netwerk voor professionals in de sociale woningbouw

Modulaire kantoorrenovatie
Energieleverend huis als prototype
Julia Kapinga

ma 18 november 2019
artikel

Een studententeam van de TU Delft presenteerde tijdens de Solar Decathlon Europe een volledig zelfvoorzienend appartement dat meer energie produceert dan dat het gebruikt. Het MOR-team (Modulair Office Renovation) focuste zich op het renoveren van inefficiënte kantoorgebouwen naar netto-positieve multifunctionele gebouwen. Daarmee wisten de studenten acht podiumplekken te behalen in 10 categorieën en werd in het eindklassement een knappe tweede plek in de wacht gesleept.

De Solar Dectahlon Europe 2019 is een internationale competitie tussen universiteiten. Het doel is een huis te renoveren zodat het volledig zal draaien op zonne-energie. De gebouwde omgeving is een enorme verbruiker van energie en grondstoffen. Het Delftse MOR-team vindt dat dit anders moet. “Om een gezonde aarde te garanderen voor toekomstige generaties, moeten gebouwen veranderen in producenten die meer teruggeven aan hun omgeving dan dat zij verbruiken”, aldus Siem van Sluijs, student bouwkunde en partnerships manager van het MOR-team.

Het MOR-team wil twee problemen aanpakken;

  1. 55% van alle kantoren in Nederland hebben een energielabel hebben lager dan C. Door een recente verandering in de wet zijn kantoren met een label lager dan C verboden vanaf 2023.
  2. Er is een enorme vraag naar betaalbare woningen voor starters. Tot 2040 moeten er ongeveer één miljoen woningen worden bijgebouwd.

Modulaire ontwerpstrategie

Deze twee problemen worden gecombineerd in MOR’s missie om een modulaire ontwerpstrategie te ontwikkelen om deze inefficiënte kantoorgebouwen te renoveren tot netto-positieve en multifunctionele gebouwen. De keuze voor bestaande kantoorgebouwen is geen toeval. Het gebouwtype biedt veel potentie vanwege de flexibele plattegrond. Daarnaast bezit de draagconstructie zo’n 60% van de totale klimaatbelasting en die is gemaakt om 250 jaar mee te gaan. MOR’s concept streeft naar het ontwikkelen van een strategie die deze kantoorgebouwen een nieuw leven geeft, gebaseerd op de principes van modulair en demontabel bouwen.

"Bestaande kantoorgebouwen bieden veel potentie vanwege de flexibele plattegrond."

Dat doet het team met behulp van een schaalbaar ontwerp, de integratie van de sharing-economy, het bevorderen van lokale gemeenschappen en het integreren van vijf netto-positieve elementen, energie+, water+, lucht+, biomassa+ en materialen+. Dat betekent dat het gebouw meer produceert dan het gebruikt, maar ook dat waarde wordt toegevoegd voor zowel huidige als toekomstige gebruikers. De studenten bouwden voor hun ontwerp een uitsnede van een verdieping van de Marconitoren in Rotterdam, een hoog gebouw met 22 verdiepingen uit de jaren ’70. Daarmee is een typologie geïdentificeerd dat veel voorkomt in de hele wereld. Het ontwerp kan dan ook makkelijk toegepast worden op een groot aantal bestaande kantoorgebouwen.

In het begin heeft het team de prestaties van het bestaande kantoor geanalyseerd. Vanuit deze analyse is een voorstel gemaakt om de energie-, water-, ventilatie-, biomassa- en materialenvraag te reduceren tot het minimum. Vervolgens is er gekeken hoe deze vraag op een passieve manier kan worden opgelost, alleen als deze niet afdoende zijn zullen er actieve systemen gebruikt worden. Daarnaast produceert het gebouw ook elektriciteit, schoon water en lucht, en recyclet biomassa en materialen om zo netto-positiviteit te waarborgen. Tijdens de Solar Decathlon-competitie in Hongarije afgelopen zomer, werd een uitsnede van de toren gepresenteerd waarin een appartement van 50 m2 werd getoond. Alle aspecten van het ontwerp zijn daarin zichtbaar.

Energie

De gevel moet zich niet alleen gedragen als een passieve huid om het klimaat te reguleren, maar genereert ook de meeste energie door het gebruik van de geïntegreerde PV-panelen. Op deze manier wordt het gebouw een energieleverancier aan de buurt, in plaats van alleen aan de gebruiker.

Water

Een netto-positief systeem voor het water in het gebouw minimaliseert het gebruik van vers water en behandelt grijze waterstromen, zodat deze hergebruikt kunnen worden binnen het gebouw en in de buurt eromheen. Het systeem is zo ontworpen dat watergebruik wordt verminderd en dat er slim wordt omgegaan met het verzamelen en hergebruiken van water. Grijs water wordt behandeld in een helofytenfilter, om zo leverancier te kunnen zijn van water voor stadsparken en urban farming. Zwart water wordt behandeld om biogas en kunstmest te produceren, en zo voedingsstoffen en brandstof te leveren. Regenwater wordt gebruikt voor de bewatering van de kassen op het dak en om de wc’s door te spoelen.

Lucht

Binnen dit concept is er in de binnentuin geïntegreerde vegetatie aanwezig in de vorm van een groene wand die voornamelijk bestaat uit luchtzuiverende planten. In de zomer komt de lucht die vanuit buiten wordt aangevoerd langs de groene wand om zo gefilterd te worden door de planten. Binnen de groene wand zijn op zout gebaseerde Phase Changing Materials (PCM) aanwezig die geactiveerd worden als de temperatuur binnen tussen de 23 en 26 graden komt. De PCM zal dan beginnen te smelten en de hitte wordt opgeslagen vanuit de lucht. Zo wordt de aangevoerde lucht gekoeld. Tegen het einde van de dag zal de PCM volledig gesmolten zijn en moet het weer opgeladen worden. Dit wordt gedaan door recirculatieventilator aan de bovenkant, die ’s nachts de koele nacht lucht gebruikt om de PCM weer terug te vriezen naar de originele staat. Hierdoor is de groene wand niet alleen een esthetisch deel van het huis, maar ook een essentieel deel van het klimaatconcept om de binnenlucht te reinigen en te verkoelen.

"Demontabele componenten geven materialen een grotere kans op een tweede leven."

Biomassa

De integratie van biomassa in de gebouwde omgeving bestaat simpel gezegd uit twee vormen: voedselproductie in gebouwen om de voedselkilometers te verminderen en het gebruiken van organisch materiaal om de bodemvruchtbaarheid te herstellen. Het voorstel van MOR is om de Marconitorens een platform voor voedselproductie, innovatie en educatie in Rotterdam en haar buurt te laten zijn. De buurt en de publieke ruimte rondom de torens kunnen profijt hebben van de voedselproductie, gezien een deel hiervan zal worden verkocht in de nabijgelegen supermarkt en een restaurant in de plint van de torens. Dit sluit aan bij het urban farming programma dat is ontwikkeld voor het M4H gebied, waarvan bijvoorbeeld de floating farms in het Rotterdam Makers district al een voorbeeld zijn. Hierdoor wordt voedsel lokaal geproduceerd en verkocht. Ook de afvalcycli van de torens worden lokaal verwerkt. De daken van de torens en de parkeergarage moeten ook een nieuwe functie krijgen, namelijk het produceren van voedsel door middel van urban farming. De buurt kan er gebruik van maken door het huren van een stukje dak om hun eigen voedsel, zoals groente en fruit, te verbouwen. Binnen het gebied van de Marconitorens, hebben maar weinig huishoudens een eigen tuin. In de gemeenschappelijke ruimten en de kern van de torens zal ook voedsel worden verbouwd. Door middel van een aquaponics systeem kunnen verschillende groentes, fruit en kruiden (onder water) worden verbouwd, terwijl er ook vissen leven. In de kern worden paddenstoelen verbouwd door het gebruik van koffiedik. Dit idee is geïnspireerd door een Rotterdamse startup die paddenstoelen produceert voor voedsel door het gebruik van CO2 dat wordt geproduceerd tijdens het proces.

Materialen

Bij het gebruik van materialen valt de keuze op biologische en technische materialen die makkelijk demonteerbaar en recyclebaar zijn. Componenten die ontworpen zijn op demontage zorgen ervoor dat individuele materialen een grotere kans hebben op een tweede leven. Bronnen en einde levensduur protocollen van materialen worden bepaald tijdens het ontwerpproces om zogeheten ‘materiaalpositiviteit’ te waarborgen.

Modulair ontwerp

De gehele renovatie van de kantoorgebouwen is mogelijk met vier modules; gevelmodule, badkamer/keuken-module, bed/bureau-module en wandmodule. Dit zorgt ervoor dat het renoveren van de slecht presterende kantoren laagdrempelig en betaalbaar wordt. Daarnaast kunnen de modules gemakkelijk worden hergebruikt in andere gebouwen.

Omdat bewoners individuele eisen en wensen voor hun woning hebben, kunnen de modules door de bewoners zo worden geplaatst dat de woning aan hun eisen voldoet. Het appartement kan bijvoorbeeld groter of kleiner worden en er kan een makkelijk een extra slaapkamer of badkamer aan worden toegevoegd. Hierdoor is het ontwerp erg toekomstbestendig. Ook is het team bezig met het concept ‘Gebouw als materialenbank’. Dit houdt in dat leveranciers van materialen eigenaar blijven van de producten en dat deze worden geleased aan de gebouweigenaren. Alle gebruikte materialen worden gedocumenteerd in een materialenpaspoort dat wordt gemonitord in een database. Dit zorgt ervoor dat leveranciers worden aangemoedigd om te investeren in duurzame gebouwcomponenten en geld verdienen op de lange termijn door de componenten te leasen aan gebruikers, terwijl ze zelf de eigenaar blijven.

Solar Decathlon Competitie

De Solar Decathlon competitie daagt studententeams van over de hele wereld uit om een op zonne-energie draaiend, zelfvoorzienend en duurzaam huis te ontwerpen, bouwen en opereren. Hierbij mogen de nieuwste ingewikkelde technieken getest worden en het doel is dan ook om op een zo innovatieve manier een duurzaam huis te creëren. Het MOR Team deed mee aan de 2019 Europe editie in Szentendre, Hongarije, waar het thema deze keer renovatie was.

De competitie is een tienkamp en de teams worden dus beoordeeld in tien verschillende competities. Dit zijn de volgende tien:

  1. Architecture:

Samenhang van het ontwerp; Flexibiliteit in de plattegrond; Integratie van de techniek; Samenhang met de ruimtelijke en sociaaleconomische omgeving

  1. Engineering & Construction

Het ontwerp van de systemen en de implementatie ervan; Hoog niveau aan functionaliteit van de constructie, gebouwschil, mechanische en elektrische systemen en zonnesystemen; Veiligheid, haalbaarheid en integratie

  1. Energy Efficiency

Het ontwerp reduceert de energievraag; de functionaliteit en efficiëntie van de onderdelen van het huis

  1. Communications

De creativiteit en effectieve manieren om de relevante onderwerpen van de competitie over te brengen; Een creatieve manier om het team en het project een eigen identiteit te geven

  1. Neighbourhood Integration & Impact

De integratie van het ontwerp in de context; De meerwaarde die gecreëerd wordt door de renovatie voor de gemeenschap

  1. Innovation & Viability

Veranderingen die ervoor zorgen dat er waarde wordt toegevoegd of prestaties; Innovatieve voorstellen die sociaal, technisch en economisch haalbaar zijn

  1. Circularity & Sustainability

Omgevingsgevoeligheid om de negatieve invloed op het milieu te reduceren gedurende de levenscyclus van het huis

  1. Comfort Conditions

Creatieve en effectieve manieren om de comfort condities over te brengen en te definiëren aan de hand van de identiteit van het Team en het project

  1. House Functioning

Functionaliteit en efficiëntie van alle voorzieningen; innovatieve oplossingen waardoor alle voorzieningen de benodigde prestaties kunnen behalen

  1. Energy Balance

De elektrische energie van het huis is zelfvoorzienend en efficiënt; het energieverbruik van het huis is zo laag mogelijk; Management van de belasting op het net en het beperken van piekvermogen

Reacties

xMet het invullen van dit formulier geef je Renda en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord

Copyright 2019 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren