C H I B B. Concept House IBB/RDM Rotterdam. modulewijzer project 2b CHIBB+, bijlage 1. Minor Duurzaam Integrale Bouwtechniek

Transcriptie

1 Concept House IBB/RDM Rotterdam modulewijzer project 2b CHIBB+, bijlage 1 Minor Duurzaam Integrale Bouwtechniek Versie: 5 november 2011 Auteurs: Annette Detzel, Kees van Kranenburg en Arjan Karssenberg kenniscentrum Sustainable Solutions associate lectoraat Sustainable Building Technology - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 1

2 BIJLAGE 1 inhoud: 1. omschrijving CHIBB+ en CHIBB 2 2. tekeningen concept 3 3. modellen 5 4. kaders 6 5. kader omschrijvingen OMSCHRIJVING PROJECT Concept House Village (CHV) biedt de Hogeschool de mogelijkheid een eigen Concept House te ontwikkelen en te realiseren. Het gaat om een extreem duurzaam en innovatief concept dat tijdelijk (ca. 4 jaar) in het CHV tentoongesteld en getest wordt. Het concept zal niet alleen duurzaam zijn op het gebied van minimaal energieverbruik, maar inspelen op alle facetten van duurzaamheid, dus ook bijv. grondstofgebruik, C2C, leefmilieu, waterhuishouding, ecologie en mobiliteit en wel voor de gehele levenscyclus. CHIBB+ EN CHIBB Het gehele project (CHIBB+) bestaat uit een gebouw met meerdere functies zoals wonen, werken, winkels, parkeren en tuinen. Het te realiseren CHIBB-project zal bestaan uit een fragment van dit gebouw. Beschrijving multifunctionele gebouw (CHIBB+): - Fictieve locatie, in suburb Rotterdam: Eemhavenstraat, tegenover Heijplaat, Rotterdam. - Gebouw bestaat uit 6 lagen woningen en 6 lagen kantoren/werkruimte, met daartussen parkeren en een shoppingmall. Op het dak bevinden zich volkstuinen en een vide van de mall. - De terrastuinen van de woningen zijn optimaal op de zon georiënteerd (zuid). De terrassen zijn overdekt en werken als buffer. - De kantoren/werkruimtes zijn op het noorden georiënteerd. - De lengte van het gebouw is 6 beuken (54 meter). - Voor maximale efficiëntie worden functies en stromen gekoppeld. Ook installaties, parkeren, entrees en ontsluitingen. - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 2

3 2. CONCEPT - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 3

4 - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 4

5 3. TWEE MODELLEN: In eerste instantie zal het project op basis van twee modellen worden uitgewerkt. Deze twee uitgewerkte modellen zullen vergeleken worden en op basis van de in hoofdstuk 4 beschreven 11 kaders zal het best passende model gekozen worden. De twee modellen: 1. LICHT Lightweight kan een keuze-model zijn. Materiaalbesparing, gewichtsbesparing maar ook geen massa en accumulatie. Levenscyclus kan een belangrijke overweging zijn bij de keuze voor dit model. Licht door lichte constructietypes (trek-druk krachten, geen (weinig) buiging), lichte constructiematerialen (verhouding sterkte, stijfheid en eigengewicht). LICHT EN ADEMEND ademend betekent voor detaillering geen extra eis mbt dichtheid, toleranties, overlap etc. Voorbeeld (zonder extra focus op duurzaamheid): Tentconstructies LICHT EN PASSIEF Passief (in de zin van luchtdicht) betekent voor detaillering extra eis mbt dichtheid, toleranties, overlap etc. Voorbeeld (zonder extra focus op duurzaamheid): Biosphere 2 en Eden project (in de zin van passief = dicht) 2. INTEGRAAL/ZWAAR Veel grondstoffen, maar ook veel accumulatie, faseverschil e.d. Keuze zal extra gericht moeten zijn op materialen met een lage milieu belasting, van grondstoffen waarvan de voorraad onuitputtelijk is en die relatief dicht bij de locatie gewonnen/geproduceerd worden. Schijf- en plaatvormige constructieprincipes, krachtsoverdracht door druk (-spanningen), massieve (brosse) materialen, maar wel materiaalefficiënt! INTEGRAAL/ZWAAR EN ADEMEND Ademend betekent voor detaillering geen extra eis mbt dichtheid, toleranties, overlap etc. Voorbeeld (zonder extra focus op duurzaamheid): Leemgebouwen, metselwerk INTEGRAAL/ZWAAR EN PASSIEF Passief (in de zin van luchtdicht) betekent voor detaillering extra eis mbt dichtheid, toleranties, overlap etc. Voorbeeld (zonder extra focus op duurzaamheid): Betoncasco insitu. Zwaar en licht zijn tegenhangers. Zwaar = constructie met veel thermische massa. Licht = constructie met weinig thermische massa. Ademend = constructie die de mogelijkheid heeft om zowel thermisch als hygrisch extremen te dempen. Passief/gesloten = luchtdichte constructie, met ononderbroken isolatielaag, waarbij ventilatie een sleutelrol speelt om vocht en warmte weg te ventileren. Het gaat bij ademend/passief om de woning, niet om de kas/tussenklimaat. Het tussenklimaat kan in alle basisvarianten ingezet worden om het binnenklimaat van zowel ademend als gesloten te regelen. - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 5

6 4. KADERS Uitwerkingen op twee niveaus: Niveau A geeft een vastgelegd kader waaraan voldaan moet worden; Niveau B geeft een streefwaarde die zo goed mogelijk benaderd dient te worden. 1. VORM a. VORMOPTIMALISATIE (niveau B) Minder materiaal, minder verliezen, eenvoudige constructie en bouwtechniek. b. TWEEDE HUID (niveau A) Buffer, minder infiltratie en transmissie, extra oppervlak, gebouw als meubel, meer groen, licht en lucht. c. COMPACT (niveau B) Compact bouwen met minder grondstoffen, minder energie, - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 6

7 d. OBJETS TROUVÉS (niveau B) Gebruik maken van vaak ongebruikte elementen zoals dak -> groendak. e. ZONORIENTATIE (niveau A) Optimale zonorientatie waardoor meer licht, lucht, groen, minder energieverbruik. 2. MATERIALEN a. BIO-BASED EN/OF RECYCLED (niveau A) Opbouw uit natuurlijke of gerecyclede materialen b. HERBRUIKBAAR / TE RECYCLE-EN (niveau A) Alle onderdelen zijn her te gebruiken of uit elkaar te halen en te recycle-en. - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 7

8 c. PLAATSELIJKE MATERIALEN (niveau B) Minder transport, gebruik maken van producten lokaal aanwezig in plaats van andere plaatsen uitbuiten, sociale inbedding. 3. FUNCTIES EN STROMEN KOPPELEN a. FUNKTIES KOPPELEN (niveau B) Hierdoor minder reststromen, cyclus rond maken. In eerste instantie binnen gebouw, daarna binnen de wijk. b. STROMEN KOPPELEN (niveau B) Hierdoor minder reststromen, cyclus rond maken. In eerste instantie binnen gebouw, daarna binnen de wijk. 4. COMFORT a. VENTILATIE-COMFORT: DWARSVENTILATIE - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 8

9 C H I B B b. VISUEEL COMFORT (niveau B): door contrasten te vermijden. c. ACOUSTISCH COMFORT (niveau A): lage nagalmtijd. d. THERMISCH COMFORT (niveau A): binnentemperatuur en oppervlakte temperatuur omhulling constant; door gebruik te maken van ventilatie en constructie. e. HYGRISCH COMFORT (niveau A): reguleren door vochtbuffers en/of ventilatie. f. BINNENLUCHT KWALITEIT (niveau A): non-toxische materialen, CO2 meting. - - HOGESCHOOL ROTTERDAM KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 9

10 g. TWEEDE HUID (niveau A) Buffer, minder infiltratie en transmissie, extra oppervlak, gebouw als meubel, meer groen, licht en lucht. h. ZONORIENTATIE (niveau A) Optimale zonorientatie waardoor meer licht, lucht, groen, minder energieverbruik. Bronnen afbeeldingen: Alle afbeeldingen door de auteurs behalve onderstaande: (kadernummer, plaatjenummer) 1a1, 1b1, 1c2, 1e1, 4a1, 4d1 en 2, 4g1 en 4h1 allen Ecohouse, a designguide, Sue Roaf, 2001; 1d1 en 2: Le Corbusier, 1924; 2a2: Ford Motor Company; 2a4: Isofloc bv; 2b2: Villa Flora; 2c: 2012 architecten; 3a: BIG - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 10

11 5. KADER BESCHRIJVINGEN Omschrijving van vier groepen met kaders waarbinnen het concept house IBB ontwikkeld zal worden. Bij elk kader wordt aangegeven op welk niveau dit kader uitgewerkt zal worden. Uitwerkingen op twee niveaus: Niveau A geeft een vastgelegd kader waaraan voldaan moet worden; Niveau B geeft een streefwaarde die zo goed mogelijk benaderd dient te worden. 1. VORM Om tot de definitieve vorm van het concept te komen zijn een aantal kaders opgesteld op basis waarvan de vorm geoptimaliseerd kan worden. 1.a. VORMOPTIMALISATIE (niveau B) Minder materiaal, minder verliezen, eenvoudige constructie en bouwtechniek. Het kader is de vorm zo optimaal mogelijk te maken, rekening houdend met verschillende aspecten zoals ruimtelijkheid, functie, constructie, bouwfysica enz. De aspecten kunnen hierbij tot tegenstrijdige optimalisering leiden. Taak is, door bewuste keuzes een goed onderbouwt compromis te vinden. 1.b. TWEEDE HUID (niveau A) Het kader is een efficiënte tweede huid te ontwikkelen, georiënteerd op de zon. Buffer, minder infiltratie en transmissie, extra woonoppervlak, gebouw als meubel, meer groen, licht en lucht. De buffer zal ingezet worden om het binnenklimaat te regelen. Bufferruimte en woning worden slim ingezet om zonne-energie maximaal te benutten. 1.c. COMPACT (niveau B) Compact bouwen vraagt minder grondstoffen en minder energie. Een klein, compact gebouw geeft ook minder ruimtebeslag. Afgewogen zal moeten worden dat er wel een bijzondere, ruimtelijke (great space) en multifunctionele oplossing gezocht wordt. Met deze aspecten is het kader zo compact mogelijk. 1.d. OBJETS TROUVÉS (niveau B) Gebruik maken van vaak ongebruikte elementen zoals dak -> groendak. Het kader is creatief (multi-)functionele oplossingen te zoeken voor effectief ruimtegebruik. 1.e. ZONORIENTATIE (niveau A) Optimale zonoriëntatie waardoor meer licht, lucht, groen, minder energieverbruik. De bufferruimte speelt een cruciale rol. Het is een samenspel tussen het tussenklimaat in de buffer en het klimaat in de woning. 2. MATERIALEN Deze groep legt de kaders vast voor de keuze van alle bouwmaterialen. 2.a. BIO-BASED EN/OF RECYCLED (niveau A) Opbouw uit natuurlijke of gerecyclede materialen. Dit is het voornaamste uitgangspunt van het project, waardoor een gebouw met een minimale milieubelasting wordt gerealiseerd. Het kader is dat alle materialen bio-based en/of gerecycled zijn. Er wordt een lijst opgesteld van materialen die nu nog onmogelijk binnen dit kader vallen. Onderzocht wordt of dit in de toekomst wel tot de mogelijkheden gaat behoren. Lijst vormt basis voor nader onderzoek. 2.b. HERBRUIKBAAR / TE RECYCLE-EN (niveau A) Het kader is dat alle onderdelen zijn her te gebruiken of uit elkaar te halen en te recycle-en. In de bio-sfeer of in de techno-sfeer kan zo het gehele gebouw gerecycled worden. Hergebruik dat leidt tot downcycling moet voorkomen worden, omdat hierdoor in een vervolgcyclus afval ontstaat. 2.c. PLAATSELIJKE MATERIALEN (niveau B) Het kader is de meest regionale produkten toe te passen en/of eventueel aanzet geven tot productontwikkeling op lokaal niveau. Er wordt dan niet gedacht aan eigen productontwikkeling. Resultaten zijn minder transport, gebruik maken van producten lokaal aanwezig in plaats van andere plaatsen uitbuiten. - KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 11

12 3. FUNKTIES EN STROMEN KOPPELEN Deze kadergroep heeft tot doel dat er minder reststromen ontstaan en dat de cyclus rond gemaakt wordt. In eerste instantie binnen het gebouw, daarna binnen de wijk. 3.a. FUNCTIES KOPPELEN (niveau B): Binnen het gebouwconcept worden functies gekoppeld waardoor ze kunnen samenwerken, zoals ontsluitingen, stijgpunten e.d. maar ook installaties e.d. Vervolgens zouden functies in de wijk gekoppeld kunnen worden. 3.b. STROMEN KOPPELEN (niveau B): Stromen inventariseren (op gebouw en wijk niveau), zo mogelijk reduceren, vervolgens koppelen en zo veel mogelijk cycli creëren, REAP. 4. COMFORT De mate van comfort is afhankelijk van een aantal samenhangende variabelen: thermische, hygrische, akoestische en visuele. Naast comfort is de binnenluchtkwaliteit van groot belang voor de gezondheid. Ventilatie moet worden ingezet om de binnenluchtkwaliteit te waarborgen, om vocht af te voeren en om warmte al naar gelang noodzakelijk toe of af te voeren. 4.a. VENTILATIE-COMFORT: DWARSVENTILATIE Bij een gezond binnenklimaat is ventilatie van groot belang. De bufferruimte wordt ingezet voor de ventilatie van de woning. De maximale luchtsnelheid (niveau A): mag echter boven 0.2 m/s uitkomen in de leefzone. 4.b. VISUEEL COMFORT (niveau B): CONTRASTVERSCHIL LICHT MINIMALISEREN. Mate van demping van daglicht bepalen om visueel comfort te garanderen. 4.c. ACOUSTISCH COMFORT (niveau A): conform het Bouwbesluit, echter een aangescherpte eis voor nagalmtijd in buffer nagalmtijd van <1,0 sec. 4.d. THERMISCH COMFORT (niveau A): moet voor verblijfsruimten van de woonzone in het behaaglijkheidsgebied liggen, indien deze daadwerkelijk gebruikt worden. Met ander woorden: de eis geldt niet s nachts voor de woonkamer. Het thermisch comfort is in relatie met oppervlaktetemperaturen, acceptabel tussen 15º en 25º C. 4.e. HYGRISCH COMFORT (niveau A): moet voor verblijfsruimten van de woonzone in het behaaglijkheidsgebied liggen, indien deze daadwerkelijk gebruikt worden. Met ander woorden: de eis geldt niet s nachts voor de woonkamer. Het hygrisch comfort is, afhankelijk van de ruimtetemperatuur, acceptabel binnen 20 tot 90%. 4.f. BINNENLUCHT KWALITEIT (niveau A): wordt gekoppeld aan de maximaal toelaatbare CO 2 concentratie conform de norm van de Rijksgebouwendienst: maximaal1800 ppm. 4.g. TWEEDE HUID (niveau A) Het kader is een efficiënte tweede huid te ontwikkelen, georiënteerd op de zon. Buffer, minder infiltratie en transmissie, extra woonoppervlak, gebouw als meubel, meer groen, licht en lucht. De buffer zal ingezet worden om het binnenklimaat te regelen. Bufferruimte en woning worden slim ingezet om zonne-energie maximaal te benutten. 4.h. ZONORIENTATIE (niveau A) Optimale zonoriëntatie waardoor meer licht, lucht, groen, minder energieverbruik. De bufferruimte speelt een cruciale rol. Het is een samenspel tussen het tussenklimaat in de buffer en het klimaat in de woning. CHIBB: annette detzel, kees van kranenburg, arjan karssenberg KLINKNAGELSTRAAT 4 (RDM) 3089 JB ROTTERDAM - 12