Groene gevels in de stad Architect Breakfast sessie Verticaal tuinieren Groene gevels (en daken) in de stedelijke omgeving 4 juni Dr.ir. M. Ottelé Contact: M.Ottele@tudelft.nl 1
Inhoud presentatie Introductie (algemeen) Wat verstaan we onder verticaal groen Op welke wijze is dit te realiseren? Technische aspecten Vragen en discussie 2
Even voorstellen Wetenschappelijk medewerker afdeling Materialen & Milieu Technische Universiteit Delft Adviseur duurzame bouwmaterialen Biodiversity Heijmans integrale projecten (ingenieursbureau) Oxygen CO 2 Dust, fine particles 3
Verschillende disciplines Biologie Meten Verschillende actoren in het werkveld Dimensioneren/construeren tot uiterste grens Gebruikmakend van voordelen (vegetatie en het totale systeem) Macro schaal Ecologische stad Micro schaal Stedelijk klimaat Buiten klimaat Binnen klimaat Valideren Architectuur Modelleren Techniek 4
Eco-Design van steden Hangende tuinen van Babylon (Martin Heemskerck) 6 e eeuw vch. een van de 7 antieke wereld wonderen Tegenwoordig vele technieken om onze woonomgeving te vergroenen: Groene daken - intensief - extensief Verticaal groen - klimplanten (groene gevel) - living wall systemen (LWS) -muurvegetatie 5
Vegetatie en bebouwing Visie van Hundertwasser 6
Planten en biodiversiteit Stedelijke omgeving toename verhard en/of versteende oppervlakte 75m 2 groen als richtlijn in de Nota Ruimte (VROM, 2006) Valt ook niet mee met al die bebouwing te weinig ruimte! Al eens gedacht aan de (vooral onbenutte) mogelijkheden van groene gevels en groene daken? 7
Wat verstaan we onder verticaal groen? Verticaal groen is het resultaat van het vergroenen van verticale oppervlakken met planten; danwel wortelend in de ondergrond, het oppervlak zelf of in plantenbakken bevestigd aan het oppervlak. Meer mogelijkheden dan.. Groene gevel = gebouw + klimplant 8
Classificatie van verticaal groen Verticaal groen Grondgebonden systemen (klimplanten; met of zonder klimsteun) Niet grondgebonden systemen (modulaire systemen, watergeefsysteem en nutriënten) 9
Welke vormen onderscheiden we? direct indirect Grondgebonden Niet grondgebonden 10
Specifieke vormen van Living wall systemen (LWS) 1 2 3 4 LWS (=niet grondgebonden) 1. plantenbakken 2. schuimpanelen 3. plantzakjes 4. minerale wol 11
De eigenschappen van vegetatie Meeste klimmers zijn van nature te vinden langs de rand van bossen. Dit betekent veel licht, vochtige grond en lucht maar ook wortelruimte. In Centraal Europa zijn er maar enkele inheemse klimmers zoals: Klimop (Hedera), Kamperfoelie (Lonicera), Clematis (Ranunculaceae), en de klimroos. De meeste andere hebben hun oorsprong in Noord America of Azie, en de meeste hebben een klimhulp nodig. Grondgebonden systemen zijn erg eenvoudig; Nietgrondgebonden systemen met een tekort aan wortelruimte, hebben een technische kennis nodig om weerstand te bieden tegen vorst, droogte en droge lucht. 12
Eco-Design van steden M. Kohler 13
Eco-Design van steden Zomer / Winter 14
Eco-Design van steden 15
Eco-Design van steden 16
Eco-Design van steden 17
Eco-Design van steden 18
Eco-Design van steden 19
Eco-Design van steden 20
Eco-Design van steden 21
Eco-Design van steden 22
Eco-Design van steden 23
Eco-Design van steden Viaduct in Frankrijk Prefab panelen 24
Eco-Design van steden 25
Eco-Design van steden 26
En dat kan al heel simpel.. 27
En ook multifunctioneel.. 28
Het gazon op de bibliotheek van de Technische Universiteit Delft 29
Realiseren van groene gevels In grote steden veel voorkomend maar Geveltuintjes vallen niet onder groene gevels!! Passen natuurlijk wel perfect in een groene stad!! 30
Realiseren van groene gevels 31
Realiseren van groene gevels Cementenbeton, Veluwe beton, TuDelft Citg, Bureau Sla, Studio Verrips 32
Realiseren van groene gevels 33
Technische aspecten Weet wat je doet! Ondanks een zelfhechter (klimop) is het wenselijk om bij een gladoppervlak toch een klimhulp te gebruiken. 34
Technische aspecten 200 600 mm 515 mm Afwerking rondom openingen! (o.a. neggen) Hoekafwerking! 35
Technische aspecten Plantenbakken met klimplanten + afstandhouder (indirect) 36
Technische aspecten Draagstructuur (RVS, aluminium, etc.) Groeisubstraat (minerale wol, etc.) Planten (divers) 37
Technische aspecten In-situ of prefab Draagstructuur benodigd 38
Financiële aspecten Geen algemeen antwoord mogelijk..,maar Afhankelijk diverse factoren o.a.: - grootte van het oppervlak - soort constructie (detailleringen) - plantenkeuze - systeemkeuze - onderhoud (materiaal-, plantgebruik) - marktwerking (vraag en aanbod) Systeem keuze Prijs indicatie ( /m 2 ) direct (alleen klimplant) 25 45 indirect (met klimhulp) 45 75 indirect met plantenbakken (met klimhulp) - Verzinkt staal - Gecoat staal - HDPE 500 750 350 500 100 150 LWS plantenbakken (compleet) 400 600 LWS schuim substraat (compleet) 750 1200 LWS vilt lagen (compleet) 350 750 39
Financiële aspecten Geen algemeen antwoord mogelijk..,maar Wist u dat een 1m 2 schoonmetselwerk 100-175 kost? Marmer of travertin wel 300-750 kan kosten? Glasgevels (afhankelijk type glas) 75-150 Groene gevels vragen jaarlijks onderhoud, dat heeft u bij bovenstaande niet. 40
Technische aspecten Biodiversity Oxygen CO 2 Dust, fine particles Insulating, mitigation of Urban heat 41
Technische aspecten 100% straling 5-20% photosynthese 5-30% reflectie 5-30% transmissie 20-40% evapotranspiratie 5-30% warmte 42
Technische aspecten Verlagen stedelijke opwarming (urban heat) o.a. door evapotranspiratie van water in de lucht. 43
Positive aspects Period Green façade research Berlin summer 1982 Uncovered Covered with green Parameter: T1 T01 T0 T1p T01p T0p All days Max. 20.8 22.2 31.0 21.4 22.2 25.2 (n=133) Min. 12.4 13.1 16.7 12.6 14.1 16.3 Amplitude 8.4 9.1 14.3 8.8 8.1 8.9 Sunny days Max. 24.1 25.6 36.0 25.1 24.8 28.6 (n=64) Min. 13.0 13.8 17.2 14.5 13.1 17.2 Amplitude 11.1 12.2 18.8 10.6 11.7 11.4 Minimum temperature Max. 6.2 6.1 11.2 7.9 6.8 9.9 (n=133) Min. 1.0 1.2 7.0 3.0 0.9 3.8 Amplitude 5.2 4.9 4.2 4.9 5.9 5.2 Maximum temperature Max. 35.2 38.7 44.8 34.6 36.0 40.7 (n=133) Min. 22.0 22.9 24.8 22.1 21.2 27.6 Amplitude 13.2 15.8 20.0 12.5 14.8 13.1 T1 temperature 1 m in front of façade T01 temperature 10 cm in front of façade T0 temperature at the façade (Bartfelder and Köhler, 1987) 44
Technische aspecten 33,8 C -0,5 C FLIR camera resultaat. Buitentemperatuur 21 C 45
Uitdaging in de moderne architectuur: Waarom meer dan 50% glas oppervlak in de gevel? Zon bescherming? Warmte belasting Intimiteit? 46
Technische aspecten Enkele richtlijnen/toepassing voor gebruik groene gevels geen normering!.is dat niet vreemd? 47
48
Groene daken en verticaal groen Hebben zoals aangegeven onderhoud nodig hoe los je dit op? 49
Onderhoud is essentieel Meestal heb je materieel nodig voor snoeiwerk of voor het vervangen van panelen/planten (LWS). 50
Onderhoud is essentieel! 51
Onderhoud is essentieel Inspectie pad slim gecombineerd met een indirect begroeningssysteem (in dit geval een glasgevel) 52
Onderhoud is essentieel irrigatiesystemen beplanting systeem zelf 53
Technische aspecten support steel u-section water system planter box 54
Technische aspecten q 1 q 2 q 3 T 1 T 4 T 1 T 2 T 4 T 1 T 3 T 4 Rplant+cavity R T R plant R T R LWS R T (a) (b) (c) We kunnen gaan schematiseren!! 55
Technische aspecten T e,plant T LWS;cavity T cavity;t T T;i T e T i R e,plant R LWS R cavity d d d R = ; R = ;...; R = 1 2 n 1 2 n λ1 λ2 λn R T Bouwfysica R i 56
Technische aspecten Voorbeeld 1 - Dubbel steensmuur- R changed R R current current 0.46 0.37 100% 100% 24.3% 0.37 57
Technische aspecten Voorbeeld 2 - Spouwmuur zonder isolatie - 58
Technische aspecten Voorbeeld 3 - Spouwmuur met isolatie - 59
Technische aspecten Voorbeeld 4 - Dubbel steensmuur met LWS - 60
Technische aspecten Voorbeeld 5 - Spouwmuur met isolatie en LWS - 61
Wat levert het op.? Construction Influence of greening system on the R-value Climbing plant Living wall system (LWS) Double brick wall (1) 24.3% (4) 123% Cavity wall (2) 15.7% 45% Insulated cavity wall (3) 2.9% (5) 14% ( ) zijn de voorbeelden Het dient te worden opgemerkt dat isolatiematerialen superieur zijn t.a.v. warmtetransport!! Hoe hoger de R-waarde hoe lager de invloed van groen op de totale R-waarde! 62
Leren combineren van functionaliteiten Kunnen we bouwen met een nieuwe visie? 63
Technisch innovatief! Duurzamere integratie van verticaal groen in de gevel: - minder materiaal nodig - minder milieubelasting - lagere constructiedikte (normaal min 300 mm + 300 mm!) - technisch interessant (vochthuishouding, isolerend vermogen, etc.) 64
Technische aspecten (Na) isolatie van bestaande bebouwing maar ook voor nieuwbouw! Snelle afwerking is mogelijk 65
Technische aspecten 1. Onderconstructie (beton, metselwerk, etc. 2. Foamglas 3. UV bestendige wortel folie 4. Flexibele verticaal groenpanelen en/of klimplanten. 66
Technisch innovatief! De eetbare gevel/daktuin Waar eindigt de gevel, waar begint het dak? 67
Voor(oor)delen en aandachtspunten Vocht doorslag / lekkage Scheuren / scheurvorming Wortelgroei in riolering Aantasting muuroppervlak na verwijdering (klimplanten) Insecten / ongedierte Het belangrijkste is dat je weet wat je doet!!! 68
Technische aspecten 69
Technische aspecten (meetgegevens) LWS op basis van plantenbakken zomerse omstandigheid winterse omstandigheid 70
Levens cyclus analyse (LCA) duurzaamheid van verticaal groen Doel en bereik definieren Inventarisatie Interpretatie De Nederlandse nationale database (milieugetallen) Uitkomsten analyse 71 71
Duurzaamheid (LCA) 1. Kale gevel 2. Direct 3. Indirect 4. Planten bakken 5.Vilt lagen 6. Minerale wol 7. Schuim substraat 72
Duurzaamheid (LCA) (Cradle to cradle principle) - Materiaal kg eq. 3.00E+02 5 6 6 - Transport - Vervanging - Afval 2.50E+02 2.00E+02 1.50E+02 1.00E+02 1 2 3 4 3 4 5 5 6 5.00E+01 1 2 1 2 3 4 Let op. er zijn 10 categorieën!! 0.00E+00 Global warming (GWP100) Human toxicity 1.bare wall 2.direct 3.indirect Fresh water aquatic ecotox. 4.LWS planter boxes 5.LWS felt layers 6.LWS mineral wool 73
Duurzaamheid (LCA) Materiaal keuze speelt een enorme rol in de duurzaamheid van het groensysteem!! U kunt bewuste keuzes maken! 2,00E+02 1,80E+02 1,60E+02 1,40E+02 1,20E+02 1,00E+02 8,00E+01 6,00E+01 4,00E+01 2,00E+01 0,00E+00 Indirect groensysteem als voorbeeld Hard wood HDPE Coated steel Stainless steel material transportation waste 74
Duurzaamheid (LCA) Integraal systeem biedt voordelen! 6,00E+02 5,00E+02 4,00E+02 3,00E+02 2,00E+02 1,00E+02 0,00E+00 LWS planter boxes Winst Bare without outer masonry+lws LWS felt layers Bare wall+lws 75
Duurzaamheid (LCA) Voordelen. or Op dit moment: isolerend vermogen gebruikt in de berekening kg eq. 6.00E+02 5.00E+02 4.00E+02 3.00E+02 Environmental burden Med. Benefits heating Med. Benefits cooling Temp. Benefits heating en alle andere voordelen dan..? 2.00E+02 1.00E+02 0.00E+00 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6-1.00E+02-2.00E+02 1.bare wall 2.direct 3.indirect 4.LWS planter boxes 5.LWS felt layers 6.LWS mineral wool 76
Duurzaamheid 3P s (people, planet, profit) Sociaal Ecologisch Economisch Dit blijft een lastig punt, bijna geen eenduidig antwoordt te geven, ja groene gevels zijn duurzaam, LWS zouden duurzaam kunnen zijn.. 77
Bedankt voor uw aandacht Vragen? Discussie Contact: M.Ottele@tudelft.nl 78