en andere zaken kunnen niet direct meegegoten worden en zullen achteraf

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 65


gemonteerd moeten worden. Ook het monteren van de metalen inserts van de geveldelen zal met de hand moeten gebeuren. Daarnaast zullen verstevigingsribben en –profielen naderhand in de gevelelementen gelijmd moeten worden. Deze werkzaamheden hebben invloed op de kostprijs van de producten. Bij het produceren van de balkons zal nog meer handwerk noodzakelijk zijn, door de ingewikkeldere vorm en grootte. De grootte maakt het niet mogelijk de balkons te produceren met de pultrusiemachine. Hiervoor zal de vacuüm-injectiemethode gebruikt moeten worden, waarbij de vezelmatten handmatig op een mal worden gelegd. De ingewikkelde, variërende vorm is met deze methode geen probleem. Ook de stalen inserts, die nodig zijn voor de krachtenafdracht kunnen handmatig in de vezelmatten worden verwerkt. Er zijn verschillende bedrijven die zich bezig houden met vacuüm-injectietechnieken voor het vervaardigen van lichtgewicht elementen. Zoals eerder vermeld worden kunststof composieten in andere branches veelvuldig toegepast en doorontwikkeld. Bedrijven zoals Solico en Holland composites maken gebruik van vacuüminjectie bij het produceren van structurele elementen in de scheepsbouw en transportbranche.

Afb. 7.7: ontwerp voor een composiet radarmast voor superjachten, gemaakt met vacuüm injectie methode Bron: http://www.solico.nl/indexreferences.html

De meest gebruikte composiet voor structurele kunststof profielen, gefabriceerd met de pultrusie methode, is een glasvezel met een polyester of epoxy hars. Hierin ligt het percentage vezels tussen de 30% en 50%. De profielen bestaan uit evenwijdige, doorlopende vezelbundels die de krachten evenwijdig aan de vezel opvangen. Daarnaast worden er vezelmatten toegepast op plaatsen waar een kracht loodrecht op de profielen plaats vindt. Er zijn een aantal gestandaardiseerde profielen te verkrijgen. Deze zijn afgeleid van de gebruikelijke staalprofielen. Maar ook afwijkende profielen behoren tot de mogelijkheid, zolang de doorsnede constant blijft. Het Deense bedrijf Fiberline Composites biedt een grote variatie in profielkeuzes (zie figuur7.7). De profielafmetingen worden beperkt door de afmetingen van de machine in de productielijn. Daarnaast zijn de minimum- en maximumdikte van het materiaal bepaald door de producteigenschappen. Een te dun element is buigslap, een te dik element is materiaalinefficiënt en kan door het eigen gewicht gaan vervormen tijdens het drogen. (Fiberline composites, 2012) De keuzevrijheid in profielen kan gebruikt worden om verbindingen en montageplekken voor andere producten in de draagconstructie te integreren. Holle profielen, al dan niet gevuld met een isolatiemateriaal, kunnen ook met de pultrusiemethode worden geproduceerd. De profielen kunnen na productie gemakkelijk bewerkt worden met C&C apparatuur om voorzieningen aan te brengen voor bevestigingsmiddelen of inkepingen in de profielen te maken. Afb. 7.8: losse vezels tot een profiel Bron: http://www.fiberline.com

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 66


Tot slot is er het onderling bevestigen van de composiet componenten. Daar waar de bevestiging demontabel moet zijn, kan gebruik gemaakt worden van mechanische verbindingen. Het is echter ook mogelijk om meerdere profielen te verlijmen tot een composiet component. De lijmen die gebruikt worden zijn sterker dan de polyester hars, waardoor de breuk in het element optreed in het materiaal zelf en niet in de lijmverbinding. Afbeelding 7.9 laat een vierpunts buigproef zien, waarbij een gelijmde verbinding getest wordt. In afbeelding 7.10 is te zien dat de breuk optreedt in het composiet materiaal en niet in de lijmverbinding.

Fig. 7.9: verbuigen van de flens door druk Bron: http://www.fiberline.com

Fig. 7.10: breuk in het composiet ipv de lijm Bron: http://www.fiberline.com

De voor- en nadelen op een rij: Materiaaleigenschappen Glasvezelversterkt polyester Voordelen - Laag eigen gewicht (1500-1900 kg/m³) - Hoge buigsterkte (200-1000 N/mm²) - Lage warmtegeleidingscoëfficiënt (0,18-0,46 J/m*s*K) - Goede elektrische isolatie - Materiaal kan zowel gelijmd als mechanisch bevestigd worden

Productiemethode thermoharder Voordelen - D.m.v. pultrusie is een geïndustrialiseerd continu productieproces mogelijk - Grote diversiteit in profielvorm - Concurrerende kosten door massaproductie (€4€10/kg)

K.P.H.M. Kitslaar

Nadelen - Lage elasticiteitsmodulus (10-40 kN/mm²) o - Lage gebruikstemperatuur (80-200 C), beschermen tegen brand -6 - Relatief hoge uitzettingscoëfficiënt (20-80 *10 /K)

Nadelen - Tijdens productie kan de vorm van het profiel niet meer veranderen. - Bewerkingen naderhand zijn nodig om gaten, beugels en dergelijke te integreren - Beperkingen in afmeting door de afmetingen van de machine (1250*320mm)(B*H)


Pagina 67


7.5 Conclusie De grote voordelen van kunststof composieten zitten in de gebruiksfase. De mogelijkheid om lichte elementen te kunnen realiseren die vrijwel geen onderhoud vragen, maakt dit materiaal zeer geschikt voor het ontwerpconcept van een tijdelijke gevel. Door de mogelijkheid het materiaal samen te kunnen stellen naar eigen wens kan per element een ander type kunststof worden gekozen. Per bouwdeel kan bepaald worden welke eigenschappen van belang zijn en daarbij kan dan een geschikte kunststof worden gekozen. Door te variëren in vezelsoort en hars kunnen de verschillende eisen binnen het concept allemaal worden gerealiseerd met kunststof. De weerstand tegen weersinvloeden en chemische stoffen maakt kunststof composieten een geschikt product om buiten te gebruiken. De UV bestendigheid kan verhoogd worden door een toevoeging in de hars. Met het toepassen van glasvezelcomposiet kan een dragend element worden geproduceerd voor het balkon. Glasvezel heeft goede mechanische eigenschappen en is een van de goedkopere vezels. Daarbij is het gebruik van glasvezelcomposiet in vergelijking met metaal een duurzame keuze als wordt gekeken naar de milieu-impact van het materiaal.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 68


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 69


8 Morfologisch schema IFD concept Vanuit de analyse van de bestaande producten zijn de verschillende ontwerpoplossingen die gebruikt zijn bij renovatiegevels en –balkons bekeken. De oplossingsrichtingen zijn geanalyseerd en in een beschrijvingstabel en een morfologisch schema weergegeven (bijlage 2 & 3). De conclusies van deze analyses hebben geleid tot een aantal vastgelegde keuzes. De goede punten die de bestaande ontwerpen gemeenschappelijk hebben, worden ook in het IFD ontwerp gebruikt. Het monteren aan bestaande vloer met een mechanische demontabele verbinding zal terugkomen in het ontwerp. Daarnaast zal de materiaalkeuze kunststof composiet in het ontwerp terugkomen, vanwege de gunstige materiaaleigenschappen die in paragraaf 7.2 genoemd zijn. In deze paragraaf zullen de categorieën in het morfologisch schema puntsgewijs behandeld worden. De ontwerpkeuzes van het productconcept worden per punt beschreven. Een aantal keuzes zijn gemaakt op basis van de bestaande ontwerpoplossingen die in deelparagraaf 6.3 beschreven zijn. Iedere ontwerpkeus wordt beoordeeld door te beschrijven welke voor- en nadelen deze keuze heeft ten opzichte van de andere keuzes in de categorie. Modulaire maatvoering: De drie ontwerpkeuzes in het morfologisch schema (bijlage 4) hebben invloed op de grootte van het element. Er kan gekozen worden voor een volledig geprefabriceerd element, die op locatie enkel gemonteerd hoeft te worden. Het voordeel hiervan is de beperkte werkzaamheden op de bouwplaats en de snelle plaatsing. De bouwtijd is zeer kort, waardoor het exploitatietermijn van de tijdelijke starterswoningen verlengt kan worden. Daarnaast zal de gevel meerdere malen gemonteerd en gedemonteerd worden. Deze kosten zullen per project terugkeren. Met een volledig prefab gebouwd ruimtelijk element kunnen deze (periodieke) kosten laag worden gehouden door de minimale arbeids- en materieelkosten. Het probleem bij een afgebouwd element is de maatvoering. Alle variaties van de kantoorgebouwen moeten door hetzelfde element opgevangen worden. Het hoogteverschil van soms 300mm tussen de verdiepingshoogte van de kantoren, zal dan binnen het element opgevangen moeten worden. Tot slot is er het probleem van het vervoer. Een element bestaande uit een gevel en een balkon is een zeer inefficiënte vorm. De L-vorm maakt de elementen niet stapelbaar, waardoor het aantal elementen per vrachtwagen sterk vermindert. De afmetingen in de hoogte en diepte vormen problemen voor transport, waardoor gebruik gemaakt moet worden van speciaal transport. Dit is nadelig voor de investeringskosten en zal ook periodiek terugkeren. De afmetingen voor het vervoeren van de elementen zijn beperkt. Zonder gebruik te maken van speciaal transport zijn de maximale afmetingen voor vervoer: 4,25 meter in de hoogte (gebruik makend van een Afb. 8.1: Kuiplader kuiplader); 2,6 meter in de breedte en meer dan 7,2 meter in de lengte. Bron: www.driessen-horst.nl Het ontwerp kan ook worden uitgevoerd in componenten, die op de bouwplaats tot een gevel en balkon worden geassembleerd. De flexibiliteit is erg hoog, omdat er gecombineerd kan worden met losse producten. Al deze producten kunnen gemakkelijk vervoerd worden. De productie van de onderdelen kan sterk geautomatiseerd worden, omdat er uitgegaan kan worden van standaarden. De bouwtijd is echter veel te lang wanneer alle elementen op de bouwplaats gemonteerd worden. Een buitengevel monteren door hem op te bouwen uit losse bouwcomponenten vereist een steiger en veel arbeid. Een tijdelijke transformatie is niet te realiseren wanneer het gebouw lang in verbouwing is omdat dan de exploitatietijd een stuk minder lang is. De kans op maatvoeringsproblemen is met kleine elementen kleiner, maar voor een herbruikbare gevel is deze optie niet reëel.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 70


De laatste optie is een middenweg tussen de vorige twee. De voordelen van een ruimtelijk element proberen te combineren met de voordelen van een opbouw uit componenten. Door het ontwerp op te delen in een klein aantal bouwdelen, die snel en gemakkelijk gemonteerd kunnen worden, zullen de montagewerkzaamheden (en daardoor de bouwtijd) beperkt blijven. Omdat het ontwerp toch uit delen bestaat kan uitgegaan worden van een groot aantal gestandaardiseerde onderdelen. De variatie in afmetingen van de kantoorgebouwen kan door een apart bouwdeel worden opgevangen, zodat de andere bouwdelen een vaste maatvoering kunnen hebben. Omdat het balkon en de gevel nu twee aparte elementen zijn, zal het vervoer van de IFD gevel efficiënter verlopen dan bij ruimtelijke elementen. De balkons en gevels kunnen nu beide verticaal vervoerd worden zonder gebruik te maken van speciaal transport. De mix tussen arbeid die nodig is om het kantoor te transformeren en de complexiteit van het element komt het beste terug bij een ontwerp bestaande uit bouwdelen. De gevel en het balkon kunnen volledig geprefabriceerd worden geleverd, waarna ze aan de bestaande constructie bevestigd kunnen worden. Het beperken van het aantal bouwdelen van de IFD gevel verhoogt de bouwsnelheid, maar met behoud van flexibiliteit. De lengte van de bouwdelen zijn 7,2 meter. Vanwege de vaste stramienmaat van de kantoren zal dit een terugkerende maat zijn, die ook voor de productie van de elementen kan worden gebruikt. Het gevelelement zal bestaan uit een aantal geprefabriceerd kunststof cassettes met een moduulmaat van 1,2 meter (figuur 8.2 & 8.3). Zo kunnen niet alleen rechte gevels, maar ook verspringende gevels bekleed worden met dit systeem. Binnen deze gestandaardiseerde componenten kunnen ramen, deuren en installaties worden gemonteerd. De architect kan de gevel samenstellen door uit een groot aantal, vooraf ontworpen, componenten te kiezen (figuur 8.2). In de fabriek worden de ontworpen gevels dan samengesteld uit kunststof cassettes en verder afgemonteerd. Op de bouw moeten ze dan enkel aan de constructie gemonteerd worden.

K.P.H.M. Kitslaar

Fig. 8.1: opdelen in componenten vanwege vervoer

Fig8.2: Voorbeeld samenstelling


Pagina 71


Fig8.3: Opbouw van de kunststof gevelcassettes met modulaire maatvoering

Door het gebruik van kunststof composiet als lichtgewicht constructiemateriaal is het vervoer en het hijsen op het gebied van gewicht geen probleem. Door de afmetingen van de elementen groot te houden zal de bouwtijd verkort worden, omdat er minder elementen gemonteerd moeten worden. De bouwdelen kunnen naast elkaar en verticaal getransporteerd worden, door het ontwerp in schijven op te delen. De montagewerkzaamheden zullen zich beperken tot het monteren van de gevels, balkons en bevestigingsconsoles. Maatafwijking opvangen: Maatafwijkingen zijn onvermijdelijk, ook bij geprefabriceerde elementen. Afwijkingen ontstaan zowel bij de productie van de elementen als bij het plaatsen van de elementen. Figuur 8.4 laat zien welke afwijkingen in een gevelelement kunnen zitten en bij het plaatsen van het element kunnen optreden. De afwijkingen zijn opgedeeld in verplaatsen en verdraaien. Bij de productie van een element kunnen maatafwijkingen optreden, waardoor de afmetingen afwijken van de ontwerpmaat. Daarnaast kan het element een kromming of scheluwte hebben. Al deze afwijkingen zullen opgevangen moeten kunnen worden om een strak gevelbeeld te creëren. Voor het opvangen van de maatafwijkingen zijn in het morfologisch schema vier keuzes opgenomen: absorberen, stellen, opvullen en maatwerk. Bij absorberen wordt een flexibele laag aangebracht die

K.P.H.M. Kitslaar

Fig. 8.4: maatafwijkingen in het element


Pagina 72


oneffenheden kan opvangen. Deze eenvoudige manier vult de openingen op door gebruik te maken van isolatiemateriaal. Variatie in de dikte tussen het element en de bestaande constructie kan goed opgevangen worden door een absorptielaag. De overige maatafwijkingen kunnen met deze methode niet worden opgevangen, vanwege het gebrek aan draagkracht van de absorptielaag. Deze stelmogelijkheid zal alleen worden toegepast om oneffenheden tussen de gevel en de bestaande constructie op te vangen. Vooral wanneer de borstweringen blijven zitten is een opvulling tussen de bestaande bouw en de nieuwe gevel een snelle methode om een dichte aansluiting te krijgen. De tweede optie is stellen. Deze optie maakt het mogelijk de gevel nauwkeurig te plaatsen zodat de buitenbladen in een vlak zitten. De maatafwijkingen kunnen met een enkele beugel in meerdere richtingen worden opgevangen. Zeker voor grotere elementen is de mogelijkheid tot stellen erg belangrijk. Om de Fig. 8.5: locatie van stelbouten en egalisatie laag elementen te kunnen stellen zal er wel een maatvoeringsteam bij het monteren betrokken moeten worden. Ieder element zal ten opzichte van het vorige element gesteld moeten worden. Hoe groter de elementen hoe nauwkeuriger het stelwerk wordt, want de maatafwijkingen zullen in een element groter zijn dan in een klein bouwproduct. Stelmogelijkheden vangen de afwijkingen in het element op. De optie: opvullen van maatafwijkingen, is omslachtig. De afwijkingen zijn te klein, en de opvulstukken zijn niet herbruikbaar. Voor het opvangen van maatafwijkingen is opvullen geen optie. De laatste optie is maatwerk. Ook deze optie zal niet reëel zijn bij maatafwijkingen in het element, omdat het niet mogelijk is te produceren met maattolerantie 0. Voor het IFD ontwerp is een combinatie van absorberen en stellen voor maatafwijkingen de beste keus. De absorptielaag zorgt voor een vlakke aansluiting in de diepte, tussen de elementen en de bestaande constructie. De stelmogelijkheden zorgen voor een nauwkeurige plaatsing van de bouwdelen en het opvangen van afwijkingen in de IFD gevel (figuur 8.5). De maatafwijkingen bij het plaatsen van de gevel zullen opgevangen worden door stelbouten te gebruiken bij het monteren van de bevestigingsconsole. De stelbouten vangen de afwijkingen in diepte, hoogte en kromming op. Variatie in de verdiepingshoogte opvangen: In de hoogte kan nogal wat variatie optreden. De minimale elementhoogte is 3,2 meter. In het vooronderzoek is echter naar voren gekomen dat verdiepingshoogtes van 3,5 meter ook voorkomen. Om de herbruikbaarheid van de gevel te vergroten, zal de gevel zich nog maximaal 300mm extra in de hoogte moeten kunnen aanpassen. Een absorptielaag kan in dit geval niet gebruikt worden. De afstand is te groot om een flexibele laag toe te passen. De montage van het gevelelement en de buitengevel worden een probleem met een flexibele laag. De optie stellen is in dit geval ook niet bruikbaar, omdat het volume van het element moet vergroten en niet de positie. Het opvullen van de extra hoogte is wel een efficiënte methode om de variërende maten te realiseren. Het gevelelement kan een vaste maatvoering aanhouden van 3,2 meter. Wanneer de verdiepingshoogte meer is, kan een aanvullend element worden geplaatst. Zo kan de productie van de gevelelementen gestandaardiseerd

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 73


worden en wordt de ‘unieke’ maatvoering opgevangen door een apart element. De koppeling van dit vulelement moet zo worden ontworpen dat de krachtenafdracht naar de verdiepingsvloer kan plaatsvinden. Maatwerk wordt met deze optie beperkt tot de vulstrook boven de elementen. De herbruikbaarheid van de modulaire elementen wordt gewaarborgd door de vaste afmetingen en de vulstrook kan na gebruik gerecycled worden (figuur 8.6). Fig. 8.6: opvulblok boven element

Sloopwerk bestaand gebouw: De opties ‘kozijnen verwijderen’ en ‘niets’ vallen bij voorbaat af, omdat het balkon aan de bestaande draagstructuur bevestigd moet worden. Het is niet rendabel om de bestaande buitengevel te behouden. Het is niet altijd mogelijk om enkel de delen weg te halen waar het balkon en de gevel aan de constructie bevestigd gaan worden. Het behouden van de bestaande gevel heeft weinig toegevoegde waarde voor de starterswoningen. Wanneer er glazen vliesgevels zijn toegepast is het niet eens mogelijk om de gevel te behouden. Ook bij betonnen borstweringen zullen er sloopwerkzaamheden nodig zijn om toegangen te creëren voor de balkons. Verondersteld wordt dat de panden vervangen gaan worden door nieuw vastgoed. Wanneer men toch sloopwerkzaamheden moet verrichten om de nieuwe gevel te kunnen monteren, zal het efficiënter zijn de hele gevelconstructie te verwijderen. Zeker wanneer het een vliesgevel betreft zal een volledige demontage van de gevel noodzakelijk zijn. Bij veel borstweringselementen in de oudere kantoren, zijn de elementen naderhand aangestort. Deze natte verbinding is vrijwel niet te scheiden van de vloer. In dit geval zal het gemakkelijker zijn enkel de buitengevel en de ramen te verwijderen en in de borstweringen openingen te maken voor de balkondeuren. Afhankelijk van de bestaande constructie zal de gevel dus geheel of gedeeltelijk verwijderd moeten worden. De IFD gevel zal aan de bestaande constructie gemonteerd moeten worden, dus bestaande gevelbekleding zal sowieso verwijderd moeten worden. Ook de oude ramen zullen weg moeten vanwege de slechte thermische isolatie en de niet te openen ramen in de oude kantoren. Fig. 8.7: Montage aan de verdiepingsvloer

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 74


Montagemethode: De geveldelen zullen op een manier bevestigd moeten worden waarbij ze onafhankelijk van elkaar kunnen worden geplaatst. In paragraaf 6.3 is al beschreven dat de meerderheid van de geanalyseerde producten kiest voor verdiepingsgewijze montage aan de vloer. Vier van de zes producten maken gebruik van deze methode. De vier montagemethodes zijn: De geveldelen ophangen aan het dak van de bestaande constructie; de geveldelen per verdieping aan de vloer monteren; de geveldelen op elkaar stapelen en de geveldelen tussen de verdiepingsvloeren zetten. Wanneer de geveldelen worden opgehangen ontstaat een grote last in het dak van het gebouw. Voor een bestaande constructie die daar niet voor ontworpen is, is deze manier van krachtenafdracht niet efficiënt. Het dak zal een overcapaciteit moeten hebben, maar dit is met bestaande bouw zelden het geval. Daarnaast is het niet mogelijk om delen van het gebouw te transformeren, omdat de elementen aan elkaar worden gehangen. Wanneer bijvoorbeeld de helft van het kantoorgebouw getransformeerd wordt naar woningen biedt het ophangen weinig flexibiliteit. Omdat de geveldelen constructief samenwerken, kunnen deze niet individueel worden vervangen of geplaatst. Het stapelen van de gevels is om diezelfde reden ook Fig. 8.8: Montage aan de niet gewenst. Wanneer de plint van het gebouw verdiepingsvloer behouden moet blijven, kunnen gestapelde gevels al niet worden toegepast. De (grote) krachten op de verbinding heeft tot gevolg dat een eigen fundering nodig zijn zoals bij de SlimBouwen® unit. Deze methode past niet binnen het demontabele systeem vanwege de beperkte flexibiliteit en de mogelijke funderingswerken die nodig zijn. Dan blijven de opties monteren op de vloer en aan de vloer over. De gevel monteren tussen de verdiepingen heft het probleem van de grote lokale lasten op. De problemen die hierbij optreden zitten meer in de thermische isolatie en montage. Wanneer er een opstaande rand op de vloer staat, zal deze per definitie moeten worden gesloopt, terwijl bij het ophangen aan de vloer dit niet het geval is. Daarnaast moet de thermische isolatie doorlopen langs de vloer. Dit geeft ook weer moeilijkheden met het balkon wat zijn belasting moet overdragen aan de vloeren. Ook het individueel plaatsen de gevels is mogelijk met het plaatsen op de bestaande vloer. De thermische schil die per verdieping wordt onderbroken is echter een nadeel van deze methode. Daarom is gekozen voor het monteren aan de vloer. Uit het vooronderzoek is gebleken dat kantoorvloeren zwaarder gedimensioneerd zijn dan vloeren van woongebouwen. De extra belasting van de gevelelementen zal dus verrekend kunnen worden met de lagere norm voor de vloersterkte bij woongebouwen. De montage per verdieping vergroot de flexibiliteit van het gebruik. Daarnaast wordt het bestaande kantoor volledig ingepakt met een nieuwe gevel, waardoor thermische lekken worden geminimaliseerd. Net als de geanalyseerde renovatiegevels, wordt ook de IFD gevel aan de bestaande vloeren gemonteerd. De gevelelementen en het balkon worden aan de connector boven en onder gemonteerd. Deze

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 75


connector zal uit een kunststof composiet vervaardigd worden met een hoge sterkte en stijfheid en een lage warmtegeleiding. De connector zal zowel de gevel als het balkon aan de bestaande constructie bevestigen. De montage aan de verdiepingsvloeren zal door middel van stelbouten worden gedaan, om de eerder beschreven maatafwijkingen te kunnen opvangen. De composiet connector bestaat uit een C-profiel met verstevigingsribben ter plaatse van de balkonaansluitingen (figuur 8.8). Lichte constructie: Een van de redenen om te kiezen voor een kunststof composiet in de draagstructuur van de IFD gevel is het lage eigen gewicht van het materiaal. De manier waarop het kunststof toegepast wordt, kan verschillen. Het voordeel van kunststof elementen is de grote vormvrijheid om complexere vormen te maken. Schalen en dozen met overlappende randen en inkepingen kunnen eenvoudig worden gemaakt met behulp van een mal. Met het materiaal kunststof kunnen verschillende constructiesystemen worden gebruikt. Er bestaan composiet kolommen en liggers die tot een frame kunnen worden gemaakt. De ontwerpvrijheid met een frame is groot, maar de productie van het gevelelement vergt veel handelingen. Het kunststof wordt in dit geval enkel als constructief materiaal toegepast. De mogelijkheden van het materiaal worden niet ten volle benut wanneer er enkel kolommen en liggers van worden gemaakt. Een tweede optie is het maken van sandwichelementen. Hier worden de productiemogelijkheden van kunststof ten volste benut. Het produceren van complexe ruimtelijke bouwdelen is relatief gemakkelijk te realiseren met een mal of vacuüm-injectie. Binnen een moduulmaat van 1,2 meter worden de elementen echter erg klein. Daarnaast bestaan sandwichelementen uit meerdere aan elkaar gelijmde materialen. In de ‘einde levensloop fase’ zal dit minder goed verwerkbaar zijn dan een demontabele constructie. Een betere optie is de gevel op te bouwen uit cassettes die in de fabriek aan elkaar gemonteerd worden. De kunststof cassettes zijn zowel constructie als binnenwand. De open zijde biedt plaats voor montage van kozijnen en andere componenten. De lichte constructieve elementen kunnen met behulp van een mal industrieel vervaardigd worden. Alle benodigde montagevoorzieningen kunnen direct mee worden gevormd tijdens de productie van de cassettes. Krachtenafdracht balkon & gevel: Omdat de gevel op meerdere gebouwen zal gaan worden gebruikt, zal de montage geen ingrijpende handelingen moeten hebben. Een eenvoudige montage aan het bestaande gebouw versnelt de bouwtijd. Vanuit de bestaande ontwerpen zijn vier manieren bekeken om een renovatiegevel of –balkon aan een bestaande constructie te maken. De eerste manier is om simpelweg een bevestigingspunt aan de vloer te monteren. Dit kan een hoekstaal zijn, zoals in de afbeelding is weergegeven, maar ook een soort console. De werkzaamheden op locatie zijn met deze methode minimaal. De beugels of consoles hoeven enkel aan de vloer gemonteerd te worden met een aantal draadeinden. De geanalyseerde renovatiegevels en –balkons maken in vier van de zes gevallen gebruik van bevestiging aan de vloer. Door de gevels per verdieping aan de hoofddraagstructuur te bevestigen blijven de krachten op de vloeren beperkt. Er hoeven buiten de bevestigingspunten dan ook geen extra maatregelen genomen te worden om de elementen te plaatsen. Het gebruiken van een hefboomeffect is dan ook niet nodig. Deze tweede optie is bedoeld voor vloervelden met weinig overcapaciteit. In het geval van de leegstaande kantoren is dit niet van toepassing. De derde optie is het afspannen in de vloer. Dit wordt voornamelijk gebruikt bij prefab balkons die later geplaatst worden. Het grote nadeel van dit systeem zijn de preparaties aan de bestaande vloer. Niet alleen moet de vloerafwerking deels worden verwijderd, ook de vloer moet voorzien worden van sparingen voor de spanstrengen. Deze zitten gefixeerd aan de balkons. Wanneer de balkons worden geplaatst, worden de strengen met behulp van een hydraulische afspanner op spanning gebracht en in de vloer gefixeerd. Daarna worden de sleuven afgestort. Dit is de meest bewerkelijke methode van de vier. De verbinding is niet herbruikbaar en vergt veel arbeid. Om deze twee redenen zal deze optie niet in het ontwerp gebruikt worden. Tot slot de vierde optie, op eigen fundering zetten. Dit is nu geen keuzemogelijkheid meer, omdat de gevel aan de verdiepingsvloeren wordt gemonteerd.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 76


De console waar de gevels en balkons aan worden bevestigd worden aan de vloer gemonteerd door grote draadeinden. Deze worden in de vloer gedraaid en geborgen. Verbindingsmethode: De verbindingsmethode bepaalt in belangrijke mate de herbruikbaarheid van de IFD gevel. Materiaalverbindingen moeten zoveel mogelijk vermijd worden. In het product zijn materiaalverbindingen nadelig voor de productflexibiliteit. Wanneer componenten met een materiaalverbinding vast zitten kunnen ze niet eenvoudig worden vervangen, waardoor de functionele levensduur van het product in zijn geheel omlaag gaat. Het element verbinden aan het gebouw met een materiaalverbinding resulteert in een niet herbruikbaar ontwerp, waardoor deze optie volledig afvalt. Ook een lijmverbinding is niet wenselijk in het ontwerp, omdat deze de componenten ook niet meer scheidbaar verbindt. Bijkomend nadeel daarbij is, dat twee verschillende materialen aan elkaar vast zitten en niet meer kunnen worden gerecycled. Wanneer het product aan het eind van zijn gebruik wordt weggegooid, zijn lijmverbindingen een nadeel. Twee verschillende producten kunnen namelijk niet gerecycled worden, waardoor de enige optie verbranding of stort is. In het ontwerp van de gevel zal dit type verbinding vermeden worden om de herbruikbaarheid van de gebruikte grondstoffen te vergroten. Dan blijven er twee (demontabele) verbindingsmethodes over: vormverbinding en mechanische verbinding. Bij vormverbindingen worden geen extra bevestigingsmiddelen gebruikt. De voordelen van een vormverbinding zijn de snelle bevestiging en een minimum aan arbeid. Door de vormen in elkaar te klikken ontstaat de verbinding, zonder extra handelingen of middelen. In sommige gevallen is het echter lastig om deze verbinding weer los te krijgen, zeker wanneer deze niet meer bereikbaar is na het plaatsen. De vormverbinding kan echter niet altijd worden toegepast vanwege regelgeving. Juist omdat de verbinding enkel door de vorm wordt gerealiseerd, kan het een onzekere verbinding zijn. Voor constructieve doeleinden wordt een vormverbinding niet geaccepteerd zonder mechanische bevestiging. Mocht de vorm veranderen, kan niet gegarandeerd worden dat de verbinding stand houdt. Een mechanische verbinding geeft deze zekerheid wel. Daarbij blijft het een demontabele verbinding. Voor de IFD gevel zullen de mechanische verbindingen gebruikt worden voor de constructieve delen, waar een vormverbinding niet toegestaan is. De kunststof cassettes worden onderling verbonden door middel van draadeinden. Ook de balkons worden geborgen door stelbouten. Waar het wel mogelijk is kan een vormverbinding gebruikt worden vanwege de snelle en eenvoudige montage. In de afwerking kunnen vormverbindingen toegepast worden. Ontkoppelen van componenten: De IFD gevel zal op meerdere kantoren gebruikt gaan worden. Tussen de gebruiken door kan de gevel voorzien worden van andere componenten, afhankelijk van de klant zijn wensen. Hiervoor is het belangrijk om in het ontwerp rekening te houden met aanpassingsmogelijkheden. Het zoneren van functies en deze demontabel in het product ontwerpen vergroot de mogelijkheden van het product. Dit is een enorm voordeel ten opzichte van integratie van functies. De functie met de kortste functionele levensduur bepaalt de levensduur van het totale product bij een geïntegreerd ontwerp. Worden de functies ontkoppeld, dan kunnen deze apart vervangen worden. In het ontwerp zal dan ook gebruik worden gemaakt van zonering van functies. De kunststof cassettes zijn de drager van de gevelelementen. De ramen, deuren, installaties en gevelafwerking worden demontabel aan deze cassettes gemonteerd, zodat ze gemakkelijk individueel vervangen kunnen worden (figuur 8.9). Wanneer de verdiepingshoogte hoger is dan 3,2 meter kan de opvulstrook boven de cassettes gebruikt worde als installatieruimte.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 77


Fig. 8.9: Constructie, gevel en inbouw scheiden

Flexibiliteit in afwerking: De bestaande producten bieden een hoge mate van keuzevrijheid. Om te kunnen concurreren met deze bestaande producten zal de IFD gevel minstens dezelfde keuzemogelijkheden moeten kunnen bieden. Op het gebied van uiterlijk moet gekozen kunnen worden tussen materialen en kleuren om de gevel te kunnen aanpassen aan de locatie of ontwerpgedachte. Als daarnaast de functies van de gevel ook kunnen worden gekozen, zal de afzetmarkt breder worden. Wordt enkel een isolerende gevel gevraagd met te openen ramen, dan kan dat geleverd worden. Wil men een gevel met zonwering en ventilatie, kan dit in de standaard gevel gemonteerd worden. Met keuzemogelijkheden kan de kostprijs van de gevel per project afgestemd worden. Wat veel bestaande producten echter niet bieden is keuzevrijheid in de vorm van het product. Door dit wel in het IFD concept te verwerken zal de ontwerpvrijheid van het product groter worden, waardoor het toepassingsgebied groter wordt. De vormvrijheid kan vertaald worden in de keuze om wel of geen balkon toe te passen binnen een stramien. Zo kan bijvoorbeeld een appartement over twee stramienen lopen, waarbij het balkon maar in een stramien zit. De keuzevrijheid van de buitengevel heeft tot gevolg dat de montage van de gevel aan de gevelconstructie zo moet worden uitgevoerd, dat verschillende gevelafwerkingen binnen eenzelfde systeem kunnen worden gemonteerd. Zo blijft de gevel zoveel als kan gestandaardiseerd, terwijl de afwerking volledig vrij te kiezen is. (figuur 8.10)

Fig. 8.10: Modulaire samenstelling van de transformatiegevel

Energieprestaties: Op het gebied van energieprestaties zal de gevel zich moeten meten met de meest recente ontwikkelingen. Een goede thermische isolatie vermindert de stookkosten. Een hogere kostprijs van de gevel kan op die manier terugverdiend worden door de gebouweigenaren. Het isoleren van de gevels en ramen is de eerste stap om het energieverbruik terug te dringen. Daarnaast worden thermische lekken vermeden door gebruik te maken van kunststof composieten in de constructie. Dit materiaal werkt als een koudebrugonderbreker tussen het balkon en de gevel. Tot slot kunnen actieve systemen in de gevel worden gemonteerd om de warmteverliezen terug te dringen.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 78


Onderhoud: De onderhoudswerkzaamheden zullen voornamelijk afhangen van de buitengevel en balkonvloer. De kunststof composiet constructie vergt nagenoeg geen onderhoud. De gevelbekleding zal mogelijk behandeld moeten worden tegen weersinvloeden. De standaard elementen binnen de IFD gevel zijn vanwege de materiaalkeuze onderhoudsarm.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 79


9 IFD transformatiegevel Vanuit het morfologisch schema kunnen de gekozen ontwerpoplossingen gecombineerd worden tot een totaal ontwerp. De transformatiegevel twee belangrijke eigenschappen die terug moeten komen in het ontwerp. De gevel zal toegepast worden op gebouwen met een variërende bruto verdiepingshoogte en een variërende vloerdikte. Deze hoogteverschillen zullen door de gevel opgenomen moeten worden. Flexibiliteit in afmetingen (hoogte) van de gevel zal dus noodzakelijk zijn. De tweede belangrijke eigenschap is de aanpasbaarheid van de samenstelling van de gevel, wanneer deze opnieuw op een kantoor wordt gebruikt. Om de herbruikbaarheid en de lange levensduur van de gevel te garanderen, is het noodzakelijk dat de gevel zich kan aanpassen. Niet ieder kantoor zal hetzelfde programma van eisen hebben. De indeling van de kantoren zal anders zijn, waardoor de gevelsamenstelling per kantoor varieert. Dit is de tweede vorm van flexibiliteit die de IFD gevel zal moeten hebben.

9.1 Ontwerp Het ontwerpconcept (paragraaf 5.4) gaat uit van een gevelsysteem, waarin de invulling vrij te kiezen is. Hierdoor kan de gevel zich aan de variërende gebouwen en locaties aanpassen. De gevel zal het kantoor zowel technisch als esthetisch opwaarderen. De aanpasbaarheid van de gevel aan de verschillende situaties waarin deze zal worden toegepast, is de belangrijkste eigenschap in het ontwerp om een lange functionele levensduur van de gevel te waarborgen. Afbeelding 9.1 en 9.2 laten twee moderne Nederlandse appartementencomplexen zien. Er zijn duidelijke verschillen te zien in type gevelafwerking en raamopeningen. Bij het linker appartement zijn de raamstroken horizontaal georiënteerd, terwijl dat bij het appartementencomplex op de rechter afbeelding verticaal is. Dit soort keuzes zullen per transformatieproject door de architect gemaakt moeten kunnen worden.

Afb. 9.1: Appartementencomplex in Emmen Bron: http://www.straatkaart.nl

Afb. 9.2: Appartementencomplex in Almere Bron: http://www.visitalmere.com

Het IFD gevelconcept zal deze ontwerpvrijheid bieden door binnen een modulair systeem te kunnen variëren met geveldelen. Ieder modulair deel kan samengesteld worden naar wens van de architect. De modulaire delen worden geproduceerd uit glasvezelversterkt kunststof met een breedte van 1.2 meter. Binnen deze geïsoleerde kunststof cassettes kan de invulling variëren van een deur tot en met een gevelvullend raam. Deze gestandaardiseerde cassettes vormen samen een ‘unieke’ buitengevel. Dit is volgens het principe van Mass Customization. De geveldelen zullen tussen kunststof composiet stijlen worden gemonteerd. De stijlen dragen de krachten die op de gevel komen af. In figuur 9.1 zijn een aantal cassetteontwerpen te zien, waaruit de architect zijn gevelontwerp kan samenstellen. De keuzemogelijkheden op het gebied van kleurstelling, invulling en integratie van installaties, maakt het aantal variaties vele malen groter dan de vier elementen die in figuur 9.1 te zien zijn. Desalniettemin geeft figuur 9.1 het productconcept goed weer.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 80


Fig. 9.1: Gevelcassettes met verschillende invulling

De ontwerpflexibiliteit die hiermee geboden wordt, zorgt ervoor dat de gevels een hoge mate van herbruikbaarheid hebben. De binnenkant van de gevelcassettes is glad afgewerkt en kan gebruikt worden als binnenwandafwerking. Het gebruik van kunststof als constructiemateriaal kan op die manier in het interieur zichtbaar worden. Wanneer hiervoor gekozen wordt zal dit gevolgen hebben voor het beeld van binnenuit. Tussen de cassettes en gevelstijlen zitten dilataties. In het beeld uit zich dit in een aantal verticale lijnen tussen de 2,5 en 3 mm dik. Omdat de gevel van binnenuit mechanisch bevestigd wordt, zullen ook de verzonken schroeven zichtbaar zijn van binnenuit. Het strakke uiterlijk van de kunststof delen, gecombineerd met verzonken schroeven, levert een modern uiterlijk op. Figuur 9.2 laat een impressie zien vanuit een getransformeerd appartement. Wanneer dit niet het gewenste beeld is, kan er binnen alsnog een gevelafwerking worden toegepast. Deze zal wel voor de cassettes geplaatst moeten worden, Fig. 9.2: Zichtbare naden en bevestigingsmiddelen zodat deze herbruikbaar blijven. Een extra binnenwandafwerking is vanuit het gevelconcept niet noodzakelijk. Wanneer men wel het materiaal kunststof als binnenwandafwerking ontwerpt, maar niet de naden en de bouten wil zien, kan een kunststof afdekkap de uitkomst bieden. Detail 13 in bijlage 9 laat een conceptoplossing zien van een gevelstijl, waarop een kunststof afdeklijst geklikt kan worden, die de dilataties en bouten afdekt. Vanuit de regelgeving in het Bouwbesluit 2012 is opnieuw de eis opgenomen dat een woning voorzien moet zijn van een privé buitenruimte. Buiten het feit dat het opgenomen is in het Bouwbesluit, is het ook een

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 81


vergroting van het verhuurbaar oppervlak. Uit onderzoek is gebleken dat ook de doelgroep waarde hecht aan een privé buitenruimte en daar ook bereid voor is te betalen (H4). Het IFD ontwerp voorziet niet alleen in het verbeteren van de schil van het gebouw, maar creëert ook buitenruimte voor de gebruiker. Het balkon zal, net als de gevel, uit kunststof composiet bestaan. Hierdoor zal het bouwdeel licht van gewicht en zeer onderhoudsarm zijn. Vanuit het morfologisch schema is een ontwerp gekozen, dat bestaat uit bouwdelen als modulaire maatvoering. Dit wil zeggen dat de halffabricaten in de fabriek al verwerkt worden tot een geveldeel. Hierdoor blijven het aantal onderdelen van de gevel die op de bouwplaats gemonteerd moeten worden beperkt. Het ontwerp is opgedeeld in 3 elementen: Een 7,2 meter lang geveldeel (opgebouwd uit zes stijlen en zes cassettes), een console om de gevel aan de bestaande vloer te bevestigen en een balkonelement met geïntegreerde console. In figuur 9.3 zijn de drie basiselementen te zien, zoals ze op de bouwplaats arriveren (de vrij te kiezen buitengevel die in de fabriek gemonteerd wordt, is niet afgebeeld in de figuur). De bouwdelen zijn grotendeels geprefabriceerd, waardoor de arbeid op de bouwplaats zelf beperkt wordt tot montagewerk. In figuur 9.4 zijn de verschillende componenten afgebeeld, zoals ze bij de (pre)montage in de fabriek verwerkt worden.

Fig. 9.3: Bouwdelen IFD gevel (zonder balkon- en buitengevelafwerking)

Fig. 9.4: Componenten die de samengesteld worden tot bouwdelen

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 82


9.2 Uitvoeringsmethode Bij het ontwerp van de gevel is speciale aandacht besteed aan de montagemethode. Er is getracht de bouwdelen volledig demontabel uit te voeren, zodat deze na gebruik weer gemakkelijk van het kantoorpand gehaald kunnen worden. Op deze manier kunnen alle elementen hergebruikt worden op een ander kantoorpand. Omdat het om een verbouwing gaat, zijn er een aantal aandachtspunten met betrekking tot de bouwplaats. Alle kantoorpanden die in het vooronderzoek behandeld zijn, liggen in binnenstedelijke gebieden. Ruimte voor opslag en materieel is er vaak nauwelijks. Het monteren van de gevel zal van binnenuit plaatsvinden. Hierdoor is een steiger niet meer nodig, waardoor deze ruimte voor andere doeleinden gebruikt kan worden. Bij veel kantoren is een glazenwasinstallatie aanwezig op het dak. In dat geval kan die gebruikt worden als platform om van buitenaf te werken. Door met grote, lichtgewicht, elementen te werken zal de overlast voor de omgeving verminderen, omdat de bouwsnelheid hoog ligt met prefab elementen. De montagestappen van de gevel zullen door middel van een serie figuren worden verduidelijkt. Daar waar extra uitleg nodig is, zullen details gebruikt worden om de stappen te verduidelijken. Wanneer het kantoorgebouw is ontdaan van zijn huidige gevel, zullen er eerst bevestigingsmiddelen in de vloeren worden aangebracht. Deze bestaan uit draadeinden die in de vloer worden geborgen, en hoekstalen om de wanden boven te kunnen borgen (zie figuur 9.5). Per verdieping worden achtereenvolgens de bevestigingsconsoles en balkons geplaatst. Daarna worden de gevelelementen op de consoles gezet. Tot slot wordt de afwerking gedaan van de gevel en het balkon en worden de installaties aangesloten. De kunststof composiet bevestigingsconsoles worden door middel van deze draadeinden aan de bestaande vloer bevestigd. Deze draadeinden (M20) worden van tevoren in de bestaande betonnen vloer bevestigd. Door middel van stelbouten kunnen de consoles gesteld worden. Figuur 9.5 toont een doorsnede van een bevestigingsconsole, met de draadeinden en stelbouten. In figuur 9.6 is een ruimtelijke impressie te zien van de bevestiging. Om de 1,8 meter zit een verstevigde rib met een stalen insert, waar de vier stelbouten doorheen gaan (rode stippellijn fig. 9.5). Door twee rijen stelbouten te gebruiken, kunnen de consoles zowel op diepte als op rotatie worden gesteld. De stelwerkzaamheden kunnen vooraf gedaan worden vanaf de bestaande verdiepingsvloer en een hoogwerker of glazenwasinstallatie.

Fig. 9.5: Bevestiging IFD gevel met stelbouten in kunststof console

K.P.H.M. Kitslaar


Fig. 9.6: Ruimtelijke impressie bevestigingsconsole

Pagina 83


Het detail in figuur 9.5 laat een console zien met balkon. Dit is één kunststof element. Met de stelbouten kan het balkon dus ook direct horizontaal gesteld worden. De holte in de console biedt plaats voor hemelwater afvoeren. Na het monteren van de consoles ziet de kantoorverdieping er uit zoals in figuur 9.7. Hierin is een deel van de bestaande kantoorvloer te zien met op de onderste vloer de gestelde consoles en in de vloer daarboven de hoekstalen voor de bevestiging van de geveldelen. Op de consoles zitten nokken. De stijlen van de gevelelementen zijn hol aan de onderkant, waardoor ze over deze nokken vallen. Door twee bouten wordt een stijl aan de console bevestigd. Figuur 9.8 laat een uitgerekte isometrie zien. Deze verbindingen zullen niet meer zichtbaar zijn door de vloerisolatie en de vloerafwerking die naderhand wordt aangebracht. De stijlen en nokken op de console zijn voorzien van metalen inserts, waarin schroefdraad is getapt. De prefab geveldelen kunnen op deze manier van binnenuit worden bevestigd. Bovenin worden de stijlen bevestigd aan hoekstaaltjes, die tegen de vloerplaat gemonteerd zijn. Zoals eerder vermeld moet de gevel zich kunnen aanpassen aan de varierende verdiepingshoogte. Om deze verschillen in hoogte te kunnen opvangen zijn de gevelstijlen zo ontworpen dat deze 300mm kunnen uitschuiven. Hierdoor kunnen de stijlen uniform ontworpen worden voor gebouwen met een netto verdiepingshoogte van 3,2 tot 3,5 meter. De gevelcassettes hebben een vaste maat van 3,2 meter. Dit is gedaan vanuit kostenoverwegingen. Wanneer alle cassettes uitschuifbaar moeten zijn, heeft iedere cassette een dubbele wand, ook wanneer dit niet nodig is. Daarnaast kan in de zone van deze tweede wand geen raamkozijn of installatie worden bevestigd, wat de ontwerpvrijheid sterk beperkt. Daarom wordt de eventuele ruimte boven de cassettes opgevuld met een goedkoop opvulstuk, wat na gebruik weggegooid kan worden. De stijlen worden in de fabriek op de juiste hoogte gesteld aan de hand van ingemeten waarden van het transformatieobject. De kop van de stijlen bestaat uit een uitschuifbaar deel, wat gefixeerd kan worden door aan twee kanten een insert te plaatsen. Figuur 9.9 laat het principe zien van de uitschuifbare stijlen. De inserts, in blauw aangegeven, worden op maat gemaakt. De inserts worden in de stijlen gedrukt en door de vorm kan de kop van de stijl niet op of neer.

K.P.H.M. Kitslaar

Fig. 9.7: Kunststof consoles gemonteerd

Fig. 9.8: Uitgerekte isometrie

Fig. 9.9: Uitschuifbare gevelstijl


Pagina 84


De gevels worden in de fabriek samengesteld uit de op hoogte gestelde stijlen, met daaraan de cassettes en opvulstukken gemonteerd. De buitengevel die vrij te kiezen is door de archtect wordt daarna aan de kunststof stijlen gemonteerd. De montage aan de stijlen kan met behulp van bouten en schroeven. Omdat de stijlen van polyester zijn, kunnen deze eenvoudig gerepareerd worden met vloeibaar hars. De 7,2 meter lange gevelelementen en balkons worden vanuit de fabriek met kuipladers naar de bouwplaats vervoerd. Dit type trailer maakt het mogelijk hoge elementen verticaal te kunnen vervoeren. Vanaf de kuipladers worde de balkons, consoles en gevelelementen aan het bestaande kantoor gemonteerd. Wanneer de balkons en gevels gemonteerd zijn, worden het balkonhek geplaatst, de hemelwaterafvoer voor het balkon aangesloten op de geintegreerde HWA in de gevel en de vloerafwerking van het balkon gemonteerd. Wanneer de gevelelementen op de consoles gemonteerd zijn, is het gebouw wind- en waterdicht. Vanaf dan kunnen de werkzaamheden binnen beginnen. Om het totale uitvoeringsproces inzichtelijk te maken, wordt gebruik gemaakt van een case study. Hierbij wordt een geanalyseerd gebouw uit het vooronderzoek gekozen. Dit gebouw wordt stap voor stap getransformeerd. 9.2.1 Case study Het ontwikkelen van de IFD gevel is gedaan, om een totaalconcept te kunnen bieden voor de problematiek bij transformaties met betrekking tot de buitenschil. Om te kijken hoe de IFD transformatiegevel daadwerkelijk toegepast kan worden, is een case study opgenomen in dit hoofdstuk. Binnen de kantoren die bij het vooronderzoek geanalyseerd zijn, is een case gekozen waar de gevel op toegepast zou moeten kunnen worden. Het gaat hier om de Admiraliteitskade te Rotterdam. Dit kantoorpand bestaat uit drie torens op een stramienmaat van 7,2x7,2 meter. In afbeelding 9.3 is het gebouw te zien. De meest rechter toren is nog in gebruik als kantoorgebouw. Deze is in de case study dan ook verder buiten beschouwing gelaten.

Afb. 9.3: de Admiraliteit Bron: http://www.nederland-in-beeld.nl

Het gebouw bestaat uit drie torens. Iedere toren is 12 verdiepingen hoog, met een vloeroppervlak van 580 m² per verdieping. De aansluiting tussen de torens geschiedt door een strook van 11 verdiepingen hoog met een vloeroppervlak van 300 m² per verdieping. De constructie van dit kantoorpand bestaat uit in het werk gestorte kolommen op een stramien van 7,2 meter in beide richtingen en een in het werk gestort vloerveld. De vloer tot vloer hoogte is 3,2 meter en de vloerdikte is 200-250mm dik. (informatie afkomstig vanuit het vooronderzoek) De gevel van het kantoorpand bestaat uit een combinatie van betonnen elementen (in de plint en op de bovenste verdieping) en een vliesgevel. Het gebouw heeft in de huidige situatie geen buitenruimte. Volgens het Bouwbesluit 2012 is het bij een woning verplicht een privé-buitenruimte te hebben, in welke vorm dan ook. Dit gebrek, gecombineerd met het monotone uiterlijk, maakt deze case geschikt om de IFD gevel op toe te passen. In bijlage 10 zijn de tekeningen bijgevoegd, met een mogelijke indeling van een vloerveld. Het kleurgebruik is enkel gedaan om de ruimtes duidelijk te kunnen onderscheiden.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 85


De Admiraliteit ligt in het centrum van Rotterdam, een zeer binnenstedelijke locatie. Het gebouw is omringt door andere middelhoogbouw. Daarnaast zijn aan de voor- en achterzijde van het gebouw verkeerswegen aanwezig. De locatie weerspiegelt de situatie van een deel van de leegstaande kantoren. Deze kantoren midden in de stad, zijn qua locatie erg geschikt om te transformeren tot startersappartementen voor de Vliegende starters en Klimmers. (zie Hoofdstuk 4) Hun voorkeur voor de stad, is in dit geval een voordeel.

Fig. 9.11: Locatie kantoorgebouw Bron: http://www.maps.google.nl

Een binnenstedelijke locatie heeft echter wel invloed op de uitvoeringsmethode. Vanwege gebrek aan ruimte en de hoge mate van overlast tijdens de bouw, wordt gekozen voor een korte bouwtijd. Om dit te bereiken moeten de werkzaamheden op de bouwplaats snel kunnen verlopen. Daarom worden de gevelcassettes in de fabriek al samengesteld tot gevelelementen, zodat de werkzaamheden op locatie beperkt blijven tot montage en afwerking. Het vervoer van de elementen gebeurt met kuipladers, zodat er meerdere gevelelementen vertikaal getransporteerd kunnen worden. Op locatie worden de gevelelementen op hun plaats gehesen. Voor het uitvoeringsproces laat bijlage 5 beeldend zien, welke stappen worden genomen bij het transformeren van het kantoorgebouw de Admiraliteit. In dit rapport zal per stap vermeld beschreven worden welke handelingen worden gedaan. Stap 1: Verwijderen van de oude gevel Allereerst zal de bestaande gevel vewijderd moeten worden. De vliesgeveldelen kunnen gedemonteerd worden en de betonnen geveldelen zullen gesloopt moeten worden. Bij het ontwerp van de bevestigingsconsole van de IFD gevel, is rekening gehouden met het feit dat niet altijd de gehele bestaande gevel verwijderd wordt. In dit geval gebeurt dit ook niet. De plint van het gebouw kan behouden blijven, omdat hier geen appartementen in worden ontworpen. Voor het verwijderen van de bestaande gevel zal een kraan nodig zijn, om de geveldelen te demonteren. Daarnaast zijn er vrachtwagens nodig om de oude gevel en het sloopafval af te voeren. Stap 2: Aanbrengen bevestigingsmiddelen Wanneer de oude gevel is verwijderd, kan men beginnen met het aanbrengen van de bevestigingsmiddelen. Om de kunststof consoles aan de vloeren te kunnen bevestigen, zullen er draadeinden in de bestaande vloeren gemaakt moeten worden. Tegen de onderkant van de vloeren worden hoekstalen geplaatst, op de plaatsen waar straks de gevelstijlen komen. Deze kunnen allemaal vooraf worden gemonteerd, zodat het vuile werk en montagewerk gescheiden blijft. De draadeinden en en hoekstalen kunnen met behulp van hoogwerkers worden aangebracht. Hierdoor blijft de overlast door groot materieel voor de omgeving beperkt. Gebouwdelen die worden hergebruikt, zoals het trappenhuis met liften, moeten tijdelijk beschermd worden tegen vuil en vocht. Stap 3: Monteren bevestigingsconsole (per verdieping) Als het gebouw voorzien is van alle bevestigingsmiddelen in en aan de bestaande vloeren, kan de gevel verdiepingsgewijs worden opgebouwd. Hierbij wordt van beneden naar boven gewerkt. De

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 86


bevestigingsconsoles (eerder in detail beschreven), worden met behulp van de draadeinden gemonteerd en gesteld. Ook de balkons met geintegreerde consoles, worden in deze fase gemonteerd. De afwerking van de balkons geschiedt later. De stelmogelijkheden op de draadeinden zorgen voor een horizontale positionering van het balkon en een vertikale setmogelijkheid voor de gevels. De elementen worden vanaf de vrachtwagen aan het gebouw gemonteerd. De postzegellocatie maakt opslag van materialen vrijwel niet mogelijk. De consoles en balkonelementen worden met een kraan en twee hoogwerkers gemonteerd. Vanwege het geringe gewicht van de elementen, hoeft er geen zware kraan te worden gebruikt. Dit beperkt de overlast en de materieelkosten. Stap 4: Monteren gevelelementen (per verdieping) Wanneer de consoles en balkons op een verdieping gemonteerd en gesteld zijn, kunnen de gevelelementen worden geplaatst. De 7,2 meter lange gevelelementen komen prefab aan op kuipladers en worden door een kraan vertikaal getransporteerd. Met behulp van hoogwerkers en arbeiders op de verdiepingsvloer, worden de stijlen van de gevelelementen over de nokken, die op de consoles zitten, geplaatst. De fixatie van de gevel aan de console gebeurt van binnenuit, door middel van twee bouten (figuur 9.7). Bovenin worden de stijlen gefixeerd door een stelbout van binnenuit in de stijl te draaien. De stelbout kan eventuele kanteling van het element, of scheluwte in het element opvangen. Stap 5: Balkon afwerken en gevel aansluiten op de hoeken (per verdieping) Nadat de gevels geplaatst zijn, kunnen de afwerk werkzaamheden beginnen. Op de hoeken van het gebouw zal de gevel handmatig voorzien moeten worden van een gevelafwerking. Daarnaast moet de waterkerende laag daar met de hand worden doorgevoerd. Met behulp van hoogwerkers en de glazenwasinstallatie kunnen deze werkzaamheden zonder veel overlast worden voltooid. Tot slot moet het balkon afgewerkt worden met de gekozen vloerafwerking en balkonhekken. Ook de hemelwaterafvoeren kunnen aangesloten worden in dit stadium. Wanneer de verdieping dicht zit met gevelelementen, kunnen stappen 3, 4 en 5 herhaald worden totdat het hele gebouw voorzien is van een nieuwe IFD gevel. Het resultaat is een nieuwe gevel, die bouwfysisch voldoet aan de huidige eisen met betrekking tot woningbouw. De gevel heeft niet alleen een geschikt uiterlijk voor een appartementengebouw gekregen, maar biedt ook privé buitenruimte door de balkons. In het conceptontwerp van de transformatie van de Admiraliteit is een indeling gemaakt voor een verdieping. Hierbij is rekening gehouden met de ontsluiting van de appartementen. Daarnaast is er gekeken naar een verdeling, waarin de appartementen een aannemelijke grootte hebben om als startersappartement te verhuren. In het ontwerp van de gevel kan niet overal gebruik worden gemaakt van de standaard elementen. Voornamelijk in de hoeken van het gebouw, zullen projectspecifieke delen moeten worden gemaakt. Cassettes met een aangepaste breedte zullen vrijwel altijd nodig zijn om de gevel sluitend te krijgen. In bijlage 9 zijn de technische tekeningen bijgevoegd, met daarin de hoekelementen. 9.2.2 Conclusie De montagemethode en de uitvoerbaarheid, hebben een grote invloed op het ontwerp van de IFD gevel. Omdat de gevel hergebruikt gaat worden, zal de gevel eenvoudig geplaatst en verwijderd moeten kunnen worden. Dit is in hoofdstuk 6 ook opgenomen in het programma van eisen. Bij het ontwerpen van de gevel is met name rekening gehouden met de montagemethode. De fixatie van de gevel gebeurt van binnenuit. Ook de fixatie van de gevelcassettes kan van binnenuit worden verwijderd. Het demonteren van de gevel kan veilig en snel gebeuren vanwege de montage aan de binnenkant.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 87


9.3 Bouwfysische prestaties Een van de redenen om de gevel te vervangen, zijn de slechte bouwfysische kwaliteiten van de bestaande kantoorgevel. Om voor de toekomstige appartementen een comfortabel en gezond binnenklimaat te kunnen realiseren, zal de gevel beter geïsoleerd worden en voorzien worden van te openen ramen. 9.3.1 Thermische isolatie In de conceptontwikkeling is vermeld dat de gevel zal voldoen aan de meest recente eisen met betrekking tot warmteweerstand. Deze keus is gemaakt, omdat de gevel voor een lange gebruikslevensduur wordt ontworpen. De nieuwbouwkwaliteit, die volgens de regelgeving niet vereist is, wordt wel geboden. Voor de warmteweerstand van een buitenschil geldt, in het Bouwbesluit 2012 voor nieuwbouw, een Rcwaarde van 3,5. De IFD transformatiegevel zal aan deze eis voldoen. Voor de ramen en deuren in de gevel, zullen in samenwerking met de leverancier van deze producten, de geschikte kozijnen en beglazing uitgekozen moeten worden. Voor de gevelcassettes zal het isolatiepakket worden bepaald, om de Rc-waarde van 3,5 te halen. Het isolatiemateriaal wat in de cassettes wordt gebruik is steenwol. De isolatiedekens hebben een ʎwaarde van 0,045 W(m*K). Om een Rc van 3,5 te halen met enkel isolatie zal het isolatiedeken 158mm dik moeten zijn. Het gebruik van kunststof composiet als constructiemateriaal verhoogt de isolatiewaarde bij de stijlen. Bij de cassettes draagt het kunststof niet veel bij aan de isolatiewaarde, door de geringe dikte. Met een deken van 160mm dik, kan de gewenste isolatiewaarde worden gehaald. 9.3.2 Akoestische isolatie Op het gebied van geluidwering zullen de aansluitingen van de woningscheidende wanden bij de buitengevel een aandachtspunt zijn. Bij een vrij in te delen vloerveld en een modulair gevelsysteem, bestaat de kans dat een binnenwand midden op een gevelcassette uitkomt. Om te voorkomen dat er inefficiënte plattegronden ontstaan, zal de indelingsvrijheid behouden blijven. Voor het ontwerp van de gevelcassettes betekent dit, dat er ter plaatse van de binnenwand een akoestische ontkoppeling moet komen. De kunststof cassettes zijn door hun lichte gewicht namelijk niet erg geluidsisolerend. Er zijn twee typen geluidsoverdracht: contactgeluid en luchtgeluid (figuur 9.12). Contactgeluid is geluid dat ontstaat doordat een bron de constructie direct in trilling brengt. Te denken valt aan voetstappen. Dit type geluidsoverdracht kan eigenlijk alleen gedempt worden door massa. Wanneer je tegen een kunststof schip klopt, zal dit door het hele schip te horen zijn. Klop je net zo hard tegen een stalen schip, zal dit binnen veel minder goed te horen zijn. Dit komt puur door de grotere massa/dichtheid van het materiaal. De enige manier om contactgeluid tegen te gaan is het te vermijden. Dit kan door bijvoorbeeld een zwevende dekvloer te gebruiken. Als de trillingen niet doorgegeven kunnen worden, zullen ze ook niet tot overlast leiden bij de buren. Luchtgeluid is de tweede vorm van geluidsoverdracht. Hierbij wordt de lucht in een ruimte in trilling gebracht door een bron. Deze trillingen komen tegen Fig. 9.12: Geluidoverdracht de constructie aan, waardoor deze ook gaat trillen. Dit hoort men dan in het Bron: http://www.vinckierandere vertrek. Deze manier van geluidsoverdracht kan wel worden opgelost nv.be met lichte materialen. Door het fysiek ontkoppelen van constructiedelen, wordt het doorgeven van de trilling verhinderd. Dubbele wanden met een ankerloze spouw worden vaak toegepast om geluidsoverdracht via luchtgeluid te verminderen. Voor de IFD transformatiegevel is de aansluiting van de gevel met de binnenwand belangrijk voor het verhinderen van luchtgeluid. Daar waar een woningscheidende wand op een gevelcassette komt, zal de cassette gesplitst worden. In figuur 9.13 is een principedetail te zien van een akoestisch ontkoppelde gevelcassette. De cassettes zijn in tweeën gesplitst, zodat de binnenwand door de cassette heen kan steken.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 88


Kunststof composiet beugel 50x144mm, geschroefd aan kunststof cassette met oplegrubbers

Akoestisch ontkoppelen door scheiden van kunsstof vlak

Faay IW100 systeemwand woninscheidende wand 100mm dik met 30mm spouw, monteren aan kunststof beugel

Fig. 9.13: Gevelcassette met akoestische ontkoppeling

Het binnenwandsysteem (in dit geval een Faay systeem), past in de sleuf van de gevelcassette. Aan de kant van de buitengevelisolatie wordt een kunststof kap gemonteerd. Tussen de bouwdelen worden rubberen strips geplaatst, om de trillingen bij de bevestigingspunten te dempen. Bij het ontwerp van het transformatieproject moet gekeken worden waar de woningscheidende wanden tegen de IFD gevel staan. Deze gevelcassettes zullen speciaal gemaakt moeten worden, omdat de binnenwanden niet altijd op dezelfde plaats tegen de cassettes aan komen. Deze cassettes zullen dus project-specifiek zijn. De productie van deze afwijkende cassettes verschilt vrijwel niet met de productie van de dichte cassettes. De cassettes worden als een element geproduceerd, waarna er een stuk tussenuit wordt gezaagd.

9.4 Constructieve analyse Op de gevel en het balkon komen krachten variërend van wind en sneeuw, alsmede belasting van het balkon door personen en meubels. Deze krachten zullen door de kunststof constructiedelen naar de bestaande betonnen draagconstructie afgedragen moeten worden. Om de dimensionering van de kunststof elementen te kunnen bepalen is het van belang te weten welke krachten er op de verschillende delen komen en hoe groot deze zijn. De volledige berekeningen van de gevelstijlen en balkons is in bijlage 6 terug te vinden. In deze paragraaf worden de resultaten beschreven en de ontwerpbeslissingen die zijn genomen. 9.4.1 Balkonconstructie Het balkon van de IFD gevel is kraagarm opgehangen. Dit betekent dat de constructie belast wordt door een buigend moment. De sterkteeigenschappen van glasvezelversterkt kunststof zijn goed. De glasvezels verzorgen een buigsterkte van 200 tot wel 1000 N/mm². Ter vergelijking, staal heeft een buigsterkte van gemiddeld 400 N/mm². Het grote nadeel van kunststof composieten is de relatief lage elasticiteitsmodulus van 10-40 kN/mm². Daarnaast is in hoofdstuk 7 besproken dat kunststoffen last hebben van relaxatie. Hierdoor zal

K.P.H.M. Kitslaar

Fig. 9.14: Gevelcassette met akoestische ontkoppeling


Pagina 89


de E-modulus verrekend moeten worden met een kruipfactor. De kruipfactor voor glasvezelversterkt polyester is 4, waardoor de rekenwaarde voor de E-modulus niet tussen de 10-40 kN/mm² ligt, maar 5,6 kN/mm² (ter vergelijking: staal heeft een gemiddelde E-modulus van 210 kN/mm²). Bij een balkonconstructie is het niet wenselijk dat deze ver doorbuigt, ook al zal het materiaal niet breken. Voor het balkon wordt van een belasting uit gegaan van 2500 N/m² (255kg/m²). Deze waarde is gebaseerd op de maximale belasting die het Bloomframe balkon toepast. Omdat het balkon kraagarm wordt gemonteerd, zal een buigend moment optreden bij de bevestiging aan de gevel. Het balkon van de IFD gevel zal bestaan uit een kunststof element van 3,8 meter breed en zal 2,6 meter uitkragen. De maximale zakking van het balkon is ste gesteld op 1/250 van de uitkraging. Dit komt neer op een zakking van maximaal 11mm. Het balkonontwerp voor de IFD gevel is afgebeeld op figuur 9.14. De 7 composiet kokers maken het balkon stijf in de uitkragende richting. De taps toelopende kokers worden onderling verbonden door de doorlopende bodemplaat van het balkon. De balkons worden als één kunststof composiet element geproduceerd in een mal door middel van vacuüm injectie. De dimensionering van de zeven ribben is tot stand gekomen door een form finding. Dit is gedaan door het minimaal kwadratisch oppervlaktemoment per rib te berekenen met behulp van de volgende formule: Wa = (q*L²)/(2EI). Hierin is Wa de doorbuiging in meter en zijn de q-last, de L en de 6 4 E-modulus bekent. Met een maximale doorbuiging van 11mm is een I nodig van 491.5*10 mm . De hoogte van de kunststof ribben is beperkt tot maximaal 300mm, vanwege de vloerdikte van de kantoorgebouwen. Een kunststof koker van 300x200mm met een wanddikte van 25mm levert een I op van 6 4 228,65*10 mm . Dit is minder dan helft wat benodigd is. De lage E-modulus van het materiaal verhindert een volledig kunststof composiet balkon. Daarom zullen er in het balkon stalen inserts worden gebruikt om tot de benodigde buigstijfheid te komen. De berekening van de balkonribben is in Bijlage 6 terug te vinden. De stalen inserts spelen vooral een rol bij de bevestiging van het balkonelement aan de bestaande vloer. Daar zijn de pieklasten en het buigend moment het hoogst. Met vier hoekstalen binnenin de kunststof kokers, wordt de benodigde stijfheid bereikt. De hoekstalen zitten aan een stalen plaat gemonteerd, die in de console zit. Ondanks de goede mechanische eigenschappen verhindert de lage buigstijfheid het gebruik van kunststof als constructief element in de balkonconstructie. De kunststof omhulling om de stalen inserts werkt nog wel deels mee met de krachtenafdracht, maar bij de ophangpunten zal het staal de krachten afdragen. Bijlage 9 bevat een verticaal detail van de aansluiting van het balkon aan de betonvloer 9.4.2 Gevelstijlen De gevelstijlen zijn aan de composiet consoles bevestigd en dragen de krachten, die op de gevelcassettes komen, af naar de betonvloeren. Alle krachten op de gevel worden via de stijlen naar de bestaande constructie geleid. De rekenwaarde voor de belasting van de gevel wordt bepaald door de windbelasting. De windbelasting op de gevel kan zowel voor druk als zuiging zijn, afhankelijk van de windrichting. De berekening van de stijlen is ook in bijlage 6 terug te vinden. Hierin is de doorsnede van de gevelstijl vereenvoudigd tot een samengestelde Tstijl. De samenstelling van de windbelasting heeft met een aantal factoren te maken. Zo hebben de vorm en hoogte van het gebouw invloed op de windbelasting, net als de locatie van de gebouwen. Uit het vooronderzoek is gebleken dat de gebouwen binnen type 1 vaak Fig. 9.15: Kunststof gevelstijlen rechthoekig zijn met een breedte van rond de 20 meter. De locatie van het gebouw is van belang om te bepalen met welke windsterkte rekening gehouden moet worden. De gebieden langs de kust hebben te maken met een hogere windbelasting dan de gebieden in het

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 90


binnenland. Daarnaast wordt er ook onderscheid gemaakt tussen gebouwen in een bebouwde omgeving of een onbebouwde omgeving. Voor de IFD gevel is het toepassingsgebied altijd in een bebouwde omgeving. De factor voor de zogenaamde stuwdruk van de wind is voor een gebouw van 50 meter hoog in een bebouwd kustgebied 1,37. Met deze waarde kan de gevel overal worden toegepast in bebouwde omgeving behalve bij hoogbouw op en rond de Waddeneilanden. ste Met het huidige profiel zal de gevel onder maximale belasting niet meer dan 12mm doorbuigen (1/300 van de overspanning). De gevelstijlen hoeven voor de buigstijfheid niet voorzien te worden van stalen inserts. De houten invulling werkt mee om het profiel stijf genoeg te maken. Deze is echter vooral bedoeld om verbinding van de gevelcassettes te realiseren. 9.4.3 Gewicht IFD gevel Het gewicht van de gevel is niet alleen belangrijk voor de constructieve analyse, maar ook voor de verwerkbaarheid van de gevelelementen tijdens de montage. Een van de argumenten voor het gebruik van kunststof composiet is het lichte gewicht van een kunststof constructie. Uit paragraaf 9.4.1 is gebleken dat de kunststof balkonribben niet voldoende stijf zijn en verstevigd moeten worden met stalen inserts. Hierdoor verliest het materiaal zijn voordeel enigszins. Het gewicht van de totale gevel zal opgedeeld worden in de vier componenten, waaruit de gevel wordt samengesteld: de gevelstijlen, de gevelcassettes, de bevestigingsconsoles en balkons met geïntegreerde console. Daarnaast wordt een gemiddeld gewicht genomen voor de gevel- en balkonafwerking. Het gewicht van de verschillende componenten is bepaald aan de hand van de materiaalhoeveelheden en de dichtheid van deze materialen. De gewichtsberekeningen van de bouwdelen zijn terug te vinden in bijlage 8. Gevelstijlen: Doordat de gevelstijlen van kunststof kunnen worden gemaakt, blijft het gewicht per stijl beperkt tot 57kg. Hiervan is 11 kilogram toe te schrijven aan de multiplex invulling. Gevelcassettes: De gevelcassettes kunnen gezien worden als een breed profiel. De dichte elementen hebben geen extra verstevigingsbalken, omdat er geen kozijn aan bevestigt hoeft te worden. Het gewicht van de elementen varieert tussen de 91 en 140kg, afhankelijk van de invulling. De zwaarste cassette bestaat uit een gevelvullend raam. Daarnaast is voor de installaties een bijkomend gewicht van 12kg opgenomen in de berekening. In bijlage 9 is de detaillering van de IFD gevel bijgevoegd, met daarin de verschillende gevelcassettes Console: De console waar de gevelstijlen op gemonteerd worden bestaan uit kunststof met stalen inserts. Het totaal gewicht van de consoles zonder balkons is 85kg per stuk. In verhouding is dit een zwaar stuk van de gevel, omdat het een klein deel van de gevel is. Dit komt door de dikkere wanden van de console en alle verstevigingsribben, die in het profiel gelijmd zijn. Console met balkon: Het laatste gevelcomponent is het balkonelement. De grootte van het element en de toepassing van de stalen inserts en de brandwerende bekleding, maken dit het zwaarste element van de IFD gevel. Desondanks is het totaalgewicht van het balkon niet meer dan 819kg. Dit gewicht is inclusief de balkonvloerafwerking en het balkonhek. Bijlage 9 bevat een verticale doorsnede van de aansluiting van het balkonelement met de bestaande betonvloer. Daar waar de draadeinden door de kunststof console steken, zijn de stalen platen toegepast om de belasting af te dragen naar de betonvloer. Naast de IFD gevel zelf, hebben de binnen- en buitengevelafwerking nog een eigen gewicht die bij het totale gewicht van de geveltransformatie moet worden gerekend. In principe is de binnenzijde van de cassettes

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 91


bruikbaar als binnenwandafwerking. Wanneer de naden en verzonken schroeven niet het gewenste beeld opleveren, kan de wand worden afgewerkt met een verwijderbare laag. Deze laag kan bestaan uit een dunne beplating of een folie, die op de cassettes wordt gelegd. Het gewicht van deze afwerklaag is gering. Voor de bepaling van het gewicht van de gevel, wordt rekening gehouden met een maximum van 2kg/m². De buitengevel, die wordt bevestigd aan de gevelstijlen, kan door de architect zelf gekozen worden. Het gewicht van de gevelafwerking varieert hierdoor. Wordt gekozen voor een afwerking met steenstrips, zal het gewicht rond de 70kg/m² uit komen. Bij het toepassen van kunststof gevelplaten zal dit aanzienlijk lager zijn. Voor de buitengevelafwerking wordt daarom een maximum aangenomen van 70kg/m². Met bovenstaande gegevens kan worden bepaald wat het gewicht van de gevelelementen is. Het zwaarst mogelijke gevelelement bestaat uit 4 cassettes met een groot vast raam, 1 cassette met balkondeur en 1 cassette met hemelwaterafvoer. Het gewicht van dit gevelelement is belangrijk voor het bepalen van het benodigd materieel. Het zwaarste gevelelement weegt nog geen 2500kg. Dit kan zonder problemen met een normale mobiele kraan worden gehesen. De gevelsamenstelling die gebruikt wordt bij de bepaling van het gemiddeld gewicht bestaat uit 2 cassettes met groot raam, 1 cassette met deur, 2 dichte cassettes en 1 cassette met te openen raam. Het totaalgewicht van dit element is 2397kg. Inclusief balkonelement van 819kg en bevestigingsconsole van 85kg, kan een gemiddeld gewicht per vierkante meter gevel worden bepaald.

In totaal weegt het IFD geveldeel 3301kg met een totaal geveloppervlak van 25,2m².

Fig. 9.16: Gevelsamenstelling met de hoogste kostprijs

Fig. 9.17: Gemiddelde gevelsamenstelling

Een traditioneel huis heeft een gebouwgewicht van meer dan 1000kg/m² BVO. Als wordt gekeken naar de gemiddelde vloeroppervlaktes en omtrekken van de gebouwen binnen kantoortype 1 kan een schatting gemaakt worden van het totaal aantal kilo gevel per m² BVO. De meeste gebouwen zijn rechthoekig en niet meer dan 20 meter breed (zie H3). Voor de lengte is 72 meter aangehouden, wat een totaal vloeroppervlak 2 oplevert van 1440m . Het totale geveloppervlak van die verdieping is 644m². Met 131kg/m² is het aandeel gebouwgewicht door de gevel, inclusief balkon, nog geen 60kg/m² BVO. Hierbij is geen rekening gehouden met de toename van vloeroppervlak door de balkons. Bij de berekening van het gewicht is uit gegaan van een buitengevelafwerking van 70kg/m². Zoals te zien is, is dit de helft van het totale gewicht. Bij het gebruik van beplating of panelen, in plaats van steenstrips, zal het totale gewicht sterk dalen. Het gebruik van composiet als constructiemateriaal verlaagt het gewicht sterk. Ondanks het rekenen met een stenen afwerking, is het aandeel van de gevel slechts 60kg/m² BVO. De gewichtsreductie is niet efficiënt voor de verwerkbaarheid, maar heeft ook een positief effect op de transportkosten. Lichter van gewicht, betekent minder zwaar transport en minder energieverbruik voor het transport van de elementen.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 92


9.5 Kostenraming Nu de vormgeving en de materialisatie van de gevel bekend zijn, kan een kostenraming worden gemaakt. Een uiteenzetting van de bouwdeelkosten is als bijlage 7 bijgevoegd. Hierin zijn per bouwdeel de materiaalkosten bepaald en de benodigde arbeid om de bouwdelen te produceren. Een van de grootste bedreiging voor een transformatie, is een te hoge transformatiekostenpost. Dit is in hoofdstuk 5 behandeld aan de hand van het onderzoek van Mackay, Remoy en De Jong, naar de grootste kostenposten bij getransformeerde kantoren in Nederland. Het onderzoek heeft gekeken naar een aantal Nederlandse cases, waarin kantoren zijn getransformeerd naar woningen. De kosten van deze transformaties zijn uiteengezet en vergeleken. De conclusie van het onderzoek stelt dat er drie grote terugkerende kostenposten zijn: Vervanging van de buitengevel, afwerken binnenwanden en aannemerskosten.

Tabel 9.1: Kostenposten transformatieprojecten; Bron: Building costs for converting office buildings (2009)

In tabel 9.1 is te zien dat de kosten voor de vervanging van de gevel met 23%, het grootste aandeel hebben in de totale transformatiekosten. Ook is te zien dat de sloopkosten van de oude gevel slechts 1% van de totale kosten is. In het onderzoek van Mackay, Remoy en De Jong, zijn de kosten van de bouwdelen herleidt tot een vierkante meterprijs van 151,6 €/m² BVO. De genoemde prijs omvat alleen materiaalkosten en arbeid die nodig is voor de productie van de bouwdelen. De arbeids- en materieelkosten voor het plaatsen van de gevel op locatie, is ondergebracht bij kosten aannemer.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 93


Fig. 9.18: Kostensamenstelling van transformatieprojecten Bron: Building costs for converting office buildings (2009)

De IFD transformatiegevel zal moeten concurreren met de bestaande gevels, die gebruikt worden bij transformaties. Om uitspraken te kunnen doen over de financiële haalbaarheid van de gevel, zijn de bouwdeelkosten bepaald. De volledige berekening is terug te vinden in bijlage 7. Per gevelonderdeel is bepaald welke materialen in welke hoeveelheden, worden gebruikt bij de productie van het onderdeel. Daarnaast is bekeken welke handelingen in de fabriek moeten gebeuren, om de componenten te produceren. Deze kosten vormen samen met de materiaalkosten de totale bouwdeelkosten. Bij het berekenen van de gemiddelde kosten zullen twee aannames worden gemaakt: de samenstelling van de gevel en het vloeroppervlak van het kantoor. De samenstelling van de gevel zal hetzelfde zijn als voor de gewichtsbepaling. Een gevelelement van 7,2 meter zal samengesteld worden uit 2 cassettes met een groot raam, 1 cassette met deur, 2 dichte cassettes en 1 cassette met te openen raam. Daarnaast zal per gevelstramien (7,2m) 1 balkon zitten. De tweede aanname zijn de dimensies van het kantoorpand. Hiervoor wordt teruggegrepen naar het vooronderzoek. Daarin is duidelijk geworden dat de meeste kantoren lang en smal zijn met een breedte van ongeveer 20m. Een rechthoek heeft een ongunstige verhouding met betrekking tot het gevel-vloer oppervlak. Voor de vergelijking van de kostprijs wordt een vloeroppervlak van 72m*20m aangenomen. Met bovenstaande aannames kan de gevel worden samengesteld. Met behulp van de bouwdeelkosten uit bijlage 7, kan de kostprijs per vierkante meter van de transformatiegevel worden bepaald. De arbeidskosten, die nodig zijn voor de productie van de onderdelen, zitten in de prijs verwerkt. Tabel 9.2 laat de totale kostprijs zien van de samengestelde gevel. Bovenop de productiekosten is een percentage overhead van 12% gerekend en een winstpercentage van 15% van de kostprijs. Met deze winstmarge zal de gevel (exclusief onderhoudskosten) na 7 jaar verhuur terugverdiend zijn. De totale vierkante meterprijs van de voorgestelde gevel is 761.45 euro.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 94


Tabel 9.2: Gemiddelde Vierkante meterprijs IFD transformatiegevel

aantal

€/st

gemiddelde prijs gevel inclusief balkon stijlen

6st

367,64

2205,84

cassette met deur cassettes met groot raam

1st 2st

964,44 912,27

964,44 1824,54

cassette met te openen raam dichte cassettes

1st 2st

802,91 607,04

802,91 1214,08

console met balkon console

1st 1st

6316,9 412,42

6316,90 412,42

Gevelafwerking buiten Binnenwandafwerking

19 m² 19 m²

70,00 2,00

1330,00 38,00

Totaal (7,2m*3.5m)

€

15109,13

Overhead kosten

12%

1813,10

Winst

15%

2266,35

Totaal/m²

761,45

Met de vierkante meterprijs van de gevel kan bepaald worden hoe duur de gevel is in verhouding tot de andere gebruikte gevels. De gemiddelde kosten voor de geveltransformaties van de projecten die door Mackay, Remoy en De Jong zijn 151.60 €/m² BVO. Uitgaande van een gebouw van 72 meter lang en 20 meter breed, is het geveloppervlak per verdieping 644m² en het BVO 1440m². Wanneer de gevel op een transformatieproject moet worden afgeschreven, zijn de kosten (644*761.45)/1440 = 340,54 €/m² BVO. Dit is dus ruim 2 keer zo hoog als de bestaande gevelrenovaties. Een deel van de kosten kan worden verspreid over de verschillende transformatieprojecten, waar de gevel op gebruikt gaat worden. Een ander deel van de kosten zal per project terugkeren. Om een uitspraak te kunnen doen over financiële haalbaarheid, zullen de kosten uitgesplitst moeten worden. Zo kunnen de gevelafwerkingen binnen en buiten niet per definitie hergebruikt worden, waardoor ook deze per project moeten worden afgeschreven. Wanneer de kosten van de gevel worden opgesplitst in terugkerende kosten en gedeelde kosten, kan bepaald worden in welke mate de gevel concurrerend is met bestaande oplossingen. De kosten die per project terug keren zijn: de overheadkosten, de gevelafwerking buiten en de binnenwandafwerking. De vaste kostprijs van de gevel bestaat uit de overige kosten (materiaalkosten, winst en productiekosten) Terugkerende kosten (exclusief vervoer en montage) = 3181,10 euro (126,23 €/m²) Vaste kostprijs = 16083.44 euro (635,22 €/m²) Wanneer deze kosten worden omgerekend naar €/m² BVO zijn de terugkerende kosten 56,45 €/m² BVO en de gedeelde kosten 284,08 €/m² BVO. De terugkerende kosten van 56,45 euro worden van kostprijs van bestaande geveltransformaties van 151,60 €/m² BVO afgehaald, om te kunnen bepalen hoe vaak de IFD transformatiegevel hergebruikt moet worden om per project een concurrende prijs te kunnen bieden in vergelijking tot bestaande systemen. Van het totaal blijft 95,15 €/m² BVO over voor de gedeelde kosten. €284,08/ €95,15 = 2,99. Dit wil zeggen dat de IFD transformatiegevel op drie transformatieprojecten gebruikt moet worden, om per project even duur uit te zijn dan de bestaande gevelrenovaties bij transformaties. Uitgaande van een exploitatietermijn van 5-10 jaar, zal de gevel minstens 15-30 jaar mee moeten gaan.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 95


De IFD gevel is, zoals verwacht, duurder dan de bestaande gevelsystemen die gebruikt zijn bij transformaties. De keuze voor kunststof composiet cassettes, maakt het product duurder dan systemen van staal of aluminium. Daarnaast heeft het kunststof balkon met 6300 euro een groot aandeel in de totaalprijs (tabel 9.2). Dit is een extra kwaliteit, die renovatiegevels niet bieden. Het voordeel van dit materiaal is, dat het benodigde onderhoud beperkt blijft tot schoonmaken. Daarnaast kunnen beschadigingen en schroefgaten eenvoudig worden gerepareerd. De IFD gevelsysteem is dan wel duurder dan bestaande gevelsystemen, maar biedt extra (buiten)ruimte en is zeer onderhoudsarm. De doelstelling om (tijdelijke) transformatie rendabeler te maken kan gehaald worden, wanneer de gevel ook daadwerkelijk op meerdere transformatieprojecten gebruikt kan worden. Na de derde keer hergebruikt te worden is het gevelsysteem financieel aantrekkelijker dan bestaande gevelrenovatiesystemen.

9.7 Conclusie De IFD transformatiegevel levert een kwalitatief hoogwaardige gevel op, die een grote mate van ontwerpvrijheid biedt voor de architect en een in hoogte aanpasbare constructie heeft. Om de gevel betaalbaar te houden voor gebruik bij tijdelijke transformaties, is deze herbruikbaar ontworpen. Het modulaire ontwerp van de gevel maakt het mogelijk om prefab geveldelen in iedere gewenste samenstelling toe te passen. De gevel is dan weliswaar duurder dan bestaande gevelsystemen die gebruikt zijn bij transformatieprojecten, maar door het hergebruiken van de gevelonderdelen kan de prijs per project tot onder de prijs komen van de bestaande gevelsystemen. Wanneer de producent van de IFD transformatiegevel de gevel meer dan drie keer verhuurt voor een transformatie, zijn de kosten voor de geveltransformatie voor de gebouweigenaar voordeliger dan met bestaande systemen. Omdat de producent eigenaar blijft van de gevel is hij erbij gebaat de gevel met zorg te monteren en demonteren. In de praktijk ziet men dat er veel systemen ontworpen zijn, die in theorie gedemonteerd en hergebruikt kunnen worden. In de praktijk is het echter vaak zo, dat deze producten nooit hergebruikt worden. Waarom niet? Omdat de eigenaar niet expliciet gevraagd heeft om een demontabel product. Iedere vliesgevel is in principe demontabel en daardoor herbruikbaar. Hier wordt echter zelden gebruik van gemaakt, omdat de eigenaar hier niet bij gebaat is. Bij de IFD transformatiegevel is dit echter anders. De eigenaar moet de gevel meerdere malen verhuren, om een concurrerende prijs te kunnen bieden. De kosten en inspanning, die het kost om de gevel te demonteren, wegen nu op tegen de baten. Een gebouweigenaar heeft gewoonweg te weinig baat bij een herbruikbaar (gevel)product. Wanneer de gevel niet meer voldoet, moet hij vervangen worden. Een gebouweigenaar heeft geen behoefte aan een gedemonteerde gevel. De kosten om alles te demonteren zijn hoger, wanneer de elementen niet mogen beschadigen en daarnaast moet de gebouweigenaar op zoek naar een koper. Op deze rompslomp zit geen enkele eigenaar te wachten. Met de IFD transformatiegevel, ligt dit organisatorische deel bij de producent van de gevel. De gebouweigenaar wordt van alle ongemakken ontzien. De huur van de gevel kan gezien worden als een dienst. De gebouweigenaar betaalt niet voor de gevel als object, maar hij betaalt voor de functie die de gevel vervuld.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 96


K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 97


10 Reflectie In dit hoofdstuk wordt beschreven in welke mate de ontworpen IFD transformatiegevel voldoet aan de opgestelde eisen. Daarnaast worden aanbevelingen gegeven voor verder onderzoek, of verdere ontwikkeling van het product.

10.1 Conclusie Vanuit de maatschappelijke problematiek van de steeds groter wordende kantorenleegstand in Nederland, is gekeken naar een meer duurzame oplossing voor de overbodige ruimte dan het slopen ervan. Vanuit het oogpunt van de investeerders, zal het kantoorpand tezijnertijd vervangen worden door een nieuw kantoorpand. Met de huidige situatie op de kantorenmarkt kan dit echter nog jaren duren. In de tussentijd blijven de kantoorpanden functieloos staan, met verpaupering als gevolg. In plaats van de panden te laten verpauperen, kan men de kantoren ook tijdelijk transformeren naar startersappartementen daar de Nederlandse huizenmarkt op slot zit. Hierdoor is het voor starters erg moeilijk om een woning te betrekken. De miljoenen vierkante meters leegstaande kantoorruimte kan gebruikt worden om deze woningschaarste te verminderen. In de huidige staat voldoen de kantoorpanden echter niet aan de eisen die gesteld worden aan (starters)appartementen. De eisen die aan de gevel gesteld zijn op functioneel en technisch gebied, zijn de toetsingsaspecten van het product geworden. De eisen vanuit de gebouweigenaar hebben voornamelijk betrekking op de financiële aspecten van de transformatiegevel. Maakt het product kantoortransformatie rendabeler dan het leeg laten staan van het kantoor. Vanuit de Nederlandse regelgeving zijn eisen opgesteld, in het Bouwbesluit 2012, om de kwaliteit van het bouwproduct te waarborgen. Normen op het gebied van comfort, gezondheid en veiligheid, zijn in dit document vastgelegd. De IFD transformatiegevel voldoet aan de nieuwbouweisen die in het Bouwbesluit 2012 zijn opgesteld. Tot slot zijn er de tijdelijke bewoners van het getransformeerde kantoor. Deze zijn op zoek naar een betaalbare woonruimte die voldoet aan de comforteisen, die in hoofdstuk 4 behandeld zijn. De starter moet geprikkeld worden om het tijdelijk getransformeerde kantoor te betrekken. De kwaliteit van de gevel heeft hier direct invloed op. Naast de actoren zijn er eisen aan het product gesteld met betrekking tot de herbruikbaarheid. Deze komen vanuit het IFD-bouwen en vertegenwoordigen de eisen van de producent. De reflectie op het product zal daarom gedaan worden aan de hand van drie onderwerpen, die bij de actoren belangrijke randvoorwaarden zijn: De prijs; De kwaliteit en De herbruikbaarheid. De prijs: De kostprijs van de transformatiegevel ligt hoger dan de kostprijs van bestaande gevelsystemen. Dit ligt niet alleen aan het gebruik van kunststof composiet, maar ook aan de balkons die in het gevelontwerp geïntegreerd zijn. Om de transformatiekosten van tijdelijke transformaties te verlagen, is de gevel zodanig ontworpen dat deze hergebruikt kan worden. De kosten van de gevel worden verdeeld over meerdere transformaties en dus over meerdere gebouweigenaren. Door, als producent van de gevel, de gevel te verhuren aan transformatieprojecten, huren de gebouweigenaren niet zozeer een product, maar een dienst. Wanneer het gebouw gesloopt gaat worden, zal de dienst niet meer nodig zijn en verdwijnen. Hierdoor kunnen niet alleen de kosten van de gevel gedrukt worden, maar kan ook de organisatorische last bij de gebouweigenaren worden verminderd. De producent kan zijn huurprijs aanpassen op de gevelsamenstelling die de architect wenst te hebben. Minder technische installaties en minder dure gevelcomponenten, resulteren in een goedkopere gevel. De kunststof gevelcassettes kunnen eenvoudig worden voorzien van nieuwe/andere installaties. Deze kunnen per project aangepast worden.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 98


Een exacte huurprijs is door de grote keuzevrijheid lastig te bepalen. Daarnaast zijn de productie- en montagekosten van de kunststof onderdelen gebaseerd op geschatte werkzaamheden. Ook de onderhoudsen reparatiekosten van de gevel, zijn in dit rapport niet opgenomen. Op basis van de voor handen zijnde gegevens kan geconcludeerd worden dat de geveldelen minimaal drie keer verhuurd moeten worden, om de hogere kostprijs terug te kunnen verdienen en tegelijk een concurrerende huurprijs voor de gebouweigenaren te kunnen bieden. De kwaliteit: Zoals gebleken is, voldoen de buitengevels van de kantoren niet aan de huidige kwaliteitseisen die worden gesteld aan een gevel voor een woongebouw. Een startersappartement zal moeten voldoen aan de regelgeving in het Bouwbesluit. Naast het vereiste kwaliteitsniveau, moet de gevel ook voldoen aan de eisen die de bewoner heeft. Deze zijn meer gericht op het wooncomfort en de esthetische kwaliteiten van de gevel. De kwaliteitseisen vanuit het Bouwbesluit 2012, hebben betrekking op de veiligheid en de gezondheid van de bewoner, maar ook op de energetische prestaties. Een van de eisen die in het Bouwbesluit staat, is het aanwezig zijn van een privé-buitenruimte in de vorm van een tuin of balkon. In geen van de geanalyseerde kantoren is een buitenruimte aanwezig. De IFD transformatiegevel biedt daarom een totaalconcept, waarbij niet alleen de gevel kwalitatief wordt verbeterd, maar ook een privé-buitenruimte wordt toegevoegd. In geen van de geanalyseerde bestaande renovatieproducten is deze combinatie gezien. Voor de bouwfysische kwaliteiten van de gevel zijn het weren van geluiden warmtelekken in dit rapport behandeld. De nieuwbouweis met betrekking tot de warmteweerstand, wordt gehaald door een isolatiepakket van 160mm toe te passen. De verbruikskosten van het gebouw zullen lager zijn dan voorheen, wat een bijkomende kostenbesparende eigenschap is van de IFD transformatiegevel. Op het gebied van geluid zijn de prestaties van kunststof composiet niet erg goed. De lage dichtheid van het materiaal dempt het geluid nauwelijks. Om het geluid van buiten te weren is gebruik gemaakt van een meerlaagse constructie. De gevelbekleding en de cassettes zijn twee verschillende lagen, waardoor luchtgeluid en contactgeluid verhindert worden. Op dezelfde manier wordt de geluidsoverdracht tussen de appartementen verhindert. De speciaal ontworpen gevelcassettes bestaan uit twee delen, waartussen de woningscheidende wand wordt gemonteerd. Aan beide zijden van de bevestiging zijn rubbers toegepast. Het principe van akoestische ontkoppeling is in het ontwerp toegepast, echter hier zijn geen berekeningen van gemaakt. Op het gebied van veiligheid is gekeken naar de structurele integriteit en de brandveiligheid. Beide onderwerpen zijn voortgekomen uit de materiaalkeuze kunststof composiet. Het materiaal heeft afwijkende structurele eigenschappen in vergelijking tot beton of staal. Voornamelijk het kunststof balkon vereist speciale aandacht, omdat hier grote buigende momenten in voorkomen. De constructieve analyse heeft uitgewezen dat het noodzakelijk is om stalen profielen in het balkon te integreren om de stijfheid te waarborgen. Daarnaast verliest het materiaal zijn structurele integriteit erg snel bij een brand. Het balkon zal daarom bekleedt moeten worden met een brandwerende beplating om te voorkomen dat deze instort bij een uitslaande brand. Naast het vereiste kwaliteitsniveau uit het Bouwbesluit, zijn er ook eisen vanuit de bewoners. Deze willen in een comfortabele woning wonen met een eigentijds uiterlijk. De mogelijkheid om een eigentijds uiterlijk te bieden, wordt in het gevelontwerp geboden door keuzevrijheid te bieden voor de architect van het transformatieproject. De vrijheid in gevelsamenstelling en buitengevelbekleding, die de architect geboden wordt, maakt het mogelijk om het gevelontwerp per transformatieproject te kunnen afstemmen op de gewenste eisen met betrekking tot uiterlijk en gebruik. Deze mate van flexibiliteit van het gevelontwerp is een belangrijk ontwerpuitgangspunt geweest bij het ontwikkelen van de gevel. De moduulmaat van 1,2 meter is

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 99


groot genoeg om een buitendeur in de gevelcassette te integreren, maar biedt ook voldoende variatiemogelijkheden binnen het 7,2 meter stramien van de kantoren. De herbruikbaarheid: Het sterkste punt van de ontwikkelde IFD transformatiegevel is het feit dat deze meerdere malen gebruikt kan worden op verschillende kantoren. Geen enkel van de geanalyseerde systemen heeft dit als ontwerpuitgangspunt opgenomen. De kosten die gemaakt worden voor het transformeren van de gevel, zullen met de bestaande systemen per project volledig afgeschreven moeten worden. Bij de herbruikbare transformatiegevel is die niet het geval. Om de gevel te kunnen hergebruiken, is het ontwerp opgedeeld in gestandaardiseerde cassettes en gevelstijlen. De invulling van de cassettes varieert, zodat de samenstelling van de gevel per transformatieproject kan veranderen. Het modulaire ontwerp, samen met de keuzevrijheid die wordt geboden aan de architect, maken de IFD transformatiegevel goed herbruikbaar. Alle componenten zijn eenvoudig te demonteren, zodat het verwijderen van de gevel snel, efficiënt en zonder sloopwerk aan de cassettes kan gebeuren. Bestaande gevelproducten kunnen misschien wel demontabel zijn opgebouwd, maar geen van de geanalyseerde ontwerpen past dit bewust toe om het verwijderen van de gevel te vergemakkelijken. Het strikt scheiden van functies in de transformatiegevel, verhoogt de herbruikbaarheid van ieder component op zich, waardoor het concept als geheel duurzaam hergebruikt kan worden. Door in het gevelconcept al rekening te houden met het feit dat de gevel weer verwijderd moet worden, is deze gevel zeer geschikt om te gebruiken bij tijdelijke transformaties. Waar bestaande gevelconcepten vaak te duur zijn om tijdelijke transformaties te realiseren, biedt de IFD transformatiegevel een kwalitatief hoogwaardige gevel voor een betaalbare huurprijs. De doelstelling om de slagingskans van tijdelijke transformatie van leegstaande kantoren naar starterswoningen te vergroten, kan met de ontwikkelde gevel gehaald worden. Door uit te gaan van een dienstverlening die gehuurd wordt, zitten de gebouweigenaren niet opgescheept met een bouwproduct waar zij na een aantal jaar niets meer aan hebben. Het verminderen van de kosten voor de geveltransformatie, is niet ten koste gegaan van de kwaliteit van het gevelproduct. Waar de bestaande gevelproducten te maken hebben met het klassieke model (figuur 10.1), kan de IFD transformatiegevel aan alle drie de producteigenschappen voldoen, door de gevel te hergebruiken (figuur 10.2). Hoge kwaliteit, die snel leverbaar is, tegen een betaalbare prijs, levert voor de IFD transformatiegevel het voordeel op ten opzichte van zijn concurrenten.

Productie tijd

Kosten

Productie tijd

Kosten

Kwaliteit Kwaliteit

Fig. 10.1: Producteigenschappen bestaande gevelsystemen

K.P.H.M. Kitslaar

Fig. 10.2: Producteigenschappen IFD transformatigevel


Pagina 100


10.2 Aanbevelingen Dit onderzoek, naar de ontwikkeling van een herbruikbare transformatiegevel, is gebaseerd op literatuuronderzoek en deskresearch. De IFD transformatiegevel is tot op conceptniveau uitgewerkt met principedetails en een eerste kostenraming. Om de exacte kostprijs en prestaties van de gevel te kunnen bepalen, zal een fysiek model van de gevel gemaakt moeten worden. De precieze handelingen en het exacte materiaalverbruik worden dan zichtbaar, waarmee de uiteindelijke kostprijs kan worden bepaald. Daarnaast zullen de fysische prestaties van de gevel getest moeten worden met het fysieke model. Het materiaal kunststof composiet wordt in de bouw niet veel gebruikt als constructiemateriaal, dus de aannames die in dit rapport zijn gedaan, zijn gebaseerd op literatuur en voorbeelden uit andere bedrijfstakken. Vooral op het gebied van geluidsoverdracht, zal verder onderzoek moeten uitwijzen of de geboden ontwerpoplossing voldoende isoleert, om aan de nieuwbouweisen te voldoen. Binnen het ontwerp van de gevel, zijn een aantal ontwerpoplossingen, die de herbruikbaarheid van de gevel benadelen. Idealiter zou het hele gevelsysteem hergebruikt kunnen worden, maar de case study heeft uitgewezen dat het gebruik van paselementen onvermijdelijk is met het huidige ontwerp. Ook het afwerken van de buitengevel zorgt voor projectgebonden kosten. De hoekaansluitingen en de aansluitingen tussen (samengestelde) gevelelementen zijn niet geprefabriceerd en vereisen handwerk. Aan de binnenkant van de gevel is uitgegaan van een zichtzijde van de kunststof cassettes. De samengestelde gevelelementen worden van binnenuit gemonteerd met verzonken bouten en het geheel hoeft niet meer verder afgewerkt te worden. Hierdoor worden kosten bespaard en dient het kunststof composiet niet alleen als constructiemateriaal, maar ook als binnenwandafwerking. Met het huidige ontwerp kunnen de naden tussen de stijlen en de cassettes en de zichtbare bouten als ongewenst worden gezien voor een binnenwandafwerking. Dit kan deels opgelost worden door de gevelstijlen iets terugliggend te plaatsen, zodat er een afwerklijst tegenaan geklikt kan worden. Deze lijst zit voor de bouten en kan de naden in de gevel afdekken. Deze optie (conceptdetail 13 in bijlage 9) maakt het toepassen van een binnengevelafwerking overbodig. De keuze voor het materiaal kunststof composiet, is gemaakt uit oogpunt van de verwerkbaarheid van het materiaal, gecombineerd met het lichte gewicht en het feit dat kunststof zeer onderhoudsarm is. Bovendien is de productie van een kunststof product minder belastend voor het milieu dan de productie van een betonnen of metalen product. De nadelen van kunststof composiet als constructiemateriaal, zijn de lage stijfheid en brandwerendheid. Dit heeft ertoe geleid dat de kunststof balkondelen voorzien zijn van een stalen hulpconstructie en een brandwerende bekleding. Deze toevoegingen doen deels afbreuk aan de eenvoud van het gevelconcept. De toevoeging van andere materialen verhoogt het totale gewicht en het aantal onderdelen van de componenten. De zogenaamde term ‘Innovation by addition’ kan gebruikt worden voor de toegepaste oplossingen. Om dit tegen te gaan zal er onderzoek gedaan moeten worden naar het materiaal kunststof, om een samenstelling te ontwikkelen die de huidige nadelige producteigenschappen niet heeft. Daarbij moet gezegd worden dat er altijd een wisselwerking is, tussen een geschikt materiaal en de kostprijs ervan.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 101


Literatuurlijst - Architectenweb, 14 februari 2007. Transformatie van gevel naar balkon. Geraadpleegd op 15-06-2012 via: http://www.architectenweb.nl/aweb/producten/product_detail.asp?productID=7951 - Architectenweb, 16 november 2011. Renovatie terwijl het gebouw in gebruik is. Geraadpleegd op 16-06-2012 via: http://www.architectenweb.nl/aweb/producten/product_detail.asp?productID=15639&nieuwsbriefThemaId= 28 - Blijle, B., Hulle, R. van, Poulus, C., Til, R.J. van, Gopal, K. (2009). Het inkleuren van voorkeuren, de woonconsument bekent. Den Haag: Ministerie van VROM - Boogaard, R., Ligtvoet, M., Kooten, E., Schotmaker, H. (2007). Starters aan zet. Inbo Adviseurs Ruimte & Vastgoed - Bone, A.H.L.G., Kemps, T.N.W.G., Peters, A.W., Post, H. (2007). Bouwkunde tabellenboek. Groningen, Wolters-Noordhoff. - Brand, S., (1994). How buildings learn: What happens after they’re built, New York, Penguin Books USA Inc. - Bruijn, D. de, Vos, J., Ham, M., (2008). SmartRenovation: a new approach to renovation. 25th Conference on Passive and Low Energy Architecture, Dublin 22-24 October 2008. - Centrum hout, januari 2007. Houtskeletbouw, Gezondheid en binnenklimaat. Geraadpleegd op 21-06-2012 via: http://www.houtinfo.nl/pdf/HSB_Dossiers_nr2.pdf - Danhof, W. (2009). De toekomst is aan de brug van kunststof composiet. Product, juli 2009. Via: http://www.fibercore-europe.com/images/stories/downloads/product%2020-06-09%20%20artikel%20lca%20bruggen.pdf - Gemeente Den Haag, (2011). Woonkwaliteit & woonconcepten. Geraadpleegd via: www.zbs.denhaag.nl/risdoc/2011/RIS178210B.PDF. - Habraken, N.J., (1985). De dragers en de mensen; Het einde van de massawoningbouw, Eindhoven, Stichting Architecten Research (Oorspronkelijke uitgave: Amsterdam, Scheltema & Holkema, 1961) - Hurks geveltechniek. Bloomframe in production. Geraadpleegd op 15-06-2012 via: http://www.bloomframe.nl/download/bloomframe-persbericht-engels-hurks.pdf - Janssen, H.J.M., (2006). Mechanica 2, spanningen en vervormingen. Eindhoven, Faculteit Bouwkunde - Janssen, H.J.M., (2008). Mechanica 4, knik, vervolg spanningen en vervormingen. Eindhoven, Faculteit Bouwkunde - Karman, J. (2007). Goedkope woningen komen maar zelden op de markt. Volkskrant - Kooijman, M., Pallada, M. (2009). Leerboek Materiaalkunde voor technici. Den Haag, Sdu Uitgevers bv.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 102


- Lattke, F., Larsen, K.E., Ott, S., Cronhjort, Y. (2010). TES EnergyFaçade, prefabricated timber based buildingsystem for improving the energy efficiency of the building envelope. Geraadpleegd op 29 mei 2012 via: http://tesenergyfacade.com/downloads/TES_Manual-ebookFINAL.pdf - Lichtenberg, J.J.N., (2005). Slimbouwen®, Boxtel, Aeneas - Mackay, R., Remoy, H.T., Jong, P. de, (2009). Building costs for converting office buildings; understanding building costs by modeling. Geraadpleegd via: http://www.changingroles09.nl/uploads/File/Final.MackayRemoy-deJong.pdf - Ministerie van Binnenlandse Zaken (2011). Bouwbesluit 2012. Geraadpleegd via: http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/bouwregelgeving/documenten-enpublicarties/besluiten/2011/08/29/bouwbesluit-2012-staatsbladversie.html - Ministerie van Economische Zaken, (2010). Handboek Wijkeconomie. Arnhem/Delft, Seinpost Adviesbureau en OTB, p.p. 114-123. - Mugge, R., Schoormans, J., (2005). Product personalisatie; Je eigen product ontwerpen? Product, november 2005 p.p. 9-11 - Norm-teq. HELI aanpasbaar stalen balko. Geraadpleegd op 17-06-2012 via: http://www.eliasvanhoek.nl/verslagen/balkon.pdf - Scharphof, E., (2011). Transformatie van kantoren; thema bouwbesluit 2012. Geraadpleegd via: http://www.bouwbesluit.net/wp-content/uploads/2011/06/Transformatie-van-kantoren.pdf - Scheidwacht, R., (2011). Laat jonge mensen zelf beslissen hoe ze wonen. Het Experiment 2/2011 p.p. 4-6. - Schuco. Schuco Renovatiegevel ERC 50. Geraadpleegd op 16-06-2012 via: http://www.schueco.com/web/nl/architecten/fassaden/produkte/fassaden/aluminium/schueco_modernisier modernisier - SEV, (2004). Bouwen met tijd; Een praktische verkenningen naar de samenhang tussen levensduur, kenmerken en milieubelasting van woningen. In opdracht van Ministerie van Volkshuisvesting Ruimtelijke Ordening en Milieu. Rotterdam - Sievers, A., Boogaard, R., Ligtvoet, M. (2009). Klaar voor de starter…. Rotterdam: inbo (in opdracht van stadsregio Rotterdam - SlimRenoveren en Machiels Building Solutions, (2011). Wijkrevitalisatie De Voorsprong. Geraadpleegd op 10 juni 2012 via: http://www.slimrenoveren.nl/welkom/docs/20111025_Inzending_De_Voorsprong_SR_MBS.pdf - Smit, M., Kleinjan, M., Dulleman, K., (2007). Leren door demonstreren; De oogst van zeven jaar Industrieel, Flexibel en Demontabel Bouwen. Rotterdam, SEV Realisatie - Vereniging kunststof composieten Nederland, 2009. Composiet factsheets VKCN. Geraadpleegd op 22-062012 via: http://www.vkcn.nl/factsheets-2 - Voordt, T. van der, Geraedts, R.P., Remoy, H, Oudijk ,C., (2007). Transformatie van kantoorgebouwen. Rotterdam, Uitgeverij 010.

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 103


- Wennink, K.M.A., (2011). Selecteren van industriële complexen op identiteitswaarde; een leidraad voor selectie van industriële complexen ten behoeve van het investeringsbeleid Grootschalige Cultuurhistorische Complexen. Provincie Noord-Brabant. - Woodhead Publishing Limited, The Textile Institute (2010). Textiles, polymers and composites for buildings. Cambridge, Engeland Woodhead Publishing.

Websites: - Boeing 787 Dreamliner, geraadpleegd op 21-06-2012 via: http://www.boeing.com/commercial/787family/programfacts.html - Bouwkostenonline, geraadpleegd op 26-07-2012 via: http://www.bouwkostenonline.nl/bouwkosten-online/ - Fiberline composites. geraadpleegd op 04-07-2012 via: http://www.fiberline.com/composites - www.nubouwen.nl, geraadpleegd op 27-07-2012 - www.sostaal.nl, geraadpleegd op 27-07-2012 - www.fastnershop.nl, geraadpleegd op 27-07-2012 - http://www.kozijnenkoning.nl/kunststof-kozijnen-deur-productvoorbeelden.html , geraadpleegd op 27-07-2012 - http://www.ommerbedrijfsvloeren.nl/nieuws/.html, geraadpleegd op 27-07-2012

K.P.H.M. Kitslaar


Pagina 104

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN

Recommend Documents