watertoren Bussum case Renovatie van de oude watertoren en daaraan gekoppeld een nieuw kantoorgebouw van in totaal 3500 m 2.

Transcriptie

1 watertoren Bussum case Renovatie van de oude watertoren en daaraan gekoppeld een nieuw kantoorgebouw van in totaal 3500 m 2. opdrachtgever BWC Sustainable Development oplevering 2010 adviseur duurzaamheid Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie (NIBE) adviseur vastgoed mr. M.A. Smits MRE - Sixpence adviseur installaties constructeur aannemer Watertoren aannemer Paviljoen installateur Boom Delft IMd Raadgevende Ingenieurs Bouwbedrijf Belmer Hercuton Bouw Terberg Systeemintegratie III-1 Case Watertoren Bussum

2 Vooraanzicht oude watertoren in 1897 gebouwd door architect-ingenieur Halbertsma.

3 Nederlands duurzaamste kantoor Vanaf 1967 een blinde aluminium kap, in 2010 een verheven vergaderlocatie met panoramisch uitzicht. Gebouw krijgt eigen afslag watertoren op kruispunt. Watertoren en paviljoen omgeven door bomen, midden in het bos. Watertoren Bussum De Bussumse watertoren uit 1897 wordt na een lange periode van verval ontwikkeld en uitgebreid. Daartoe vormden Michiel Haas van het Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie (NIBE) en Bob Custers van VOCUS Architecten in 2004 het Bussums Watertoren Collectief. De toren krijgt een glazen kop, waarin kantoorruimten komen, en wordt uitgebreid met een nieuw glazen kantoorgebouw van in totaal m 2. De architectonische uitdaging vormt de in verval geraakte watertoren uit Deze was jarenlang omkleed met een kap van geribbeld aluminium. Deze wijkt voor de nieuwe interpretatie van het oorspronkelijke waterreservoir: een glazen kop waarin vergader- en kantoorruimten met een panoramisch uitzicht over onder meer de grootste heidevelden van het Gooi. Aan de basis van de toren staat een laag paviljoen met kantoren. De wanden zijn van glas, zodat het geheel licht en transparant oogt. De sfeer van het project is robuust, eerlijk, industrieel en no nonsense. Maar ook: uitzicht, vergezichten, Gooi, Arena, Domtoren, het uitkijktorengevoel. De materialen (oud metselwerk, staal en aluminium) laten op eerlijke wijze de constructie zien. Met details zoals de scharnieraansluiting van de stalen kolommen op de kroonlijst. Het concept Er werd geopperd de oude watertoren terug te bouwen, maar dat raakte niet aan de essentie. Interessant was de functie van landmark die het gebouw altijd heeft gehad. Een van veraf zichtbaar baken dat richting geeft. Zou het die rol ook kunnen vervullen op een ander gebied? Bijvoorbeeld dat van duurzaamheid? Haas en Custers gingen de uitdaging aan. Het gebouwschema bestaat uit de volgende delen: watertoren, brug, paviljoen en helofytenfilter. Het grote kantoordeel noemen we dus het paviljoen omdat het glasachtig is vormgegeven. De watertoren blijft in alles de beeldbepalende factor. Zo blijft het paviljoen in de schaduw van de watertoren. De luchtbrug verbindt beide delen. De historisch gemarkeerde hoofdentree van de watertoren blijft gehandhaafd. Bezoekers met de auto komen via de entree in de parkeerlaag het gebouw binnen. Bijzonder is de grondruil met het Goois Natuurreservaat. Daardoor ligt het paviljoen echt omgeven door bomen, midden in het bos. De realisatie van het paviljoen was essentieel om de kostbare renovatie van de watertoren en de duurzame maatregelen te kunnen bekostigen. Het heeft drie kantoorlagen en een parkeerlaag. Het helofytenfilter ligt als een los volume naast het paviljoen. Het bouwproces Vanwege de inpassing in het groen gaan we bij dit project aan de slag alsof we in de binnenstad werken, dus met nauwelijks ruimte om te bouwen. Dit houdt in dat je slim moet produceren. Prefab bouwtechniek is daarvoor een heel goede methode. Een goed georganiseerd bouwproces voorkomt ook veel afvalstromen en het maken van hulpconstructies. Ook in de uitvoeringstechniek zijn we dus heel duurzaam. De betonconstructie van Hercuton wordt in België geproduceerd. Bouwelementen komen per onderdeel op de bouwplaats. De bouwtijd van de ruwbouw is circa vier maanden. De staalconstructie van Bouwbedrijf Belmer is ook bijzonder. Deze wordt aan de overzijde van de weg op het tijdelijke bouwterrein dat door de gemeente Bussum ter beschikking is gesteld in elkaar gesleuteld. Ook daar komen prefab onderdelen met vrachtauto s op de bouwplaats aan. De stalen kop van de toren wordt - synchroon aan de bouw van het paviljoen - opgebouwd tot circa vijftien meter hoogte. De kop wordt in één beweging met mammoetkraan op de gemetselde oude romp van de watertoren gehesen. Ook de aluminium glazen vliesgevels worden in segmenten geprefabriceerd aangeleverd. III-1 Case Watertoren Bussum

4

5 plattegronden Panoramisch uitzicht vanaf de lift. Uitzicht op de watertoren. plattegrond parkeergarage entree Oorspronkelijke ingang met het wapen van Bussum. kantoorplattegrond met aansluiting op watertoren romp liftniveau < Toren blijft landmark. Oude ramen in metselwerk worden weer teruggebracht. 1e+2e laag kop 3e laag+omloop dak met windmolen III-1 Case Watertoren Bussum

6 Nieuwe aansluiting op kruispunt Bussumergrindweg - Struikheiweg.

7 gevel en doorsnede Drie etages van 1000 m 2 zijn volledig transparant. Overgangsdetail kroonlijst watertoren. Dakranddetail paviljoen. dwarsaanzicht, zuidzijde dwarsdoorsnede III-1 Case Watertoren Bussum

8 Een eigen op biobrandstof draaiende warmtekrachtkoppeling produceert warmte en elektriciteit.

9 duurzame technieken watertoren - I Ropatec Maxi Vertical voor extra energieopwekking. PV-cellen op platdakconstructie. Betonkernactivering zorgt voor koeling en verwarming. Extreme duurzaamheid Het project claimt het meest duurzame gebouw van Nederland te zijn dat tot nu toe gerealiseerd wordt. Deze claim wordt onderbouwd met de Milieu-Index- Gebouw (MIG) van 640. Ter vergelijking: de hoogste score tot nu toe is MIG323 (het Rijkswater-staatkantoor in Terneuzen) en de daaropvolgende is MIG269 (het kantoor van Wereld Natuur Fonds in Zeist). De MIG is de uitkomst van een levenscyclusanalyse (met het computerprogramma GreenCalc+) van een totaal gebouw. Het berekent de milieubelasting met betrekking tot materiaal, energieverbruik en waterverbruik. Welke maatregelen worden bij de Bussumse watertoren toegepast om die extreme duurzaamheidsscore van 640 te bereiken? Uit het programma Green-Calc+ blijkt dat de eindscore voor een belangrijk deel wordt bepaald door het energieverbruik. In een normale situatie is het energieverbruik bepalend voor circa 75 tot 85% van de MIG. Materialen maken dan zo n 15 tot 20% van de score uit, terwijl water voor 2 à 3% bijdraagt. Bij een zeer energiezuinig gebouw worden de onderlinge verhoudingen anders. Materialen Er wordt geen bijzonder goede materiaalscore bereikt bij de watertoren. Dat komt omdat gekozen is voor een relatief eenvoudige en goedkope betonprefabconstructie met glazen gevels voor het paviljoen achter de toren en bij het torengedeelte voor een staal/betonconstructie met veel glas. Belangrijk was een mooie transparante uitstraling te krijgen in de bosrijke omgeving. Doordat de constructie in veel gevallen overeenkomt met de afwerking wordt daar op materialen bespaard, hetgeen een positieve invloed op de materiaalscore heeft. Energie, warmte-koude Hier wordt extreem goed gescoord. Allerlei beproefde technieken worden gebruikt, zoals warmte-koude opslag (wko), warmtepompen (wp) en warmtekrachtkoppeling (bio-wkk). In de warmtebehoefte wordt voorzien door de bio-wkk, die samen met de betonkernactivering het gehele gebouw van warmte kan voorzien. In extreem koude situaties wordt opgeslagen warmte in de bodem gebruikt voor de topverwarming. Koeling gebeurt eveneens via de bio-wkk met behulp van een absorptiekoelmachine en opgeslagen koude in de bodem. De koeling wordt eveneens via de betonkernactivering uit het gebouw getrokken in samenwerking met de ventilatie. Het gebouw heeft geen gasaansluiting. Energie, elektra Alle benodigde elektrische energie wordt door de eigen installaties opgewekt. Dat gebeurt door windenergie, PV-cellen en de bio-wkk. Op de toren komt een betrekkelijk kleine windmolen die ca kwh op jaarbasis zal opleveren. Een grotere uitvoering is niet mogelijk omdat het metselwerk de dynamische krachten slecht kan opnemen. Er wordt 30 m 2 aan zonnecellen toegepast met een verwachte opbrengst van kwh per jaar. Dat betekent dat er naar verwachting nog ca kwh per jaar door de warmtekrachtkoppeling moet worden opgewekt. Die draait daarmee dan ca uur vollast per jaar. Daarmee voorziet het gebouw volledig in de eigen energiebehoefte, plus wat extra s. Energieneutraal klimaatneutraal De bio-wkk wordt gestookt met plantaardige afvalolie (bijvoorbeeld frituurvet). Dit legt geen beslag op landbouwareaal voor voedselproductie en draagt niet bij aan het broeikaseffect, omdat dit de kortcyclische CO 2 -kringloop is. Planten nemen CO 2 op en staan dat weer af bij rot of verbranding. Het gebruik van fossiele brandstoffen draagt wel bij aan het broeikaseffect, omdat die miljoenen jaren geleden opgeslagen CO 2 nu in de atmosfeer uitstoten. De afvalolie wordt met vrachtauto s aangevoerd, die wel fossiele CO 2 uitstoten. Om die emissie te compenseren moet er meer energie worden opgewekt dan het gebouw zelf verbruikt. Pas dan kan het gebouw de claim van energieneutraal of klimaatneutraal gestand doen. Dat is hier het geval. Tekst: prof. dr. ir. Michiel Haas. III-1 Case Watertoren Bussum

10 Helofytenfilter waarin planten het afvalwater zuiveren.

11 duurzame technieken watertoren - II renovatiegebouw 1% 11% watertoren 25% 1% % 74% water materiaal energie 8 7 Veel besparing van energie door slimme technieken. Principe schema helofytenfilter. Principeschema: warmtekrachtkoppeling Milieubelasting renovatiegebouw versus watertoren De extreme duurzaamheid wordt bij de watertoren vooral behaald door de installaties. Hier wordt een renovatiegebouw vergeleken met de watertoren. Links toont de grafiek een renovatiegebouw met een MIG188 waarbij de door materiaal veroorzaakte milieubelasting gering is (grijs, 11%) en de door energieverbruik veroorzaakte milieubelasting hoog is (lichtblauw, 88%). Rechts staan de cijfers van de watertoren met een MIG640: 25% van de milieubelasting wordt door energie bepaald (het is dus een zeer energiezuinig gebouw) en 74% wordt veroorzaakt door de materialen. Het materialenaandeel wordt relatief aanzienlijk groter als het energieaandeel kleiner wordt; absoluut gezien neemt de milieubelasting sterk af. Hoe werkt een helofytenfilter? Ook op het gebied van waterverbruik scoort het project goed. Het pand heeft geen rioolaansluiting. Het afvalwater wordt gezuiverd door middel van een helofytenfilter. Het zuivere water dat daar uitkomt, wordt hergebruikt voor de toiletspoeling van alle toiletten in het gebouw. Daarmee wordt 80% van het drinkwaterverbruik gespaard en ontstaat een kleine waterkringloop met een geringe aanvulling met drinkwater. Op deze schaal is een helofytenfilter in Europa nog niet toegepast. Een helofytenfilter kan afvalwater [1] van een gebouw op natuurlijke wijze zuiveren. Het filter bestaat uit een substraat of zandbed [2] waarin helofyten groeien. Dit zijn moerasplanten, zoals lisdodden, biezen en riet. De planten transporteren zuurstof naar de wortels, waar grote hoeveelheden zuurstofminnende bacteriën zich in het zandbed vestigen. De bacteriën zetten de afvalstoffen in het water om in voedingsstoffen voor de planten en zichzelf. Het gezuiverde water wordt via een grindlaag met drainageleidingen [3] naar een controleput [4] en vervolgens naar een eventueel reservoir [5] en terug naar het gebouw voor hergebruik geleid [6]. Een helofytenfilter is altijd circa 10 C tot 15 C en doet ook s winters zijn werk. Hoe werkt een wkk-centrale? Met warmtekrachtkoppeling (WKK) worden elektriciteit en warmte gelijktijdig in één installatie geproduceerd. Daardoor wordt de gebruikte brandstof [1] - vaak fossiele brandstoffen, maar het kan ook biogas of biomassa zijn - efficiënter aangewend. Met een turbine [2], aangedreven door de verbranding, wordt in een generator [3] elektriciteit [4] opgewekt. De restwarmte [5] die altijd vrijkomt bij de elektriciteitsproductie laat men niet verloren gaan maar wordt via een warmtewisselaar [6] langs koel water of koude lucht [7] gevoerd, dat vervolgens wordt gebruikt om bijvoorbeeld een gebouw te verwarmen [8]. Die gekoppelde productie van elektriciteit en warmte heeft een hoog totaalrendement. III-1 Case Watertoren Bussum

12 klimaatdoelstellingen FACTOR 20 factor 20 factor 2 MB milieubelasting = bevolkingsomvang B factor 2 ertertert gemiddelde welvaart p.p. x W factor 5 factor 20 x M metabolisme/milieubelasting per eenheid van de welvaart De formule van Barry Commonor. Duurzaamheid wordt berekend met Greencalc+. Trias Ecologica: drie stappen naar duurzame voorzieningen. RIO In 1992 is in Rio de Janeiro het klimaatverdrag van de Verenigde Naties gesloten. Dit klimaatverdrag heeft als doel de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer te stabiliseren op een niveau waarbij een gevaarlijke menselijke beïnvloeding van het klimaat wordt vermeden [RIVM, 2004b]. Dit betekent dat op termijn - in de mondiale emissies van broeikasgassen met circa 40-50% moeten dalen ten opzichte van 1990 [UNFCCC, 2003a]. Kyoto In 1997 is het klimaatverdrag uitgebreid met het Kyoto-protocol. In dit protocol zijn afspraken gemaakt over de reductie van de emissies van broeikasgassen.(gemiddeld 5,2% reductie in ). Het Protocol werd op 16 februari 2005 van kracht toen Rusland het ratificatieverdrag goedkeurde. Daarmee was de grens van 55 landen en een minimale uitstoot van totaal 55% CO 2 -emissie (van de industrielanden, ofwel Annex-I landen) bereikt en trad het Kyotoverdrag officieel in werking. De VS heeft het ratificatieverdrag nooit ondertekend, maar dient zich wel te houden aan het protocol. In het Kyoto-protocol werd vastgelegd dat de deelnemende landen ook een deel van hun reductie mogen omzetten in maatregelen in het buitenland; sommige milieugunstige maatregelen zijn daar goedkoper te realiseren dan in eigen land. Ook kunnen landen emissierechten (uitstootrechten) van andere landen kopen, om zo reductietekorten (en dus een overtreding van het verdrag) te vermijden. De bossen in eigen land kan men ook laten meetellen als reductie. (bron: Klimaatverandering - klimaatbeleid, achtergrondrapport sept inzicht in keuzes voor de Tweede Kamer paragraaf 3.2.1) Emissiedoelstellingen in het kort 1. Kyoto: in 2012 CO2-reductie 5,2% 2. Rio: in 2100 CO2-reductie 40-50% t.o.v. het niveau van 1990 Hoe ziet de wereld er in 2100 uit: 1 de wereldbevolking is met factor 2 toegenomen 2. de gemiddelde wereldwelvaart is met factor 5 toegenomen De formule van Barry Commonor Als we de emissiedoelstellingen van Rio en Kyoto willen halen, dient de totale wereldwijde CO 2 -uitstoot ofwel de milieubelasting (MB) gehalveerd worden, dit is de internationale afspraak. De bioloog en eco-socialist Barry Commonor heeft deze milieubelasting uitgedrukt in een formule. De milieubelasting is het product van bevolking (B), hun welvaartspeil (W) en de milieubelasting per eenheid van welvaart (M), ofwel: MB = B W M Met het gegeven dat de wereldbevolking in 2100 is verdubbeld en de welvaart vervijfvoudigd, zal voor de klimaatdoelstellingen een intensiteitsreductie van factor 20 nodig zijn. Ofwel: in 2100 mag iedere burger nog maar 5% van het niveau van 1990 aan emissie uitstoten! Dit komt neer op een praktisch emissievrije maatschappij en is een ernstige beperking bij zoeken van oplossingen. Dat betekent in feite emissievrij produceren en consumeren! Besparing of efficiencyverbetering kan een dergelijke ommekeer nooit bewerkstelligen. Het geeft aan dat de nadruk moet liggen op een transitie naar andere technologieën. (bronnen: greencalc en voor de 21e eeuw hoofdstuk 2 Energiebesparing door Bert Ritter juni 2004) Trias Energetica Voor het bereiken van een zo duurzaam mogelijke energievoorziening heeft de TU Delft een strategie ontwikkeld, die ook bekend staat onder de term Trias Energetica. Als strategie is dit uitgewerkt door TU Delft (C. Duijvestein), waardoor er nadruk kwam te liggen op de volgorde van de opeenvolgende stappen. De stappen worden opeenvolgend genomen, zodanig dat eerst zoveel mogelijk maatregelen uit stap 1 worden genomen; kan dit niet meer verantwoord gedaan worden, dan zoveel mogelijk maatregelen uit stap 2 en tenslotte een eventuele restvraag met stap 3: Stap 1. Stap 2. Stap 3. Beperk de energievraag (goed geïsoleerd en luchtdicht bouwen, warmteterugwinning). Gebruik duurzame eindeloze energiebronnen (bodemwarmte, zonne-energie, wind, etc.) Gebruik eindige energiebronnen efficiënt (hoog rendement). Het principe van deze trias is dat stap 1 de meest duurzame stap is en stap 3 relatief de minst duurzame. (bron: SenterNovem) Standpunt VOCUS We zijn ervan overtuigd dat alleen met andere energietechnologieën de wereldwijde klimaatdoelstellingen kunnen worden gehaald. Het is een illusie om te denken dat elke burger 95% van zijn uitstoot inlevert om terug te gaan naar het niveau van Niettemin moeten we, zoals de Trias Energetica aangeeft, toch eerst de energievraag trachten te reduceren. Op de lange termijn geloven wij in de ontwikkeling van gebouwen die zo veel mogelijk hun eigen duurzame energievoorziening hebben. In het watertorenproject is daarom juist gezocht naar een innovatieve mix van eigen energietechnologieën.

13 visie duurzaam bouwen Warmtepomp o.b.v. lucht/water. Meer marktvolume aan pv-cellen en warmteboilers nodig. Denken aan volgende generaties. Visie duurzaam bouwen VOCUS architecten realiseert in Bussum het meest duurzame kantoorgebouw van Nederland en is een van de toonaangevende architectenbureaus op het gebied van duurzaam bouwen. Duurzaam ondernemen en ontwikkelen is niet alleen noodzaak, het biedt vooral kansen. In een sterk veranderde economie, samenleving en klimaatomgeving is het van levensbelang dat we kennis en expertise hebben om gebouwen, dorpen en steden duurzamer te maken. De ervaring die we hebben opgedaan bij de watertoren wordt ingezet op diverse andere terreinen, zoals woningbouw, scholenbouw en utiliteitsbouw. Geen hol begrip Duurzaamheid is tegenwoordig een marketingtool. We proberen als architectenbureau het verschil te maken door enerzijds veel aandacht te besteden aan de harde kant: materiaalgebruik, energiesystemen en onderhoud. Anderzijds ook aan de zachte kant zoals communicatie, proces en beeldvorming. Er heerst bij velen een misverstand dat als een gebouw generaties overleeft op esthetische gronden, het daarom duurzaam is. Hoewel het bereiken van schoonheid ook voor ons heel belangrijk is, gaat duurzaam bouwen vooral over flexibiliteit, energie, materiaaltoepassingen, beheer en het leefbaar houden van onze samenleving. Relatie met herbestemming Dat duurzaamheid en herbestemming twee belangrijke specialismen binnen VOCUS zijn is geen toeval. Als je een gebouw of omgeving herbestemt is duurzaamheid automatisch aan de orde. Herbestemming voorkomt immers sloop, al wil dat niet zeggen dat behoud van een gebouw per definitie duurzaam is. Soms kan het opknappen en verbouwen van een oud pand of een bepaalde omgeving zo milieubelastend zijn dat nieuwbouw een beter alternatief is. We begeleiden een opdrachtgever daarom altijd in het afwegingsproces om te komen tot de juiste keuze. Praktijkvoorbeelden Enkele voorbeelden van duurzaam bouwen binnen VOCUS: de Bussumse watertoren haalt een greencalcscore MIG (Milieu Index Gebouw) van 640, waarbij de installatie-, water- en energietechniek uniek zijn. In vrijstaande en projectmatige woningbouw passen we regelmatig lucht/water- warmtepompsystemen toe die behalve verwarmen ook kunnen koelen. We zijn geen voorstander van gebalanceerde ventilatie en ontwerpen liever gebouwen met een natuurlijke ventilatie. Kunststof kozijnen en kunststof toepassingen worden in onze gebouwen vermeden. En bij gebruik van hout wordt in elk bestek FSC-hout vanzelfsprekend als basis genomen. Verder bouwt VOCUS voor starters en studenten en worden diverse woningbouw-projecten op basis van klimaatneutrale uitgangspunten ontwikkeld. Rekenmethode De vigerende Nederlandse EP-norm vinden we te eenzijdig: het is een rekenmodel dat zuiver gericht is op voldoende isolatie en ventilatie in een gebouw, terwijl het energiesysteem variabel is. Het behalen van de EP-norm wil daarom niet zeggen dat er sprake is van een gezond gebouw. De Rijksgebouwendienst stelt vanaf 2010 een milieu Index Gebouw-score van 200 als norm voor een duurzaam kantoor. De MIG- score vinden wij beter. Ons eigen kantoor Ons huidige kantoor is duurzaam ingericht met Linoleum, LED-verlichting, een systeem om warmte terug te winnen en monitoren op basis van duurzame LEDtechnologie. In een architectenbureau wordt veel papier geproduceerd: ons beleid is om het papierverbruik zoveel mogelijk te beperken door te werken met digitale bestanden. Om een hoge duurzaamheid binnen onze projecten te bereiken werken we samen met het Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie / Michiel Haas. III-1 Visie duurzaam bouwen

14