EN

ER

GIEZU

IN

IG E

N D

UU

RZAAM

\

INHOUD

1) Voorwoord

2) Programma De Wijk van Morgen

3) Duurzaam bouwen

4) Nul-energie

5) Thema’s in De Wijk van Morgen

6) Ontwerpopdracht wonen/werken

7) Genomineerde Ontwerpen

8) En nu verder

3

van Morgen 4

5

6

Thema’s in De Wijk van Morgen 7

Ontwerpopdracht wonen/werken 2008 9

Genomineerde Ontwerpen 11

19

COLOFON

Grafische vormgeving: John Leeuwen Eindredactie: Ludo Kockelkorn Werner Eussen Rob Winthagen Foto’s: John Leeuwen Contactinformatie: Hogeschool Zuyd Expertisecentrum Gebouwde Omgeving Expertisecentrum Technology & Design Postbus 550 6400 AN Heerlen T: +31 (0)45 400 6201 F: +31 (0)45 400 6769

Mail: info@dewijkvanmorgen.nl

Website www.dewijkvanmorgen.nl

3

De Wijk van Morgen De Wijk van Morgen is een omgeving waar onderwijs, ondernemers en overheden samen een inspirerende omgeving creëren. Hierin worden de invloeden van duurzame technieken bekeken die morgen in wijken zullen worden toegepast. Duurzaamheid, energieneutraal en energieplus zijn begrippen die vandaag de dag centraal staan en met regelmaat naar voren komen in de gebouwde omgeving. Maar wat houden deze onderwerpen in en wat is de relatie met De Wijk van Morgen? In deze brochure wordt het programma De Wijk van Morgen verder toegelicht. De onderwerpen duurzaamheid en energieneutraal die nauwe relatie hebben tot het project zullen daarom niet ontbreken. Programma de Wijk van Morgen Het programma De Wijk van Morgen is opgesplitst in verschillende fases:

1. wonen en werken (passief huis techniek) 2. wonen en werken (exergie techniek) 3. wonen en zorg (domotica) 4. expositie en trainingsruimte (voor bovenstaande en C2C) 5. publieke ruimte en mobiliteit (energieopslag, PCM’s, micro-grid)

Wedstrijd

Binnen Hogeschool Zuyd zijn afstudeerders van de faculteit Bouw gevraagd om de ontwerpen te ontwikkelen die betrekking hebben op één van de twee fases. Van de ontwerpfase is een wedstrijd gemaakt. Het beste ontwerp zal verder worden uitgewerkt en daadwerkelijk gerealiseerd worden. Om tot het beste ontwerp te komen zijn verschillende ontwerpen genomineerd en later door een deskundige jury beoordeeld. Zowel de winnaars als de nominaties zijn terug te vinden in deze brochure.

VOORWOORD

4

De Wijk van Morgen is, als een programma van de Hogeschool Zuyd ontstaan, maar dient als een samenwerkingsverband van onderwijs, ondernemers en overheden. Gezamenlijk zal er een open-innovatiemodel opgesteld worden op het gebied van duurzaam ontwerpen en bouwen. Hierbij worden vernieuwde technologieën in een omgeving waar praktijk-nabij leren mogelijk is, toegepast. Start Begin 2006 hebben de faculteitsdirecteuren van faculteit Bouw en Techniek de ambitie uitgesproken een “Research- en Innovatiecentrum voor Bouw en Nieuwe Energie” te realiseren op het grensoverschrijdende bedrijventerrein Avantis. Doel van het centrum is een leer- en onderzoeksomgeving voor studenten te creëren op het gebied van nieuwe technieken in de bouw. Duurzaamheid staat hierbij centraal. Demonstratieomgeving Het centrum wordt dé demonstratieomgeving voor nieuwe ontwikkelingen op het gebied van duurzaam bouwen en duurzame energievoorziening voor de gebouwde omgeving. Bedrijven en studenten werken samen aan aansprekende projecten. Steeds gebruik makend van de laatste stand van de techniek. Nieuwe productideeën zullen in deze omgeving ontstaan, die in samenwerking tussen bedrijven en onderwijsinstellingen van Vmbo, Mbo en HBO binnen de Euregio verder ontwikkeld worden. Avantis Als locatie is het grensoverschrijdend bedrijventerrein Avantis gekozen. Avantis is een logische keuze. Avantis profileert zich als hét European Science and Businesspark voor technologiegeoriënteerde bedrijven in het algemeen en met een duidelijke focus op de ontwikkeling en toepassingen van nieuwe energie in het bijzonder.

MISSIE

De Wijk van Morgen

ontwikkelt, realiseert,

exposeert en exploiteert

in opdracht van een

samenwerkingsverband

energiezuinige en

slimme gebouwen op

Avantis te

Heerlen/Aken.

Daarmee wordt een

belangrijke bijdrage

geleverd aan praktijk-

nabij leren, open

innovatie en aan

‘upcycling’ van wijken in

(Eu)regio.

een innovatieplatform op Avantis van

onderwijs, ondernemers, overheden

onderzoek en omgeving

DE WIJK VAN MORGEN

PROGRAMMAPROGRAMMAPROGRAMMAPROGRAMMA

5

Duurzaam bouwen, een term die tegenwoordig steeds vaker wordt gebruikt, roept bij een hoop mensen nog steeds vele vragen op… wat kunt u ermee, wat levert het op,..? Om tot antwoorden te komen zal men eerst moeten weten wat duurzaam bouwen is. Duurzaam bouwen wordt gedefinieerd als een manier van bouwen waarbij de milieu- en gezondheidseffecten ten gevolge van het bouwen en de gebouwde omgeving tot een minimum worden beperkt. Voor wat betreft de milieuaspecten is het noodzakelijk dat de stromen zoveel mogelijk worden omgevormd tot kringlopen. Kringlopen Het kenmerkende van stromen is de beweging, waarbij de bekende milieuonderwerpen aan de orde zijn, zoals energie, water, bouwmaterialen, voedselproductie, verkeer en afval. Centraal staan vermindering van de behoefte aan deze bronnen. Zo mogelijk zonder concessies aan comfort, maar slimmer en creatievere oplossingen, gecombineerd met het gebruiken van duurzame bronnen voor het voorzien in die behoeften en functies van de gebouwde omgeving als geheel. Kwaliteit De tweede hoofdstroom in het duurzaam bouwen is de kwaliteit. Kwaliteit van de binnenruimte, het gebouw en de buitenruimte, zowel in uitvoering als in gebruik. De taak en uitdaging van de ontwerpers is om een hoge kwaliteit te combineren met een zo laag mogelijk belasting van de bronnen. En zelfs met een gesloten kringloop van het gebruik daarvan. Zowel op stedenbouwkundig vlak en civiele werken, als op gebouwniveau en interieur. Naast de ruimtelijke kwaliteit is ook de 'biodiversiteit' van belang voor mensen, dieren en planten. En natuurlijk spelen ook de economische randvoorwaarden een grote rol. Op al deze terreinen is creatieve ontwikkeling vereist om gebouwen te ontwerpen, gezonde en leefbare wijken te ontwikkelen en innovatieve financieringen en samenwerkingen te bedenken. Dat is in een notendop duurzaam bouwen en het werkveld voor De Wijk van Morgen. De diverse actoren, onderwijs, onderzoek en marktpartijen, inclusief lokale overheden, zullen in dit traject betrokken worden. 0-Energiewining Een inmiddels bekend fenomeen is de 0-energie woning, die in feite de kringloop heeft gesloten mbt energie: Een laag gebruik gekoppeld aan lokale duurzame voorziening. Een bijzondere variant daarvan is Passief bouwen. Passief bouwen is een specifieke constructiewijze voor woningen waarbij een comfortabel binnenklimaat in winter en zomer centraal staat, gekoppeld aan een minimaal energiegebruik. Het gebouw is geconstrueerd zonder traditioneel cv-systeem en zonder actieve koeling. Dit houdt in dat het gebouw een zeer goede isolatie en een zeer goede luchtdichtheid heeft. Dit stond centraal in het eerste deel-project. Voor de komende projecten zal ook het water en materiaalgebruik in gesloten kringloop centraal staan, in combinatie met bepaalde woonwensen voor de toekomst.

DUURZAAM BOUWEN

6

Wat is nul

energie?

Het sluiten van een kringloop houdt in dat die kringloop eindeloos in stand gehouden kan worden. Dat kan alleen door bronnen niet uit te putten, maar bronnen te gebruiken die zichzelf kunnen vernieuwen, binnen de periode van gebruik. Een 0-energie woning is dan ook een woning die een lage energiebehoefte heeft, en waarvan de energie geheel uit hernieuwbare bronnen

komt. In dat geval is er sprake van een duurzame situatie. In de gangbare interpretatie is dit inclusief het verbruik door apparatuur in huis, zoals wasmachines, computers, enz. Een 0-energiewoning is zodanig ontworpen en uitgerust, dat deze zelf voldoende energie opwekt uit hernieuwbare lokale bronnen, zodat er over een jaar gerekend geen energie ingekocht hoeft te worden. Buiten het elektriciteitnet is er geen andere externe energieconnectie, dus geen gasaansluiting of externe warmtelevering. Meestal wordt wel nog een aansluiting op het elektriciteitsnet voorzien om te middelen met teveel of te weinig geproduceerde elektriciteit, in zomer en winter. Een vorm van tijdelijke opslag dus. Resultaat Het resultaat is dat de bewoner in feite geen energierekening meer heeft. Wanneer ook de elektriciteitsnetverbinding wordt afgekoppeld, noemt men het ook wel een autarke woning. Verwarming en koeling in een 0-energiewoning loopt meestal via warmtepompen, die, elektrisch aangedreven, gebruik maken van latente warmte in de ondergrond, oppervlaktewater of de lucht om het gebouw. Ventilatie kan daarmee zijn geïntegreerd, of een apart circuit doorlopen. Ook veelal met hulp van een vorm van warmtepomp of warmtewisselaar. Er zijn gebouwen in Duitsland bekend die zelfs geen verwarmingssysteem meer hebben, maar uitsluitend via ventilatie het comfort kunnen reguleren. Een volgende stap is natuurlijk energieproducerende gebouwen, Waarmee over een jaar gemiddeld, meer energie wordt opgewekt dan zelf nodig is.

In De Wijk van Morgen is het uitgangspunt dat woningen en gebouwen 0- energie zijn, maar ook dat het gebied als geheel, 0-energie nastreeft. Dus ook mbt verlichting, verkeer e.d.. Technologieën om 0-energie te realiseren zijn er in ruime mate, maar nieuwe technieken worden ook volop ontwikkeld, onder andere door onderzoek aan de Hogeschool Zuyd. De Wijk van Morgen speelt daar een centrale rol in.

NUL-ENERGIE

7

De Wijk van Morgen is een R&D omgeving en bestaat uit vier

gebouwen en publieke ruimte met verschillende

onderzoeksthema’s. De gebouwen dienen als kantoor,

onderzoeksruimte, expositieruimte of startercentrum voor één of

meer partners van ‘De Wijk van Morgen’.

Wonen en werken in de wijk (met name met passief huis techniek) Gebouw 1 heeft een bruto vloeroppervlakte van ca. 360 m2. Deze woning is een voorbeeld op welke manier flexibele woon- en werkruimte in de echte wijken van morgen toegepast kunnen worden. Het ontwerp is zodanig, dat flexibiliteit in gebruik maximaal is (functievrij bouwen). Zonder al te ingrijpende verbouwingen is het gebouw in te delen als één kantoor en één woning, één kantoor, twee kantoren, twee woningen, meerder appartementen of een combinatie hiervan. Bij oplevering is de indeling één kantoor voor acht personen en één eengezinswoning. In de real-life-lab omgeving wordt het kantoor voor verder onderzoek gebruikt door een bedrijf dat verwantschap heeft met het project.

Wonen en Werken in de wijk (exergie techniek ) Vanuit het programma van EOS-Demo (Energie Onderzoek Subsidie) van SenterNovem wordt groot belang gehecht aan de demonstratie van een passief gebouw en een gebouw met exergie-technieken. In het exergiegebouw wordt onderzoek gedaan om energie die gewonnen wordt door het medium in evenwicht te brengen met de omgeving. Dat wil zeggen dat de energie volledig kan worden omgezet in technische arbeid. Dit geldt enkel in theorie bij verwaarlozing van wrijvingsverliezen bij de overzetting. In de praktijk is het rendement altijd kleiner dan 1. Een van de onderzoeken die nu al gedaan worden door een student Techniek bij Cauberg Huygen RI naar een zogenaamde Energy Organiser. Dit wordt een apparaat dat alle energiestromen binnen een exergiehuis meet en regelt. Op dit moment is hij bezig met het onderzoeken van de voor‐ en nadelen van een “Dual Grid”

binnen een woning. Dit houdt in dat er binnen een huis twee elektriciteitsnetten worden aangelegd, namelijk 1 voor normaal 230V wisselspanning en 1 voor een lagere gelijkspanning afkomstig van pv‐cellen.

Door bijvoorbeeld computers rechtstreeks aan te sluiten op de PV-panelen zijn er twee transformatoren minder nodig en is er minder energieverlies.

THEMA’S IN DE WIJK VAN

MORGEN

Energie

Wonen

8

Wonen en zorg in de wijk (energie-plus en domotica) Een gebouw met een bruto vloeroppervlakte van ca. 360 m2. Met deze woning worden levensloopbestendige wonen gedemonstreerd. Levensloop bestendige woningen zijn zodanig ontworpen dat ze zonder al te grote aanpassingen geschikt zijn voor bewoning door personen uit alle leeftijdsgroepen, al

dan niet met beperkingen. Ook hier is het ontwerp zodanig dat flexibiliteit in gebruik maximaal is. In de real-life-lab omgeving kan de woning gebruikt worden als kantoorruimte door een aan het thema gerelateerd bedrijf. De appartementen dienen als demonstratie- en testruimte.

Expositie & trainingsruimte Dit gebouw dient o.a als vergaderruimte en bevat een zaal waar exposities, presentaties en lezingen gehouden kunnen worden. Het gebouw heeft daarom ook gebruikelijke voorzieningen zoals: representatieve entree, balie, garderobe, keuken, (verplaatsbare) bar, installatieruimte en toiletten. Het gebouw wordt ingevuld met de demonstratiebehoeften van de partners. Verregaande duurzaamheid van de concepten is een rode draad in het programma. Het idee voor dit gebouw is dan ook ‘100% C2C’. Dit zal een uitdaging zijn voor alle partijen om opgedane kennis in een maximaal duurzaam gebouw te demonstreren

Publieke ruimte en mobiliteit in de wijk Het gescheiden watercircuit dient voor duurzaamheid van de wijk. Door een hoogteverschil in de waterbuffers kan dit als energieopslagsysteem worden gebruikt. Door de aanleg van een zogenaamd microGrid, een locaal energienetwerk, wordt het mogelijk het energieoverschot te delen met ander gebruikers in de wijk. Hierdoor hoeft minder aanspraak gemaakt te worden op het publieke net. Wanneer de eigen energie optimaal wordt ingezet en de uitwisseling met het publieke net is geminimaliseerd, ontstaat de mogelijkheid overschotten te bufferen om in geval van tekorten deze aan te vullen. Accutechniek en waterstoftechniek zijn hierbij

mogelijkheden, maar ook (mini)pompaccumulatie en warmtebuffering in de bodem of in PCM’s (Phase-Changing-Materials). De geluidswal kan een plek zijn om een en ander in aan te brengen. Rond mobiliteit verschijnt een aaneenschakeling tussen een gebouw en de ‘solar energy car’. Een elektrische auto kan een tweeledig doel hebben in De Wijk van Morgen. Enerzijds kunnen energieoverschotten gebruikt worden voor de eigen mobiliteit. Anderzijds kan het accupakket of de brandstofcel van de elektrische auto gebruikt worden om ’s avonds als energie-back-up te dienen.

THEMA’S IN DE WIJK VAN

MORGEN

Zorg

Expositie

Publiek&Mobiliteit

De opdracht was het ontwerpen van een 0

De opdracht was het ontwerpen van een 0onderzoek kan Het ontwerpen van deze gebouwen was éévan de faculteiten Techniek, Facility Management en Bouw van de Hogeschool Zuyd. Het ontwerp vanbinnen een door studenten van de Academie van Bouwkunst Maastricht gemaakt beeldkwaliteitplan. Dit betekende onder meer een beperkte omvang (ca. 1000 M3) en Van februari t/m juni 2008 hebben ca. 60 4studenten bouwkunde van de Hogeschool Zuyd geparticipeerd in het project ‘De Wijk van Morgen’. In het kader van het afstuderen is hen gevraagd voor ‘De van Morgen’ een ontwerp te maken voor duurzaam nul-energie gebouw. En dit vervolgens bouwkundig uit te werken. Onderdeel van de opgave was het ontwikkelen van een state of the art energieconcept waardoor het een gebouw zou worden waarin comfortabegewoond en gewerkt kan wordenminstens even veel energie opwekken als dat er in het gebouw verbruikt worden.

ONTWERPOPDRACHT

WONEN/ WERKEN

9

De opdracht was het ontwerpen van een 0-energie gebouw waarin o.a.

De opdracht was het ontwerpen van een 0-energiegebouw waarin o.a. plaatsvinden naar de combinatie wonen en werken.

twerpen van deze gebouwen was één van de taken voor dvan de faculteiten Techniek, Facility Management en Bouw van de Hogeschool Zuyd.

Het ontwerp van het gebouw zou qua functie en omvang moeten passen binnen een door studenten van de Academie van Bouwkunst Maastricht gemaakt beeldkwaliteitplan. Dit betekende onder meer een beperkte omvang

en een gemengd programma van wonen en werken.

Van februari t/m juni 2008 0 4e jaars

studenten bouwkunde van de Hogeschool Zuyd geparticipeerd in het

Wijk van orgen’. In het kader van

het afstuderen is hen gevraagd voor ‘De Wijk

orgen’ een ontwerp te maken voor een

energie dit gebouw

vervolgens bouwkundig uit

Onderdeel van de opgave was het ontwikkelen van een state of the art energieconcept waardoor het een gebouw zou worden waarin comfortabegewoond en gewerkt kan worden. En het gebouw moest in een jaar netto minstens even veel energie opwekken als dat er in het gebouw verbruikt

Bij de materialisatie van de ontwerpen moesten de studenten ook rekening houden met duurzaamheidBijvoorbeeld door gebruik te maken van herbruikbare bouwmaterialen of bouwdelenEn/of recyclebare bouwmaterialen, gewonnen/geproduceerde bouwmaterialen, het beperken van zaagverliezen,Verschillende groepen hebben zich daarbij laten inspireren door het ‘craddenken..

ONTWERPOPDRACHT

WONEN/ WERKENenergie gebouw waarin o.a.

energiegebouw waarin o.a. plaatsvinden naar de combinatie wonen en werken.

n van de taken voor de studenten van de faculteiten Techniek, Facility Management en Bouw van de

het gebouw zou qua functie en omvang moeten passen binnen een door studenten van de Academie van Bouwkunst Maastricht gemaakt beeldkwaliteitplan. Dit betekende onder meer een beperkte omvang

gemengd programma van wonen en werken.

Onderdeel van de opgave was het ontwikkelen van een state of the art energieconcept waardoor het een gebouw zou worden waarin comfortabel

in een jaar netto minstens even veel energie opwekken als dat er in het gebouw verbruikt zou

Bij de materialisatie van de ontwerpen ook zoveel mogelijk

rekening houden met duurzaamheid. bruik te maken van

herbruikbare bouwmaterialen of bouwdelen. recyclebare bouwmaterialen, duurzaam

gewonnen/geproduceerde bouwmaterialen, het beperken van zaagverliezen, etc.. Verschillende groepen hebben zich daarbij laten inspireren door het ‘cradle to cradle’

ONTWERPOPDRACHT

WONEN/ WERKEN

10

Op vrijdag 5 september j.l. presenteerden 5 groepen van 2 van oud-studenten van de faculteit Bouw van de Hogeschool Zuyd hun ontwerpen aan een jury bestaande uit externe deskundigen op het gebied van duurzaam bouwen en techniek. De opdracht was het ontwerpen van een 0-energie gebouw waarin o.a. onderzoek kan plaatsvinden naar de combinatie van wonen en werken. Het ontwerpen van deze gebouwen was een van de taken voor de studenten van de faculteiten Techniek, Facility Management en Bouw van de Hogeschool Zuyd. De jury vond 2 ontwerpen van een dermate hoog niveau dat men 2 prijzen heeft toegekend. De winnaars zijn: Addo Frints & Kaj Segers met het gebouw met de ‘knik’ en Jos Puts & Roy Konings met een gebouw met ‘staal’. De winnende ontwerpen worden verder doorontwikkeld om te zijner tijd te realiseren in ‘De Wijk van Morgen’ op Avantis.

BEOORDELING ONTWERPEN

11

Omschrijving ontwerp:

Het doel was om een architectonisch hoogstaand ontwerp neer te zetten dat tegelijkertijd volgens duurzame en energiezuinige principes gebouwd gaat worden. We hebben geconstateerd dat energiezuinige woningen nog altijd veelal ontworpen worden vanuit hun functie, waarbij het uiterlijk hieraan ondergeschikt is.

Ons doel is dan ook geweest om een ontwerp neer te zetten waarbij we gestreefd hebben naar een optimum van duurzaamheid en esthetiek samen. Daarom is vanaf het begin van het ontwerpproces rekening mee gehouden dat de energetische toepassingen geen afbreuk mogen doen aan de esthetiek van het gebouw, en andersom ook niet. Deze integrale aanpak heeft geleid tot een synergie waarbij duurzaamheid en architectuur elkaar versterken. Dit samen resulteert in een prettig te bewonen gebouw dat een zeer lage EPC (0,24) haalt en dat tegelijkertijd een zeer karakteristiek uiterlijk heeft.

KNIK NAAR DE ZON

ADDO FRINTS & KAJ SEEGERS

Karakteristieke en

herkenbare uitstraling.

Installaties en architectuur

gaan hand in hand. Prettig

wonen zonder energierekening.

Winnend

ontwerp

2008

12

Winnend ontwerp 2008

Visie

Aan het ontwerp zijn de energie-nul factoren niet zichtbaar. Dit is een bewuste keus om ervoor te zorgen dat er een lage drempel ontstaan voor mensen om een dergelijke woning te gaan bewonen. De achterliggende gedachten hierbij zijn dat er een grote groep van de bevolking afgeschrikt kan worden als het ontwerp te veel afwijkt van de traditionele bouw. Tijdens het ontwerpen is rekening gehouden om de systemen zoveel mogelijk te integreren in de bouw elementen. Wat als positief bijeffect heeft dat de kosten gereduceerd worden om het ontwerp te bouwen. Denk hierbij aan de grondwarmtewisselaar die geïntegreerd wordt in de fundering en de zonnecollectoren in PV-cellen en dakbedekking.

Ontwerpfase

Het ontwerpproces begon met een uitgebreid onderzoek naar energie-zuinig ontwerpen en de bijbehorende systemen. Door dit grondige onderzoek weet je wat je allemaal tijdens het ontwerpen tegen komt en welke systemen de voorkeur krijgen. Het ontwerp moest voor ons met geringe aanpassingen op alle drie de kavels geplaatst kunnen worden, en dus niet specifiek voor 1kavel ontworpen zijn. Anders is het, volgens ons, geen echt voorbeeld voor "De Wijk van Morgen" Het ontwerpproces was een uitdaging, en zeker heel leerzaam en interessant.

GEÏNTEGREERDE ENERGIE-

WONING ROY KONINGS & JOS PUTS

Modern uiterlijk zonder zichtbare energie-nul concessies. Super snel bouwsysteem uit milieuverantwoorde materialen.

Voor het ontwerp is een bloembol als uitgangspunt genomen. Deze heeft namelijk een groot aantal overeenkomsten met het gewenste nul-energie gebouw dat ogen stond. Belangrijke overeenkomstige kenmerken zijn de compactheid, aanwezigheid van een dikke thermische schil, gebruik van passieve zonneeigen energie opwekking, optimale benutting van de omgeving, duurzame maopslag van regenwater. Naast deze inspiratiebron is gekozen voor een integrale ontwerpmethode waardoor een optimale samenhang ontstaat tussen de verschillende disciplines (architectuur, constructie, bouwtechnietot een optimaal passief woon

Installatie en energieconcept

Het installatieconcept bestaat uit verschillende onderdelen. Het vgebeurt door middel van een gebalanceerd ventilatiesysteem met hoogrendement warmteterugwinning (HR-WTW). Dit systeem zal bij juiste toepassing energien zorgen voor een goede luchtkwaliteit. kanalen in de Infra+ vloer. Het is daardoor mogelijk om op elke plaatst luchttoevoer te realiseren zonder al te veel hakvermeden/beperkt. Dit is gerealiseerd door voldoende overstek, zonweringen en door toepassing van een dikke thermische schil (10m2 K/W). Door de aanwezigheid van een bodemwarmtewisselaar en warmtepomp is er sprake van vrije koegekoeld in de zomer door de omgekeerde werking van de warmtepomp toe te passen.De elektrische energieproductie wordt verzorgd met pvDe opgewekte elektrische energie

GROEN, GROENER GROENST!MAURICE HOUBEN & MAX WILLEMS

13

Voor het ontwerp is een bloembol als uitgangspunt genomen. Deze heeft namelijk een groot aantal overeenkomsten met het

energie gebouw dat ons voor . Belangrijke overeenkomstige

kenmerken zijn de compactheid, aanwezigheid van een dikke thermische schil, gebruik van passieve zonne-energie, eigen energie opwekking, optimale benutting van de omgeving, duurzame materialen en

Naast deze inspiratiebron is gekozen voor een integrale ontwerpmethode waardoor een optimale samenhang ontstaat tussen de verschillende disciplines (architectuur, constructie, bouwtechniek, etc.) Dit alles heeft geleidtot een optimaal passief woon- en werkgebouw welke volledig energie-neutraal is.

Wanneer het gebouw van buiten wordt aanschouwd dan springt de groene gevel met de speelse verdeling van de gevelopeningen direct in het oog. Er is voor de groene gevel gekozen omdat deze optimaal tot zijn recht komt in de omgeving. Ook is het een van de bouwonderdelen die prefab uitgevoerd wordt. De gevel wordt opgebouwd uit groene vegetatiekorven, hangend aan een raster. Naast de groene gevel is de doorlopende glasstrook een belangrijk architectonisch kenmerk in het gevelbeeld.

energieconcept

Het installatieconcept bestaat uit verschillende onderdelen. Het ventileren van het gebouw door middel van een gebalanceerd ventilatiesysteem met hoogrendement

WTW). Dit systeem zal bij juiste toepassing energioor een goede luchtkwaliteit. Toevoer van de verse lucht vindt plaats via de

kanalen in de Infra+ vloer. Het is daardoor mogelijk om op elke plaatst luchttoevoer te realiseren zonder al te veel hak-en breekwerk. Het koelen van het gebouw is zoveel mogelijk vermeden/beperkt. Dit is gerealiseerd door voldoende overstek, zonweringen en door toepassing van een dikke thermische schil (10m2 K/W). Door de aanwezigheid van een bodemwarmtewisselaar en warmtepomp is er sprake van vrije koeling en kan extra worden gekoeld in de zomer door de omgekeerde werking van de warmtepomp toe te passen.De elektrische energieproductie wordt verzorgd met pv-panelen op het aanwezige dakvlak.

elektrische energie kan worden afgestaan aan het aanwezige micro

GROEN, GROENER GROENST!MAURICE HOUBEN & MAX WILLEMS

een integrale ontwerpmethode waardoor een optimale samenhang ontstaat tussen de k, etc.) Dit alles heeft geleid

neutraal is.

Wanneer het gebouw van buiten wordt aanschouwd dan springt de groene gevel met de speelse verdeling van de gevelopeningen direct in het oog. Er is voor de groene gevel gekozen omdat deze optimaal tot zijn recht komt in de

uwonderdelen die prefab uitgevoerd wordt. De gevel wordt opgebouwd uit groene vegetatiekorven, hangend aan een raster. Naast de groene gevel is de doorlopende glasstrook een belangrijk

entileren van het gebouw door middel van een gebalanceerd ventilatiesysteem met hoogrendement

WTW). Dit systeem zal bij juiste toepassing energiewinst opleveren Toevoer van de verse lucht vindt plaats via de

kanalen in de Infra+ vloer. Het is daardoor mogelijk om op elke plaatst luchttoevoer te et gebouw is zoveel mogelijk

vermeden/beperkt. Dit is gerealiseerd door voldoende overstek, zonweringen en door toepassing van een dikke thermische schil (10m2 K/W). Door de aanwezigheid van een

ling en kan extra worden gekoeld in de zomer door de omgekeerde werking van de warmtepomp toe te passen.

panelen op het aanwezige dakvlak. aanwezige micro-grid.

GROEN, GROENER GROENST! MAURICE HOUBEN & MAX WILLEMS

14

Om de energievraag van de woning te beperken hebben we geprobeerd om ons huis te ontwerpen volgens de passiefhuis techniek. Gebleken is dat het onmogelijk is om de energievoorziening van het huis volledig door de wind te laten verzorgen. Dat betekent dat we gebruik moeten maken van zonne-energie. Voor het verkrijgen van elektriciteit leggen we PV-cellen op het dak en plaatsen we een windmolen. In de zomer zullen de PV-cellen meer energie opwekken dan dat er nodig is. Die energie wordt dan teruggeleverd aan het net. Door middel van zonnecollectoren in combinatie met een warmtepomp verwarmen we het tapwater en kan de temperatuur in het gebouw worden verhoogd. De warmtepomp is aangesloten op een gesloten bron.

Uit de materiaal analyses is gebleken, dat een constructie van hout samen met een gevel van strobalen afgewerkt aan beide kanten met leemstuc, de beste oplossing is milieutechnisch gezien. Hieruit is onze differentiatie specifieke opdracht ontstaan. We hebben onderzocht of het mogelijk is om stro constructief mee te laten werken om de horizontale stabiliteit van het gebouw te verzorgen. Het voordeel hiervan zou zijn dat de houtverbindingen minder momentvast of scharnierend uitgevoerd konden worden. Helaas is gebleken dat dit niet mogelijk is en zijn we op zoek moeten gaan naar oplossingen. Door een plaat aan de binnenkant van de houtconstructie te bevestigen ontstaat alsnog de gewenste schijfwerking in de gevels die de horizontale stabiliteit moeten waarborgen . Deze maatregel hebben we niet meer kunnen uittekenen daar de tijd er niet meer voor was. Verder hebben we de houten kolommen gecontroleerd op knik en buiging (UGT) en ook op doorbuiging (BGT). Uit de berekening bleek dat de kolommen voldoen aan de eisen.

We kunnen dus stellen dat we de doelstelling van dit project gehaald hebben, daar dit gebouw evenveel energie opwekt dan dat het verbruikt en voldoet aan de punten die in het programma van eisen zijn vermeld.

BOUWEN MET STRO

ROEL ROMEIJN & MARCEL BEMELMANS

15

BENADERING ONTWERPPROCES

De afstudeeropgave voor het ontwerpen en uitwerken van een 0-energie woon- werkgebouw is door ons zeer gestructureerd benaderd. Vanuit een aantal uitgangspunten die voortvloeide uit zowel de opdracht als mede ook onze eigen visie is er een begin gemaakt aan het ontwerpproces. Hierbij zijn er een tweetal concepten ontwikkeld (installaties en architectuur). Om tot optimale concepten te komen is telkens een terugkoppeling gemaakt naar de uitgangspunten.

ONTWERP

Wij hebben ervoor gekozen bij het ontwerp niet de nadruk te leggen op bijvoorbeeld passief bouwen of extreem energiezuinig bouwen (lage EPC). Terwijl het misschien wel voor de hand lag bij deze opdracht. Onze belangrijkste uitgangspunt is het demontabel bouwen. Het ontwerp is dan ook zo uitgewerkt dat het gehele gebouw bestaat uit een beperkt aantal prefab bouwelementen die ter plekke binnen 1 of 2 dagen aan elkaar gekoppeld kunnen worden en samen één kant en klaar gebouw vormen. Wat heeft deze bouwwijze dan

voor een voordelen? Het gebouw kan makkelijk worden afgebroken en verplaatst zonder dat er materiaal of kwaliteits verlies optreedt. Dit zorgt voor een langere levensduur van het gebouw, dit wat zorgt voor het zuiniger omgaan met de kostbare materialen. Prefab bouwen zorgt voor vermindering van het materiaalverlies tijdens de bouw. De hoeveelheid bouwafval wordt hiermee gereduceerd. Prefab bouwen is een preciezer en schonere manier van bouwen. Fouten tijdens uitvoering worden beperkt en de kwaliteit wordt verhoogd. Het in grotere aantallen produceren kan aanzienlijk besparen in de bouwkosten.

ARCHITECTUUR De twee functies van het gebouw zijn als het ware in elkaar gedraaid. Dit betekent dat elke functie op elk niveau een andere oriëntatie heeft. Hierdoor is het mogelijk om de ruimten op een dergelijke manier te zoneren zodat wordt voldaan aan de vraag. De aanduiding van de twee functies wordt subtiel gevisualiseerd door de verschillende richting van de houten gevelbekleding. Het totaal ontwerp zorgt voor een helder gebouw met een duidelijke verschijningsvorm, een logische zonering, een eigentijdse uitstraling en een groot praktisch gemak.

VAN BOUWPAKKET TOT ENERGIE-

ZUINIG GEBOUW

RUUD MESTROM & WOUTER SIMONS

16

Binnen ons ontwerp hebben we veel aandacht besteed aan de constructie. De meeste energieneutrale woningen bestaan voornamelijk uit houtskeletbouw of een staalconstructie. Wij hebben diverse onderzoeken uitgevoerd naar andere constructiematerialen. Uiteindelijk hebben we binnen ons ontwerp een betonconstructie toegepast met als gevelinvulling prefab houtskeletbouw elementen. Beton heeft een zeer gunstige invloed op het energieverbruik binnen een gebouw, echter beton heeft alleen één groot nadeel en dat is dat het niet demontabel is. De oplossing die wij hiervoor bedacht hebben is het toepassen van een prefab CD20 betonsysteem welk demontabel en herbruikbaar is. Door het toepassen van beton hebben we een geheel andere constructie dan alle andere energieneutrale woningen en we hebben een groot voordeel bij het energieverbruik binnen het gebouw. Een ander speciaal kenmerk van ons ontwerp is de centrale kern. Deze kern wordt voor vele doeleinden gebruikt zoals lichtinval, compact trappenhuis, stabiliteitskern en als energieschacht. Het gehele gebouw is rondom deze centrale kern opgebouwd. Op de afbeelding hieronder is de centrale kern weergegeven.

Bij het ontwerpen van een energieneutraal gebouw is het van belang dat er rekening wordt gehouden met de ideale gebouwvorm. Moeilijk te prefabriceren onderdelen moeten worden vermeden. Ook de materiaalkeuze is van grote invloed in verband met de aantasting van het milieu en het “cradle to cradle” principe. Omdat wij geen architectuurstudenten waren was het ontwerpen voor ons toch al een wat lastigere klus. Maar door eerst randvoorwaarden op te stellen werd al een eerste fase doorlopen. Daarna

hebben we vele mogelijkheden en opties geschetst en met diverse mensen uit het beroepenveld onze plannen doorgesproken. Zo kwamen we uiteindelijk op het definitief ontwerp. De ontwerpfase was voor ons een leerzame tijd.

MILIEUBEWUST EN DUURZAAM

TIMO LEUNISSEN & MARK SCHUIJLING

Energiebewust, levensloopbestendig en toch comfortabel wonen!

Hoewel levensloopbestendig wonen een van de uitgangspunten was is dit slechts tot op een bepaalde hoogte behaald. Doordat de appartementen relatief klein zijn zal het voor een gezin niet optimaal geschikt zijn. Wel kan er eventueel nog uitgebreid worden inpandig balkon. In onze ogen zal een appartement toch met name geschiktstarters en senioren. Als de appartementenmeer betaalbaar voor starters. Het ontwerp voldoet aan de nulvoeren wordt er al een EPC van 0,43 behaald. Wat opvallend is bij de doorrekening van het energieconcept is, dat ondanks dat er een lage EPC gerealiseerd is, er desondanks veel PVcellen benodigd zijn. Dit betekent datuiteindelijk het gehele dak vol gelegd moet worden metuitwerking bleek echter dat het bij een woongebouw zeer lastig is om energieDit heeft met name te maken met het hoge enerenergiegebruik van de lift.

LEVENSLOOPBESTENDIG WONEN

FAYE HERMENS & LINDA GELISSEN

17

Energiebewust, levensloopbestendig en toch comfortabel wonen!

levensloopbestendig wonen een van de uitgangspunten was is dit slechts tot op een hoogte behaald. Doordat de appartementen relatief klein zijn zal het voor een

geschikt zijn. Wel kan er eventueel nog uitgebreid worden ogen zal een appartement toch met name geschikt

starters en senioren. Als de appartementen immers groter zouden worden, zijn deze niet meer betaalbaar voor starters.

Het ontwerp voldoet aan de nul-energie eis. Zonder PV-cellen in het EPC-een EPC van 0,43 behaald. Wat opvallend is bij de doorrekening van het

ondanks dat er een lage EPC gerealiseerd is, er desondanks veel PVkent dat i.v.m. beschaduwing en een hoek van 10 graden

uiteindelijk het gehele dak vol gelegd moet worden met PV-cellen. Bij de uiteindelijkeuitwerking bleek echter dat het bij een woongebouw zeer lastig is om energie

maken met het hoge energiegebruik voor apparatuur en

Materiaalkeuzes zijn (op de keuze voor de materialen van de gevel na) gemaakt tijdens de detailleringgebouw. Omdat bouwen met staal alleen aan de ‘cradle to cradle’ gedachte voldoet indien er demontabel gebouwd wordt, is dit ook een belangrijke factor in de detaillering geweest. Dit betekent dat er in de detaillering steeds naar beide zaken gekeken is en telkens een zo optimale oplossing is bedacht. Conclusie is dat levensloopbestendig wonen en nulzeer lastig viel te combineren. In de toekomst valt het dus aan te bevelen om hier verder onderzoek naar te doen. Immers zowel nul-energie als levensloopbestendig wonen is uit het oogpunt van een goede toekombelang.

LEVENSLOOPBESTENDIG WONEN

FAYE HERMENS & LINDA GELISSEN

Energiebewust, levensloopbestendig en toch comfortabel wonen!

levensloopbestendig wonen een van de uitgangspunten was is dit slechts tot op een hoogte behaald. Doordat de appartementen relatief klein zijn zal het voor een

geschikt zijn. Wel kan er eventueel nog uitgebreid worden via het ogen zal een appartement toch met name geschikt moeten zijn voor

immers groter zouden worden, zijn deze niet

-programma in te een EPC van 0,43 behaald. Wat opvallend is bij de doorrekening van het

ondanks dat er een lage EPC gerealiseerd is, er desondanks veel PV-i.v.m. beschaduwing en een hoek van 10 graden

cellen. Bij de uiteindelijke uitwerking bleek echter dat het bij een woongebouw zeer lastig is om energie-nul te behalen.

giegebruik voor apparatuur en het

Materiaalkeuzes zijn (op de keuze voor de materialen van de gevel na) gemaakt tijdens de detaillering van het gebouw. Omdat bouwen met staal alleen aan de ‘cradle to

demontabel gebouwd wordt, is dit ook een belangrijke factor in de detaillering

dat er in de detaillering steeds naar beide zaken gekeken is en telkens een zo optimale

is dat levensloopbestendig wonen en nul-energie toekomst valt het dus

aan te bevelen om hier verder onderzoek naar te doen. als levensloopbestendig wonen

is uit het oogpunt van een goede toekomst zeer groot

LEVENSLOOPBESTENDIG WONEN

FAYE HERMENS & LINDA GELISSEN

18

We zijn begonnen met een uitgebreid onderzoek naar bestaande referentieprojecten, energieconcepten en duurzame technieken, de energievraag voor een kantoor/expogebouw en duurzaam materiaalgebruik. De belangrijkste conclusies van dit vooronderzoek worden verwoord door middel van een vijftal knelpunten die bij bestaande kantoor- en expogebouwen voorkomen. Deze knelpunten zijn volgens ons belangrijke onderwerpen waarbij winst kan worden geboekt op het gebied van energiegebruik als ze worden opgelost aan de hand van het Trias-Energetica-principe en de Cradle-to-Cradle-gedachte.

Knelpunten: ‐ Grote vraag aan licht binnen veel

energieverbruik (kunstverlichting) ‐ Directe daglichttoetreding kan onprettig zijn,

maar is wel nodig om een prettig werkklimaat te creëren. Er ontstaat behoefte aan zonwering. De energie uit zonnestraling gaat dan weer verloren.

‐ Te grote zonlichttoetreding leidt tot extra behoefte aan koeling

‐ Apparatuur (o.a. pc’s, kunstverlichting) grote behoefte aan koeling

‐ Apparatuur (o.a. pc’s, kunstverlichting) grote behoefte aan elektriciteit

Het moet een 0-energiegebouw worden, waarbij het elektriciteitsnet als accu wordt gebruikt. Het gebouw zélf moet een expositie van duurzaam bouwen zijn. Om de knelpunten die te maken hebben met de lichttoetreding en de daarmee samengaande energiestromen worden zonweringsystemen toegepast die het verkeer van licht- en energietoetreding beheersbaar maken (klimaatraam, draaibare schoepen). De installatieruimte wordt de expositieruimte. Het wordt een real-life-lab. Naast een basis energieconcept worden er allerlei extra voorzieningen (duurzame technieken) getroffen in het kader van het real-life-lab. De extra voorzieningen zijn allemaal met elkaar te combineren, zodat veel moderne technieken binnen één omgeving getest en met elkaar vergeleken kunnen worden. Ook worden er verschillende duurzame bronnen aangesloten op het kantoor/expogebouw. Dit maakt het aantal testcombinaties nog groter. De geluidswal wordt bij het ontwerp betrokken en zal ook toegankelijk zijn vanuit het gebouw en via buiten om een dynamische omgeving te creëren. Op de geluidswal wordt zonne-energie en windenergie geëxposeerd. In de geluidswal worden grondbuizen aangelegd. De testomgeving zal volledig toegankelijk zijn voor rolstoelgangers (d.m.v. de lift), zodat iedereen kennis kan maken met duurzaam bouwen. Er is dan ook rekening gehouden met een grote kantine met keuken en een ruimte waar lezingen kunnen worden bezocht. De constructie moet onafhankelijk van de omhulling stabiel zijn. Hierdoor kan zowel de gevel als de volledige buitenschil vervangbaar zijn. Hierdoor kunnen eventuele intelligente, duurzame gevelsystemen die men in de toekomst zal

uitvinden eenvoudig aan het real-life-lab worden toegevoegd. Het gebouw zal doordaar altijd actueel kunnen blijven.

NOUD WILLERS &

REMCO HERMENS

19

De Wijk van Morgen … en nu verder is de titel van het minisymposium bij Kennis

in Bedrijf 2008. Ludo Kockelkorn als programma manager en Gabriël Bergmans

als directeur DWVM bv. i.o. presenteren samen het totale plaatje van De Wijk van

Morgen. Die presentatie zal enerzijds de inleiding zijn voor de andere

presentaties, maar primair is het geactualiseerde businessplan.

De Wijk van Morgen is een programma van Onderwijsorganisaties,

Ondernemers, Overheden om een “Research- en Innovatiecentrum voor Bouw

en Nieuwe Energie” te realiseren op het grensoverschrijdende science and

businesspark Avantis. Doel van het centrum is een leer- en onderzoeksomgeving

voor studenten te creëren op het gebied van nieuwe technieken in de bouw,

waarbij duurzaamheid in de gebouwde omgeving centraal staat. Het centrum

wordt dé demonstratieomgeving voor nieuwe ontwikkelingen op het gebied van

duurzaam bouwen en duurzame energievoorziening voor de gebouwde

omgeving. Bedrijven en studenten werken samen aan aansprekende projecten,

steeds gebruik makend van de laatste stand van de techniek. Nieuwe

productideeën zullen in deze omgeving ontstaan, die in samenwerking tussen

bedrijven, de Hogeschool Zuyd en andere kennisleveranciers binnen de Euregio

verder ontwikkeld worden.

Een belangrijk deelproject is het EOS-Demo Project. De Hogeschool Zuyd,

Cauberg-Huygen RI, AM Energy/AM wonen, Stg DEPW (Duurzame Energie

Projectontwikkeling Woningbouw), ECN, TNO Bouw en Ondergrond en met

medewerking van Avantis GOB zijn daarmee in september gestart. EOS staat

voor Energie Onderzoek Subsidie en het wordt mogelijk gemaakt door

SenterNovem en het Ministerie van Economische Zaken. Het betreft

demonstratie gebouwen een multifunctioneel centrum op het Avantis terrein te

Heerlen/Aken. In 2009 zal een aanvang worden gemaakt met de bouw van De

Wijk van Morgen. Daarmee komt het programma in een nieuwe uitdagende fase.

Een ander belangrijk moment is 28 januari 2009, dan zal tijdens Duurzaamheid

loont, (Seminar over duurzaamheid in Limburg), o.a. een presentatie worden

gehouden met de stand van de zaken betreft “De Wijk van Morgen”.

.

HET VERVOLG

20