Afstudeerverslag

Voorwoord
Voor u ligt ons afstudeerverslag. Een samenvatting van traditionele methoden. Ons is tijdens deze
Auteurs: 17 weken onderzoek, ontwerp en technische afstudeeropdracht wel duidelijk geworden dat hierin
Roy Konings uitwerking. Voor ons als studenten deels bekende stof, verandering moet komen.
Studentnummer: 2045154 maar voor een overgroot deel nieuwe materie
In dit verslag kunt u lezen hoe wij middels onderzoek
Jos Puts betreffende duurzame bouw. Deze nieuwe stof
tot een ontwerp voor een woon- werkgebouw zijn
Studentnummer: 2055745 maakten wij ons tijdens dit afstudeerproces eigen. Het
gekomen. Dat ging volgens een geïntegreerde
betrof niet alleen een berg aan informatie over de
methode: alle afzonderlijke onderdelen van deze
Bronnen: ontwikkelingen in de duurzame energieopwekking en
opdracht hingen zeer nauw met elkaar samen. Het
energiebesparing, maar ook nieuwe of alternatieve
SenterNovem www.senternovem.nl ontwerp, energieconcept en constructieve
methoden van ontwerpen en construeren. Kortom:
Boomer België www.boomerbvba.be oplossingen zijn stap voor stap samen tot ontwikkeling
Een voor ons nieuwe manier van denken.
Stiebel Eltron www.stiebel-eltron.nl gekomen. De hoofdstukken in dit verslag zijn in een zo
Enicon www.enicon.nl En niet alleen voor ons. Helaas denkt het overgrote logisch mogelijke volgorde geplaatst, maar dit dus
Optwin www.optiwin.net deel van de architecten, adviesbureaus, aannemers, zeker niet de volgorde van aanpak.
overheden, leveranciers etc. nog altijd volgens de
Meewerkende organisaties
Hogeschool Zuyd www.hszuyd.nl
Betonson www.betonson.nl
Solland Solar www.sollandsolar.nl

Begeleidende docenten:
Dhr. ir. H. Adams
Mw. ir. W. Broers
Dhr. R. Driessen
Dhr. ir. L. Gommans
Dhr. ir. J. Hendriks
Dhr. ir. H. Sap
Dhr. ir. R. de Theije
Dhr. ir. P. Wöltgens

Afstudeerverslag “De Wijk van Morgen” Roy Konings en Jos Puts Datum: 10-4-2008 3

Inhoudsopgave

1. Inleiding 6 Detailering 25

Omschrijving opdracht 6 10. Energieschema 26
Programma van Eisen 6 Ontwerpmaatregelen 26

2. Passieve Energie 7 Zonwering 27

3. Energiebesparing 8 Schema actieve energie 27

Conclusie 9 11. Constructie 28

4. Actieve Energie 10 Stramienen 28

Ruimteverwarming 10 Algemene opbouw staalconstructie 29

Koeling 12 Verticale krachtsafdracht 30

Warm tapwater 12 Horizontale krachtsafdracht 32

Elektra 13 12. Wand- en Vloeropbouw 34

5. Ventilatie 14 Wand- en vloerpanelen 34

Ventilatiesystemen 14 Integratie systemen 35

Vraaggestuurd ventilatiesysteem 14 Wandopeningen 36

6. Bouwmethode 16 13. Afwerking 37

7. Isolatie 17 Exterieur 37
Interieur 38
8. Wet- en Regelgeving (Bouwbesluit) 18
Oppervlaktes 18 14. Referentiebeelden 39

Brandveiligheid 18 15. Demontage 40

Daglichttoetreding 19 Gedeeltelijke demontage 40

9. Ontwerpproces 20 Volledige demontage 40

Stedenbouwkundig plan. 20 16. Samenvatting 41

Concept 20 Bijlagen 42
Oriëntatie en relatie 21 Gebruikte afbeeldingen 43
Ontwerp 23 Index 44
Uitwerking en materialen 24


1. Inleiding
Kantoorruimte
Omschrijving opdracht
De kantoorruimte moet flexibel indeelbaar zijn bij
De afstudeeropgave, onderdeel van het project “De oplevering in elk geval voorzien zijn van:
Wijk van Morgen”, bestaat uit het ontwerpen en
technisch (bouwtechnisch, constructief, • Een eigen entree(hal)
installatietechnisch) uitwerken van een flexibel, • Garderobe
demontabel, uitbreidbaar, duurzaam, nulenergie • Werkplek voor 8 personen (incl. balie)
woon-werkgebouw op het grensoverschrijdende • Een vergaderruimte voor minimaal 8 personen
bedrijfsterrein Avantis. Dit gebouw is de eerste van ca. • Een expositieruimte
4 nulenergie gebouwen (van elk ca. 1000m3) op een • Een opslagruimte (archief)
aan de Hogeschool Zuyd ter beschikking gestelde • Een keuken
kavel op Avantis. • Een ruimte om te pauzeren
• Toiletruimte
• Installatieruimte
Programma van Eisen • Meterkast
Een gebouw met een bruto vloeroppervlak van ca.
Figuur 1: Maquette van het stedenbouwkundig plan
360 m2. Het gebouw is een voorbeeld hoe flexibele Woonruimte
woon- en werkruimte in de echte wijken van morgen
toegepast kan worden. De woonruimte moet flexibel indeelbaar zijn en bij
oplevering in elk geval voorzien zijn van:
In onze real-life-lab omgeving wordt het
kantoorgedeelte daadwerkelijk gebruikt als kantoor • een eigen entree(hal) met garderobe
door een bedrijf dat verwantschap heeft met het • Woonkamer
project. De woning wordt gebruikt voor tijdelijk • 3 slaapkamers
huisvesting van onderzoekers en bezoekers van het • Keuken
Avantis terrein. De bezoekers krijgen een eigen • Eetkamer
slaapvertrek maar maken gezamenlijk gebruik van de • Berging
leefruimte, keuken, bad en toilet. • Een badkamer
• Een toilet
Beide functies(wonen en werken) dienen in zichzelf • Stallingruimte voor een elektrisch voertuig.
flexibel indeelbaar te zijn. De functies hoeven niet • installatieruimte
uitwisselbaar te zijn; er kan een vast kantoorgedeelte • Meterkast
en een vast woninggedeelte ontworpen worden. De
woonfunctie en kantoorfunctie dienen zelfstandig te
kunnen functioneren. Wellicht zijn sommige
functies/ruimtes uit het PvE te combineren.
Figuur 2: Plattegrond van het stedenbouwkundig plan

6

2. Passieve Energie
seizoenen juist helemaal geen ruimteverwarming
Wat is passieve energie? nodig is. Het is dan ook de kunst om in de zomer het
Passieve energie is energie in de vorm van warmte directe zonlicht uit het gebouw te vermijden. Dit is op
en/of licht, die zonder tussenkomst van installaties te lossen middels goede zonwering die aan de
benut kan worden. Deze energie is met name buitenzijde van het glasoppervlak geplaatst wordt, of
afkomstig van de zon. Door het zonlicht en de middels grote overstekken die de laagstaande
daarmee gepaard gaande warmte te benutten kan winterzon doorlaten, maar de hoogstaande zomerzon
behoorlijk bespaard worden op het actieve (en dus tegenhouden. (Loof)bomen zijn ook zeer geschikt als
kosten- en milieubelastende) energieverbruik. zonwering in de zomer. (Zie Figuur 3)
Bij optimaal gebruik van deze passieve energie in Een andere optie is het “vasthouden” van de
combinatie met een zeer hoge isolatiewaarde wordt zonnewarmte middels een serre aan de zuidzijde.
gesproken over een passiefhuis.
Vide en lichtstraat
Zonlicht Middels een vide kan daglicht en zonnewarmte verder
Door voldoende daglicht in de verschillende ruimtes te tot in het gebouw doordringen. Wanneer het licht en
realiseren kan het elektriciteitsverbruik t.b.v. kunstlicht de warmte tot in de ruimtes op het noorden kunnen
verminderd worden. Dit geldt vanzelfsprekend met doordringen, wordt de zonnewarmte beter over het
name voor de ruimtes die overdag gebruikt worden, gebouw verdeeld en kunnen de ramen op het
zoals de woonkamer, keuken, eetkamer, maar vooral noorden (die voor warmteverlies zorgen)
ook de werkruimten. Vooral bij deze laatste is diffuus geminimaliseerd worden. (Zie Figuur 4).
Figuur 3: Mogelijkheden voor zonwering in de daglicht aangenamer dan direct zonlicht.
zomer en lichttoetreding in de winter Conclusie
Wanneer geen of weinig ramen gerealiseerd kunnen
worden in een dergelijke verblijfsruimte, kan daglicht Het is aan te bevelen zoveel mogelijk passieve energie
binnengelaten worden middels een dakraam, of te benutten, omdat dit tot energiebesparing leidt.
lichtbuizen. Alleen bij toelating van zonnewarmte moet rekening
gehouden worden met kans op oververhitting. Direct
Zonnewarmte zonlicht kan als irritant ervaren worden.
Met het directe zonlicht gaat ook warmte gepaard. Grote glasoppervlakken op het zuiden, zonwerende
Door deze binnen te laten via glasoppervlakken, kan voorzieningen op het zuiden en weinig glas op het
deze warmte in het gebouw benut worden. Deze noorden zijn noodzakelijk in dit ontwerp, om het
glasoppervlakken dienen dus liefst richting het zuiden energieverbruik terug te dringen.
gericht te zijn. In de koudere seizoenen bespaart dit
Het toepassen van een vide met lichtstraat is in dit
aanzienlijk op het energieverbruik t.b.v.
project zeer gewenst, met name als gevolg van de
ruimteverwarming.
noordelijke oriëntatie van het gebouw ten opzichte
van de collectieve tuin.
Zonwering
In de warmere seizoenen is deze passieve
Figuur 4: Het effect van een lichtstraat met vide
warmteopbrengst echter erg hoog, terwijl in die


3. Energiebesparing
(her)gebruikt voor ruimteverwarming of warm
Isolatie / kierdichting tapwater.
De isolatiewaarden die normaal zijn in de traditionele
Deze warmtewisselaars kunnen ook gebruikt worden
woningbouw zijn veel lager dan de normale
als bron voor een warmtepomp. Hier wordt nader op
isolatiewaarden die gebruikt worden bij nulenergie
ingegaan in het hoofdstuk “Actieve Energie”.
gebouwen of passiefhuizen. Kiezen voor een hogere
isolatiewaarde resulteert in verlaagde mate van
Elektrische energiebesparing
energieverlies. Hoe beter er wordt geïsoleerd, hoe
meer warmte in de winter en koude in de zomer zal Dit project zal volledig gevoed worden vanuit de
worden vastgehouden. opgewekte energie uit de PV-cellen en evt.
windenergie. Om het elektrisch energieverbruik tot een
Echter, beter isoleren heeft ook consequenties: zowel minimum te beperken kunnen een aantal
op financieel gebied (isolatie kost geld) en technisch maatregelen genomen worden:
gebied (de wandopbouw verandert). Daarnaast zijn
er grenzen: grote glasoppervlakken zorgen voor veel • Verlichting
energieverlies, en zo ook deuren en kozijnen. De nieuwste LED-verlichting geeft een Figuur 5: LED-lampen en spaarlampen
aangenaam licht en verbruikt aanzienlijk minder
Koudebruggen dienen voorkomen te worden, en bij energie dan traditionele gloeilampen. Zelfs
detaillering dient eraan gedacht te worden kieren en spaarlampen zijn duidelijk minder efficiënt. Dit is
naden tot een minimum te beperken. ook te zien in het berekende energieverbruik in
Voor meer informatie, zie hoofdstuk ”IsolatieIsolatie”. bijlagen.
Middels een zogenaamde daglicht-dimschakeling
Warmteaccumulatie is het resultaat van goede daglicht toetreding
meteen merkbaar. Het licht wordt automatisch
Het binnenklimaat kan positief beïnvloed worden door gedimd zodat de netto aanwezige lichtsterkte
een grote massa aan materialen aan de binnenkant incl. daglicht voldoende is. Dit bespaart bij goede
van het gebouw. Beton of staal kan veel warmte daglichttoetreding tot 60%.
accumuleren. Hierdoor warmt het gebouw tijdens veel Een bewegingssensor kan ervoor zorgen dat in
zonneschijn langzaam op, en verliest het de warmte bij delen van het gebouw waar zich niemand
afkoeling minder snel. De temperatuur in het gebouw bevindt, de verlichting automatisch wordt
blijft daardoor constanter. uitgeschakeld.
De geaccumuleerde warmte kan indien nodig
verspreid worden in het interieur, middels ventilatie. • Witgoed
Wasmachines en vaatwassers warmen water op
Warmteterugwinning d.m.v. elektrische elementen. Wanneer
voorverwarmd water middels een zogenaamde
Warmte die normaal gesproken verloren gaat via
“Hotfill” gebruikt wordt voor deze apparaten
geventileerde lucht, of via warm water in
krijgen deze een hoger rendement.
afvoerleidingen kan terug gewonnen worden middels
warmtewisselaars. Deze warmte wordt vervolgens Figuur 6: De werking van een douche-WTW
• Computers
Computers met een LCD scherm, of laptops,

8

gebruiken minder energie dan traditionele keuze van het soort isolatiemateriaal wordt verwezen
computerschermen. naar hoofdstuk “Isolatie”.
Toevoeging van zogenaamde “Stand-by-Killers”
Uit de keuze van constructiesysteem (zie hoofdstuk
zorgt ervoor dat computers in stand-by modus
“Constructie”) blijkt dat het toepassen van
geen energie meer verbruiken. De stand-by-killers
warmteaccumulatie beperkt mogelijk is. Er wordt
kunnen ook toegepast worden op televisies,
gebruik gemaakt van stalen elementen, en wanneer
beamers of andere apparaten die een stand-by
deze zo ver mogelijk aan de binnenzijde van de
modus hebben.
thermische schil geplaatst worden, kan van de grote
massa van het staal gebruik gemaakt worden van
Conclusie warmteaccumulatie.
Zoveel mogelijk energie besparen is de eerste stap in
Wat elektra betreft wordt LED verlichting toegepast in
de “Trias Energetica” (Figuur 7), de 3-stappen-richtlijn
combinatie met bewegingssensoren en daglicht-
voor energiezuinig bouwen. De toepassing van een
dimschakelingen. Op elektrische apparaten worden
zeer goede isolatie ligt dan ook voor de hand.
stand-by killers toegepast. De gebruikte computers zijn
Gekozen werd voor een isolatiewaarde van 6,0m2K/W. laptops of computers met LCD schermen en het
Deze waarde is voortgekomen uit een vergelijking in witgoed bestaat uit A+ kwaliteitsmodellen met hotfill.
Figuur 7: De Trias Energetica de programma’s EPW en trnsys, tussen warmtevraag,
koelvraag en de dikte van het isolatiepakket. Voor de


4. Actieve Energie
kookpunt van een koelvloeistof verhoogd of
Wat is actieve energie? verlaagd. Op deze manier kan warmte onttrokken
Actieve energie wordt opgewekt middels installaties. worden aan een bron, en vervolgens gebruikt
Voor deze opwekking is energie nodig. Deze energie is worden voor verwarming. Een warmtepomp heeft
afkomstig uit verschillende bronnen. Bij duurzaam gemiddeld een COP van ongeveer 4. Dit wil
bouwen is het natuurlijk een streven om deze zeggen dat de pomp uit 1 deel elektrische energie
benodigde energie zoveel mogelijk uit duurzame gemiddeld 4 delen warmte haalt. Dit gaat
bronnen te laten komen. uiteraard wel ten koste van de brontemperatuur.
Mogelijke bronnen: Ventilatielucht,
Middels deze energiebronnen kunnen installaties oppervlaktewater, bodemsonde (diep) of
gevoed worden die zorg dragen voor de aanvullende bodemgrid (ondiep)
energievraag (naast de passieve energie) in het
gebouw. De verschillende soorten energievraag staan
Conclusie ruimteverwarmingssysteem
hieronder verder toegelicht.
De meest gunstige keuze uit bovenstaande systemen
voor ruimteverwarming is zonder meer de
Ruimteverwarming warmtepomp. Deze heeft een zeer hoog rendement,
Een groot deel van de aanwezige ruimtes zal en kan als één systeem ingezet worden voor zowel Figuur 8: Een 20 kW warmtepompset van Stiebel-Eltron
verwarmd moeten worden. Dit kan middels ruimteverwarming, koeling en (een deel van) het
verschillende systemen: warm tapwater.
• Open haard De warmtepomp haalt zijn warmte uit verschillende
De open haard verwarmt door middel van het bronnen:
stoken van hout. Het rendement is hierbij laag, en
er wordt CO2 uitgestoten, al is dat minimaal. De • Ventilatielucht
haard is centraal geplaatst en er moet dus een De warmte van afgevoerde ventilatielucht kan
koppeling zijn met een leidingsysteem gebruikt worden als bron voor ruimteverwarming,
(bijvoorbeeld ventilatie) om de warmte door het en in de zomer voor koeling. Met name voor
gebouw te verspreiden. ruimteverwarming is dit een geschikt medium. De
toepasbaarheid is echter afhankelijk van het type
• Elektrische elementen in het ventilatiesysteem ventilatiesysteem (zie hoofdstuk “Ventilatie”.
Elektrische elementen kunnen verse buitenlucht
voorverwarmen. Dit is een heel effectieve en • Bodemwisselaar
Figuur 9: Een schema van de werking van een
eenvoudige oplossing. Het energieverbruik van Middels een bodemwisselaar kan warmte in de
warmtepomp
deze elektrische elementen is echter erg hoog. winter en koude in de zomer uit de grond (of
Om die reden wordt het gebruik van elektrische grondwater) gehaald worden. Dit gaat via een U-
naverwarmers in welke vorm dan ook afgeraden lus, een leiding met koelvloeistof die tot diep in de
bij een dergelijk nulenergie project. grond loopt.
Het is essentieel dat de grond geregenereerd
• Warmtepomp wordt: in de winter wordt meer warmte aan de
Een warmtepomp(Figuur 8) werkt als een koelkast, grond onttrokken dan dat er in de zomer aan
maar dan omgekeerd (Zie Figuur 9). Middels afgegeven wordt. Dit kan gecompenseerd
verhogen en verlagen van de druk wordt het

10

worden middels diverse systemen. Regeneratie worden toegepast: Waar grote glasoppervlakken
kan het rendement aanzienlijk verhogen. zijn is geen verwarming nodig, terwijl daar juist wel
het meeste warmteverlies optreedt. Daarnaast
Conclusie warmtepompbron stijgt warmte op en zal de bovenkant van elke
Gezien de keuze van ventilatiesysteem is een ruimte het snelst opwarmen. Dit is nadelig, met
bodemwisselaar een geschikte bron voor de name omdat er vides in de woonkamer aanwezig
warmtepomp. De U-lus heeft echter een relatief lage zijn (zie hoofdstuk “Ontwerpproces”)
energieopbrengst. • Vloerverwarming
Een alternatieve bodemwarmtewisselaar is de Energy- Vloerverwarming verwarmt de ruimte gelijkmatiger
Heipaal. Dit is een prefab betonnen heipaal met dan andere verwarmingstypen. Echter, het
daarin aangebrachte spiraalleidingen (zie Figuur 10). onderste deel van de ruimte wordt het best
Deze leidingen hebben een grotere lengte per verwarmd. Voor het gevoel is dat goed: Warme
strekkende meter heipaal dan een normale U-lus. Dit voeten en een fris hoofd. Vloerverwarming kan
zorgt voor een grotere energieopbrengst. Bovendien gelijkmatig over alle verwarmde ruimtes verdeeld
dient dit gebouw op palen gefundeerd te worden en worden. (Zie Figuur 12)
is de Energy-Heipaal financieel ook aantrekkelijk.
Conclusie verwarming
Bodemregeneratie kan gebeuren middels een
De keuze valt op vloerverwarming. Met name met het
zonnecollector. Een alternatief voor een
Figuur 10: De Energy-Heipaal van Betonson oog op het ontwerp van dit gebouw is
zonnecollector is het Energy-dak (Zie Figuur 11). Dit
vloerverwarming de meest gunstige variant.
dak wordt vaak gecombineerd met de hierboven
genoemde Energy-heipalen. Om die reden is het
Energy-dak geoptimaliseerd voor deze combinatie.
Het wordt geleverd in prefab elementen.
Voor meer informatie over de Energy-Heipaal en het
Energy-Dak vindt u in de bijlagen.
De opgewekte warmte (of koude) kan op
verschillende manieren in het gebouw verspreid
worden. Wanneer gebruikt wordt gemaakt van LTV
(lage temperatuur verwarming) wordt het
temperatuurverschil tussen warmtepompbron en
warm water verkleind, wat het rendement van de
warmtepomp ten goede komt.
De verschillende verwarmingssystemen:
• Wandverwarming Figuur 12: Verschil in temperatuurverdeling
Wandverwarming zorgt voor een aangename vloerverwarming of radiator / wandverwarming
warmtestraling. Door deze straling wordt de
gevoelstemperatuur verhoogd, met als gevolg dat
de minimumtemperatuur per ruimte verlaagd kan
Figuur 11: Het Energy-dak worden. Dit bespaart energie.
De wandverwarming kan echter niet overal


Koeling Warm tapwater
Met name in de werkruimtes kan het noodzakelijk zijn • Warmtepomp
om in het zomerseizoen te koelen. Door een eventueel De warmtepomp kan ingezet worden om warmte
verhoogde isolatiewaarde wordt warmte zo goed voor warm tapwater te verzorgen. Hoe lager het
vastgehouden dat oververhitting in overdag intensief temperatuurverschil tussen de bron en de
gebruikte ruimtes vrijwel niet uit te sluiten is zonder uiteindelijke warmte, hoe hoger het rendement
goede koeling. van de warmtepomp. Vandaar dat gebruik
gemaakt wordt van “zeer lage temperatuur
• Warmtepomp
verwarming”. Deze zeer lage temperatuur (ca. 30
Door een warmtepomp omgekeerd te laten
°C) is niet voldoende voor warm tapwater.
werken wordt warmte uit de woning onttrokken en
Wegens risico op legionella dient de
wordt de bron verwarmd. Indien het de koelvraag
watertemperatuur minimaal 55°C te zijn. Vandaar
en de warmtevraag nagenoeg gelijk zijn, wordt de
dat een toegevoegde warmtewisselaar het door
bron geregenereerd en blijft de brontemperatuur
de warmtepomp verwarmde water verder
constant. Dit verhoogt het rendement. Bij een
opgewarmd moet bijverwarmen.
kleinere koelvraag dan de warmtevraag kan het
noodzakelijk zijn de bron middels zonnecollectoren • Zonneboiler
te regenereren. Regeneratie kan niet plaatsvinden Een zonneboiler haalt de warmte uit
bij gebruik van ventilatielucht als bron. zonnecollectoren. Vloeistof in de collectoren kan
zelfs in het winterseizoen zeer hoge temperaturen
Conclusie koeling bereiken. Deze warmte wordt opgeslagen in de
De warmtepomp gebruiken voor koeling ligt voor de zonneboiler (Figuur 13), zodat ook tijdens minder
zonnige dagen voldoende warm water aanwezig Figuur 13: De werking van een zonneboiler
hand, gezien deze ook gebruikt wordt voor
ruimteverwarming. De overtollige warmte uit het zal zijn.
gebouw worden middels vrije koeling (kost geen
elektrische energie) aan de bodem afgegeven Conclusie warm tapwater
middels de eerder omschreven Energy-Heipalen. Voor ruimteverwarming wordt de warmtepomp
Dat gekoeld wordt via de voor verwarming gebruikte gebruikt, en het is een logische stap om diezelfde
vloerverwarming ligt ook voor de hand. warmtepomp ook voor warm tapwater te gebruiken.
Omdat warm tapwater i.v.m. gezondheidsredenen
een minimale temperatuur van 55 tot 60 graden moet
hebben, gaat het rendement van de warmtepomp
achteruit. Daarom kan een deel van het Energy-dak
(geïntegreerde zonnecollector in het dak, die gebruikt
wordt voor regeneratie van de bodem) gebruikt
worden voor de verwarming van het tapwater.

12

• Windenergie
Elektra Windturbines of windmolens zetten windenergie
Elektrische energie is (gezien de afwezigheid van een om in elektrische energie. Deze vorm van energie
gasaansluiting) de bron van energie voor zowel de opwekken wordt voornamelijk toegepast op
huishoudapparaten als de voorgenoemde systemen. grotere schaal maar heeft ook voordelen voor
particulier gebruik. Een windturbine levert
• Photo-Voltaïsche Cellen
gemiddeld 2000 kWh per jaar aan energie, hier zijn
PV-cellen zetten zonlicht om in elektrische energie.
wel een aantal voorwaardes aan verbonden die
Dit is de meest voorkomende duurzame
tevens een aantal nadelen opleveren.
stroomopwekking. Het rendement van de cellen is
Een windturbine dient op de betreffende locatie
echter nog niet heel hoog (dit is wel in
op een hoogte van 12 tot 18 meter boven
ontwikkeling). Eén vierkante meter zonnecellen
maaiveld geplaatst te worden en wanneer er
levert ongeveer 90 tot 100 Wattpiek. In Nederland
meerdere turbines geplaatst worden dienen deze
moet deze waarde met 80% vermenigvuldigd
Figuur 14: Back Contact Cell van Solland Solar ongeveer 6 maal de diameter van de rotorbladen
worden om de daadwerkelijke hoeveelheid
uit elkaar te staan.
energie te berekenen.
Conclusie Elektra
De zogenaamde Back Contact Cells van Solland
Solar (Avantis) zijn op dit moment de nieuwste PV- Voor het opwekken van elektrische energie wordt in
cellen die te verkrijgen zijn (zie Figuur 14). Deze eerste instantie gekozen voor PV-cellen. Beide vormen
hebben een nieuwe indeling waardoor per van energieopwekking zijn rendabel voor dit project,
oppervlakte zonnecel meer energie opgewekt echter windturbines hebben een groot nadeel.
kan worden. Dit heeft in eerste instantie geen Windturbines moeten zoveel mogelijk wind vangen.
hogere energieopbrengst als gevolg, maar een Het is daarom niet te voorkomen dat de windturbines
dunnere siliciumlaag. Dit heeft minder duidelijk in het zicht staan. Dit concurreert met de
milieuvervuiling (productie) en lagere gestelde uitgangspunten voor het ontwerp (zie
aanschafkosten tot gevolg. hoofdstuk “Ontwerpproces”.
Figuur 15: Voorbeeld van een kleine windturbine voor De energieopbrengst van de PV-cellen is Om die reden is gekozen voor PV-cellen voor
particulier gebruik afhankelijk van de ligging. Optimaal is het als de elektrische energie.
cellen naar het zuiden gericht zijn, onder een hoek Deze cellen zullen op een plat dak geplaatst worden,
van 36 graden (zie Figuur 16). Wanneer de cellen en worden zo laag mogelijk gehouden zodat ze uit het
op een plat dak onder 36 graden worden gezet zicht blijven. Dit komt de flexibiliteit van het ontwerp
middels een frame, moet rekening worden ten goede: Het gebouw zou op dezelfde manier in
gehouden met de schaduwval van de cellen, op een andere oriëntatie gebouwd kunnen worden. In
de cellen daarachter. De rijen zonnecellen dienen
verband met regenwater en vervuiling wordt gekozen
daarom voldoende afstand t.o.v. elkaar te
voor een hellingshoek van 10 graden. Hierbij leveren
hebben. Het kan daarom rendabeler zijn de cellen
de cellen nog 92% van hun vermogen dat met een
onder een iets lichtere hoek te zetten. Een hoek
hellingshoek van 36 graden gehaald zou worden.
van ongeveer 10 graden wordt aangeraden t.a.v.
het wegspoelen van vervuiling dat de
zonlichttoetreding kan verhinderen.
Figuur 16: Energieopbrengst afhankelijk van ligging PV-
cellen


de luchtkwaliteit, en dat komt de gezondheid van de
5. Ventilatie bewoners niet ten goede.

Conclusie
Ventilatiesystemen
Het meest energiezuinige systeem is gebalanceerde
Ventilatiesystemen zijn er in verschillende soorten en
ventilatie, echter, door de gezondheidsrisico’s is niet
maten. De keuze van het juiste systeem is essentieel
gekozen voor dit systeem.
omdat er veel energie verloren kan gaan door
ventilatie. Hieronder worden de meest gangbare Vandaar dat de keuze gevallen is op de combinatie
systemen verduidelijkt. van mechanische afvoer en natuurlijke toevoer. Verse
lucht is direct afkomstig van buiten en het is daarom
Natuurlijke ventilatie ook minder schadelijk voor het energieverbruik als de
Bij natuurlijke ventilatie wordt geventileerd (zowel bewoners een raam wensen open te zetten.
toevoer als afvoer) via ventilatieopeningen. De
hoeveelheid geventileerde lucht is niet zelf te regelen. Vraaggestuurd ventilatiesysteem
Bij de afvoer treedt veel warmteverlies op, en bij de Koude aangezogen lucht van buiten zorgt voor veel
toevoer komt in de winter koude buitenlucht binnen. warmteverlies. Ventilatie is dus slecht voor het
Dit komt het energieverbruik niet ten goede, maar hier energieverbruik.
kan wat aan gedaan worden.
Middels een grondbuis kan de toevoerlucht in de Omdat de afzuiging mechanisch gebeurt, is het
winter opgewarmd worden en in de zomer afgekoeld. mogelijk de ventilatiecapaciteit te sturen, afhankelijk
van de vraag naar ventilatie. Wanneer geen ventilatie
Mechanische afvoer, natuurlijke toevoer nodig is, wordt er ook niet afgezogen. Er wordt dan
Figuur 17: Itho DemandFlow ventilatie-unit
ook geen koude buitenlucht binnengelaten, en er
Hierbij wordt in elke ruimte een gecontroleerde
vindt dus geen extra warmteverlies plaats.
hoeveelheid lucht mechanisch afgezogen, die vanzelf
(door onderdruk) wordt aangevuld met verse Middels het zogenaamde Itho “DemandFlow” systeem
buitenlucht die via ventilatieroosters het gebouw kan deze vraaggestuurde ventilatie ook afzonderlijk
binnen komt. Ook hier geldt dat er veel energieverlies per ruimte geregeld worden. Wanneer zich niemand in
optreedt, maar dat verlies kan verminderd worden een slaapkamer bevindt, wordt daar ook niet
middels een grondbuis. De warmte uit de afvoerlucht geventileerd. Zo kan het warmteverlies door ventilatie
kan middels een warmtewisselaar en een enorm terug gebracht worden.
warmtepomp gebruikt worden voor verwarming of
Om dit te realiseren moet op elke ruimte een
warm tapwater.
afzuigpunt geplaatst te worden, en moeten per ruimte
aparte leidingen gelegd worden naar de technische
Gebalanceerde ventilatie met WTW
ruimte. Dit vergt een grote leidinglengte, waarvoor
Bij gebalanceerde ventilatie wordt zowel de toevoer redelijk veel ruimte in de constructie vereist is.
als de afvoer mechanisch verwezenlijkt. Dit heeft als
gevolg dat alles perfect gecontroleerd kan worden. Figuur 18: Overzicht Demandflow systeem /
Door een warmte terugwinning te gebruiken kan verse leidingen
lucht opgewarmd worden met de warmte uit de
afgevoerde lucht. Echter, uit gebruik van dit systeem is
gebleken dat dit ernstige gevolgen kan hebben voor

14

Ventilatie-unit
In de technische ruimte wordt een ventilatie-unit
geplaatst, waarop alle afzonderlijke leidingen
aangesloten worden. De ventilatie-unit van het
DemandFlow systeem (zie Figuur 17) zal elke 3 minuten
een hele kleine hoeveelheid lucht van elke ruimte
afzuigen. Dit luchtmonster wordt op verontreiniging
gemeten. Na meting wordt automatisch bepaald of
ventilatie vereist is.
Wanneer ventilatie nodig is, blijft de ventilatie-unit de
ruimte ventileren totdat de dan constant lopende
meting aangeeft dat ventilatie niet meer nodig is.
Naast het feit dat de afzuiging mechanisch en dus
gecontroleerd is, kan de natuurlijke aanvoer ook
gecontroleerd worden. De ventilatieroosters
behorende bij het “DemandFlow” systeem kunnen in
het kozijn, of in de wand geplaatst worden. Deze
roosters kunnen middels een domotisch systeem
Figuur 20: Luchtstroom in de woonkamer gekoppeld worden aan de ventilatie-unit. Wanneer in
een ruimte niet geventileerd wordt, worden in dat
geval de ventilatieroosters in die ruimte kierdicht
afgesloten.
Om het comfort te maximaliseren is het ook mogelijk
de ventilatieroosters handmatig open te zetten.
Vanwege esthetische redenen is ervoor gekozen om
de ventilatieroosters in de wand te verwerken.
Afhankelijk van de wandafwerking is het mogelijk de
roosters achter de wandafwerking te verbergen.

Afzuigpunten
De afzuigpunten dienen in elke ruimte op de juiste
locatie geplaatst te worden. Verse lucht wordt nabij
raamopeningen aangezogen. Door de afzuigpunten
ver van de raamopeningen te plaatsen kan zoveel
mogelijk luchtstroom gerealiseerd worden.
Hoe de afzuigpunten geplaatst zijn is zichtbaar in
Figuur 20 en Figuur 19.

Figuur 19: Luchtstromen in de slaapkamers


6. Bouwmethode
Er zijn verschillende bouwmethoden mogelijk voor een milieubelastend, maar gezien de standaard
duurzaam gebouw als dit. Gezien de wens afmetingen en de zeer lange levensduur kan dit staal
demontabel te bouwen is het een must om met vaak hergebruikt worden.
prefab elementen te werken. De belangrijkste Staal kan zeer grote overspanningen aan en is
bouwmethoden die dit toelaten worden hieronder daarom geschikt voor slanke constructies en voor
toegelicht: overstekken.
In het staalskelet moeten vervolgens (niet
Houtskeletbouw constructieve) wanden, vloeren en daken worden
De hele draagstructuur wordt vervaardigd uit houten geplaatst.
balken. Alle balken hebben standaardafmetingen.
Hout is een natuurlijk materiaal dat zich goed laat Prefab betonbouw
bewerken. Het hout is ook goed te hergebruiken of Bij deze bouwmethode worden betonnen elementen
eventueel “terug te geven” aan de natuur. (kolommen, balken, vloeren, daken en wanden) Figuur 21: Voorbeeld staalframebouw
Verbranden levert eventueel ook nog energie op. geprefabriceerd en op de bouwplaats in elkaar gezet.
Vandaar dat houtskeletbouw een milieuvriendelijke Beton is zeer sterk maar ook erg zwaar. Beton kan
methode is die goed in de Cradle to Cradle gedachte slechts gedeeltelijk worden hergebruikt
past. (betongranulaat), maar bij hergebruik gaat dat ten
De houten balken in combinatie met platen kunnen koste van de kwaliteit.
als prefab elementen worden vormgegeven zodat de Beton heeft wel het voordeel dat het door zijn grote
bouwtijd ingekort kan worden. massa veel warmte kan accumuleren.

Staalframebouw Conclusie
Staalframebouw is als houtskeletbouw, maar maakt Gezien de overspanningen en uitkragingen van het
gebruik van dunne koudgevormde stalen profielen. ontwerp (zie hoofdstuk “Ontwerpproces”) is er
Standaardafmetingen zijn er niet echt, maar omdat gekozen voor een staalskeletbouwconstructie. Dit Figuur 22: Voorbeeld staalskeletbouw
het staal zich koud goed laat vormen kan het meeste zorgt voor een zeer sterk en stabiel systeem dat licht
staal wel hergebruikt worden. Het past echter minder gedimensioneerd kan worden. Door gebruik te maken
goed in het Cradle to Cradle principe dan van zoveel mogelijk dezelfde maten kunnen
houtskeletbouw. Staal is sterker dan hout en kan staalskelet onderdelen (portalen) prefab geleverd
daarom veel lichter gedimensioneerd worden. In worden. De opvulling (wanden, vloeren, daken)
staalframebouw kunnen daarom grotere overstekken kunnen prefab in hout uitgevoerd worden. Gezien de
en overspanningen gerealiseerd worden. standaard afmetingen van het staalskelet kunnen de
wanden vloerpanelen flexibel ingedeeld worden.
Staalskeletbouw De slanke dimensionering van het staalskelet en het
Staalskeletbouw maakt gebruik van warmgewalste feit dat de houten panelen niet constructief zijn zorgt
staalprofielen die in standaardmaten worden voor veel plaats voor een dikke isolatielaag. Voor
toegepast. De productie van deze profielen is meer informatie zie hoofdstuk “Isolatie”.

Figuur 23: Voorbeeld houtskeletbouw

16

7. Isolatie
Gezien het feit dat dit project zo weinig mogelijk krantenpapier en is past dus goed in de Cradle to
milieubelastend moet zijn, en een zeer hoge Cradle gedachte. De isolatiewaarde is zonder meer
isolatiewaarde gewenst is, zijn een aantal goed. Cellulosewol kan ingespoten worden, maar kan
isolatiematerialen in onderstaande tabel naast elkaar ook als bevochtigde “pap” op constructieonderdelen
gezet. gespoten worden. Het materiaal is zeer geschikt voor
prefab constructies en past dus ook uitstekend bij de
Conclusie gekozen bouwmethode (zie hoofdstuk
Uit deze tabel komt Cellulosewol (Isofloc) het beste uit “Bouwmethode”).
de test. Deze isolatie wordt vervaardigd uit gerecycled

Figuur 24: Het inspuiten van IsoFloc isolatie

Isolatiesoort Lambda- Ecobalans Afbraak Prijs Duurzaamheid Brandbestendigheid Opmerkingen / Waardering
waarde fabricatie

Geëxtrudeerde polystyreen 0,029 – 0,038 -- - €38,- / m3 - -- (M1) Giftig bij brand, niet ecologisch
Geëxpandeerde 0,033 – 0,042 -- - €38,- / m3 - -- (M1) Giftig bij brand, niet ecologisch
polystyreen
Rotswol 0,040 - - €55,- / m3 + - (M0 of M1) Niet ecologisch
Perliet 0,045 - 0 €120,- / m3 ++ ++ (M0)
Vermiculiet 0,060 - 0 €40,70 / m3 ++ ++ (M0)
Geëxpandeerde klei 0,100 - + €41,50 / m3 ++ ++ (M0)
(Argex)
Houtwol 0,060 0 + €216,- / m3 + - (M2)
Cellulosewol 0,039 0 ++ €40,- / m3 + - (M2) Beste prijs-kwaliteit-verhouding
Geëxpandeerde kurk 0,033 0 ++ €227,- / m3 + - (M2)
Hennep 0,080 0 ++ €87,- / m3 + - ontvlambaar
Vlas 0,037 - ++ €180,- / m3 + - ontvlambaar Productie niet milieu-vriendelijk
Kokoswol 0,047 - 0 €220,- / m3 + - ontvlambaar Productie is vervuilend

Waardering: -- = zeer slecht - = slecht 0 =neutraal + = goed ++ = zeer goed
Brandbestendigheid: M0 = onbrandbaar M1 = ontvlambaar M2 = moeilijk brandbaar

Bron: Boomer – www.boomerbvba.be


8. Wet- en Regelgeving (Bouwbesluit) Ruimtebeschrijving Oppervlakte VR
Souterrain
Oppervlaktes
Woon- / eetkamer 44,3 m² +
De totale oppervlakte van het verblijfsgebied dient minimaal 55% van de Gebruiksoppervlakte te zijn. In Figuur 25 is te
zien dat dit percentage in dit gebouw 83% bedraagt. Aan deze eis wordt dus ruimschoots voldaan. Technische ruimte 1,4 m²
Badkamer 1 6,1 m²
Brandveiligheid Gang 3,1 m²
Het kantoorblok is volledig gescheiden van het woondeel. Er wordt daarom gesproken van een apart Wasruimte 2 m²
brandcompartiment. Daarom wordt tussen de woning en het kantoor een brandscheiding geëist van 60 minuten
Slaapkamer 1 13,2 m² +
WBDBO (bouwbesluit 2003 artikel 2.106 lid 1).
Begane Grond
Gezien de constructieve opbouw van het gebouw ligt het voor de hand dat de scheidende wand tussen het kantoor
en de woning opgebouwd is als een buitenwand. Met die opbouw voldoet deze wand aan de eisen t.a.v. Toilet 1,2 m²
brandwerendheid. Hal 11,8 m²
Het bouwbesluit bevat ook eisen t.a.v. het plaatsen van rookmelders. Deze rookmelder dient van niet ioniserende Badkamer 2 3,4 m²
aard te zijn, aangesloten te zijn op het elektriciteitsnet en te zijn voorzien van een secundaire energiebron. Slaapkamer 2 11,8 m² +
Rookmelders zijn verplicht op de vluchtroute vanuit een brandcompartiment (bouwbesluit 2003 artikel 2.146 lid 7).
Slaapkamer 3 11,8 m² +
Dit betekent dat zowel de woning als het kantoor voorzien moeten zijn van tenminste één rookmelder. Deze Werkruimten 41,4 m² +
rookmelders moeten geplaatst worden in de vluchtroute, oftewel in de hal van beide gebouwdelen.
1e verdieping m²
Vergaderruimte 20,6 m² +
Keuken 6,2 m² +
Toiletten 1,5 m²

Totaal VG 149,3 m²
Totaal GO 179,8 m²

Percentage VG 83 %

Figuur 25: Bepaling VR, VG en GO

18

Daglichttoetreding
Het bouwbesluit stelt eisen aan de hoeveelheid daglicht die in een aantal ruimtes binnen komt. De
daglichtberekening staat in onderstaande tabel. A_d;i is de oppervlakte per raam, C_b;i is de belemmeringsfactor,
A_e;i is de totale daglichttoetreding per ruimte.
Vloeroppervlak A_d;i
Souterrain [m2] [m2] C_b;i A_e;i A_e Eis Resultaat
Woon- / eetkamer 44,30 27,27 4,43 VOLDOET
Raam Zuid 36,00 0,66 23,76
Raam West 4,08 0,86 3,51
Techniek 2,30 0,00
Badkamer 1 2,70 0,00
Gang 2,50 0,00
Wasruimte 1,50 1,05 0,00
Raam West 3,28 0,32 1,05
Slaapkamer 1 13,20 2,10 1,32 VOLDOET
Raam West 6,55 0,32 2,10
Begane Grond 0,00
Werkruimte 33,80 13,05 3,38 VOLDOET
Raam Oost 3,18 0,86 2,73
Raam West 12,00 0,86 10,32
Hal 11,80 4,31 0,00
Raam Oost 5,01 0,86 4,31
Meterkast 0,60 0,00
Toilet 1,20 0,00
Badkamer 2 3,40 0,00
Raam West 2,31 0,86 1,99
Raam Oost 2,31 0,86 1,99
1e Verdieping 0,00
Vergaderruimte 20,60 5,35 2,06 VOLDOET
Raam West 6,22 0,86 5,35
Keuken 6,20 8,94 0,62 VOLDOET
Raam Oost 10,40 0,86 8,94
Toiletten 6,00 0,00


9. Ontwerpproces
Stedenbouwkundig plan.
Het stedenbouwkundig plan is gegeven door de studenten van de Academie van Bouwkunst in Maastricht. Het plan
biedt een grote uitdaging op ontwerpgebied vanwege de afwijkende oriëntatie. Deze situatie maakt dat aan de
straatzijde een open karakter gewenst is en aan de achterzijde, aangrenzend aan de gemeenschappelijke tuin, juist
een gesloten karakter. Gezien het doel een real-life lab voor “de wijk van morgen” biedt dit plan mogelijkheden om
ontwerpen en ideeën te genereren om in te passen in iedere situatie.

Concept
Als eerste gedachtegang bij de opgave van “de wijk van morgen” hebben wij gedacht over een beeld van hoe wij
in de toekomst een woonwijk zouden willen zien. De opgave van dit afstudeerproject biedt grote vrijheid in het
Figuur 28 Plattegrond van het stedenbouwkundig plan
ontwerp, verschillende principes van traditioneel tot hightech of ecologisch kunnen worden uitgewerkt. Onze visie op
“de wijk van morgen” wijkt niet ver af van het beeld van de huidige nieuwbouw, het is niet ons doel om de
gemiddelde huizenkoper een ander beeld op te leggen van een nieuwbouwwoning.
Als concept hebben wij er voor gekozen om met een minimale verandering een maximaal resultaat te bereiken. Om
de woning in de toekomst ook daadwerkelijk aantrekkelijk te maken voor realisatie of verkoop hebben we er voor
gekozen om de uiterlijke kenmerken van ons ontwerp niet te veel te laten afwijken van een traditioneel beeld van
een moderne woning, het uiterlijk verandert weinig maar het resultaat op het gebied van verminderen van
energieverbruik en terug dringen van milieubelasting wordt gemaximaliseerd.
Om de energievraag van een ontwerp te kunnen realiseren is een van de eerste stappen het ontwerp compact
uitvoeren. Voor het ontwerp hebben we een tweede concept bedacht om het gebouw uit te voeren en te relateren
aan een van de meest compacte voorwerpen van onze samenleving, het zwitsers zakmes. Een dergelijk zakmes is
zeer compact vormgegeven maar bevat een groot aantal functies die aanwezig zijn wanneer met ze nodig heeft. Figuur 28 Concept

Figuur 28 Concept

20

Oriëntatie en relatie
Het ontwerp is vanuit een compacte vorm opgebouwd en aangepast aan de situatie en de daarbij behorende
oriëntatie. Voor iedere functie is afgewogen welke oriëntatie en welke relatie met de omgeving deze dient te
hebben. Om een voorbeeld te noemen de woonkamer heeft vanuit het oogpunt van passieve energie een groot
glas oppervlak nodig gericht op het zuiden maar een relatie met buiten is wel gewenst. Deze relaties zijn verwerkt in
een schema. Aan de hand van deze schema’s zijn de keuzes gemaakt voor de plaatsing van de ruimtes en hun
relatie met de omgeving.

Noord Oost Zuid West
Kantoor
Entrée 0 0 0 0
Werkplekken + + - +
Kantine 0 + 0 +
Vergaderriumte + + - +
Woning
Entrée 0 0 - 0
Woonkamer - - + 0
Keuken - + 0 +
Slaapkamer 0 + - +
Badkamer 0 + 0 +

Kantoor Entrée Werkplekken Kantine Vergaderruimte Buitenruimte
Entrée X 0 - 0 -
Werkplekken 0 X 0 + 0
Kantine - 0 X + +
Vergaderruimte 0 + + X -
Buitenruimte - 0 + - X
Woning Entrée Woonkamer Keuken Slaapkamer Badkamer Buitenruimte
Entrée X + + + 0 -
Woonkamer + X + - - 0
Keuken + + X - - 0
Slaapkamer + - - X + 0
Badkamer 0 - - + X -
Buitenruimte - 0 0 0 - X


Vanuit deze tabellen hebben we de oriëntatie van de ruimtes afgeleid. De woonruimtes zijn georiënteerd op het
zuiden met een aangrenzende buitenruimte en de slaapvertrekken zijn oost-west georiënteerd zodat er overdag niet
te veel zonnewarmte de ruimte binnen dringt. Het kantoor heeft ook een oost-west orientatie wat betreft de
raamopeningen vanwege het open karakter naar de entree en een snelle voor verwarming van de ruimtes in de
ochtenduren maar wanneer de zon op mijn hoogst staat is het kantoor dat voornamelijk koeling nodig heeft volledig
afgeschermd van de passieve zonnewarmte.

Met behulp van schuimblokjes hebben we een aantal transformaties uitgevoerd op een standaard kubus die de
compacte vormgeving uitbeeld. Deze transformaties zijn gemaakt met de gegevens van de bovenstaande tabellen
in ons achterhoofd.

Vanuit de tabellen en massastudies hebben we voor een plattegrond voor de woningen het kantoor relatieschema’s
opgesteld. Het onderstaande schema is de laatste variant en ook de variant waarvan we zijn uitgegaan bij het
ontwerp van de plattegrond. Voor het kantoorgedeelte hebben we deze schema’s in afgeslankte vorm gemaakt,
omdat dit deel als vrij indeelbaar is ontworpen en een grote ruimte omhelst.

Figuur 32 relatieschema begane grond Figuur 32 relatieschema souterrain Figuur 32 relatieschema kantoor

Figuur 29 Massastudies

22

Ontwerp
Vanuit de massastudies en de relatieschema’s hebben we plattegronden opgezet, deze plattegronden zoals
afgebeeld hier onder omvatten het relatieschema en zijn afgestemd op een optimale oriëntatie, zo zijn de
woonkamer en keuken lichtelijk geroteerd vanwege een maximale zon instraling in de winter situatie. De ruimtes die
een relatie met een buitenruimte of de gemeenschappelijke tuin hebben gekregen bevinden zicht in het souterrain
de overige ruimtes zoals bijvoorbeeld de tienerslaapkamers bevinden zicht op de begane grond. Hierdoor ontstaat in
het souterrain een woonruimte met keuken, badkamer en slaapkamers. Door op deze verdieping de hoofdbadkamer
te realiseren worden de leiding lengtes voor het water en dergelijke beperkt en treed er weinig warmte verlies op.
Voor een comfortabel ontwerp te realiseren hebben we bij de tienerslaapkamers een afzonderlijk toilet en een
afzonderlijke doucheruimte gerealiseerd.
Het kantoor is volledig evenwijdig met de straat gepositioneerd met de entreezijde in het oosten. Vanwege het grote
glasoppervlak in deze gevel warmt het kantoor in de ochtend snel op en heeft het een herkenbare gevel voor de
mensen die het gebied binnen rijden. Het grote gevelvlak aan de voorzijde geeft eventueel de mogelijkheid voor het
plaatsen van een bedrijfslogo of een bedrijfspromotie naar eigen invulling.

Figuur 33 Plattegronden

Uitwerking en materialen
Het ontwerp is uitgewerkt volgens een gestandaardiseerde maatvoering, de keuze voor een vast constructieprincipe
met een vaste maatvoering. Met de cradle to cradle gedachte voor de keuze van materialen hebben we gekozen
voor reeds gebruikte of uit productie afval resten samengestelde materialen. Door een staalskelet van hergebruikt
staal en wand panelen van OSB-platen te gebruiken kunnen we een standaard afmeting aan de verschillende
wandpanelen toekennen. Op deze manier ontstaat een flexibel systeem met weinig uitzonderingen in detaillering en
constructieprincipe. Dit wordt verder toegelicht bij de hoofdstukken wand en vloer opbouw en constructie.
Om het ontwerp op meerdere manieren toe te kunnen passen en een vrij invulbaar beeld van de woning te creëren
hebben we de afwerking van de gevels ingevuld met materialen die aan de buitenkant van de wanden bevestigd
kunnen worden. Omdat iedere situatie of opdrachtgever kan verschillen is in principe ieder materiaal toe te passen.
Wij hebben een keuze gemaakt wat betreft materialen met 3 bepaalde beelden; modern, traditioneel en duurzaam.
Door toepassing van verschillende materialen kan ieders wens wat betreft uitstraling worden ingevuld.
De gevels zijn verder zonder specifieke kenmerken van stijl of bouwmethode vormgegeven. Een duidelijk patroon van
de standaard afmetingen in de constructie is bewust niet herkenbaar gemaakt in het gevelbeeld om dit niet vooraf
te beïnvloeden met een bepaald patroon wat er herkenbaar in terug komt. Aan de buitenzijde hoeft dus niet
getoond te worden welk constructieprincipe is toegepast. Op deze manier kan iedere bewoner of gebruiker een
eigen invulling geven aan het gebouw.

Figuur 37 gevels

24

Detailering
Samen met het ontwerp hebben we een constructieprincipe ontwikkeld, de vormgeving van het gebouw is samen
met de maatvoering van de constructie ontwikkeld om een zo compleet mogelijk ontwerp met een zo klein mogelijk
aantal uitzonderingen in de detaillering te maken. De onderstaande doorsneden zijn volledig uitgewerkt in de
bijgevoegde tekeningen. Op deze pagina is een detail voorbeeld gegeven van de gevelopbouw dit geeft een
duidelijk beeld van de bouwkundige opzet van het gebouw. Ook deze details zijn in bijgevoegde tekeningen groter
en overzichtelijk uitgewerkt.

Figuur 38 Opbouw detaillering Figuur 39 doorsneden


10. Energieschema
Dit hoofdstuk geeft weer welke maatregelen in het
ontwerp genomen zijn om de energievraag in alle Ontwerpmaatregelen
aspecten te realiseren. De keuzes voor deze In het ontwerp zijn een aantal maatregelen getroffen
maatregelen zijn verduidelijkt in de hoofdstukken die het energieverbruik ten goede komen. Deze staan
“Passieve Energie”, “Energiebesparing” en “Actieve in Figuur 28 afgebeeld. Ter verduidelijking zijn enkele
Energie”. 3D-impressies toegevoegd.

Dichte gevel op het
zuiden in het
kantoorblok ter
voorkoming van
Figuur 40: Zonstudie: Wintersituatie t.p.v. overstek
overtollige warmte

Overstek: houdt direct
Oriëntatie van de zonlicht in de zomer
ruimtes: tegen. De open
Warmtevragende vormgeving laat wel
ruimtes aan de veel diffuus daglicht
zuidkant, kantoordeel binnen
aan de noordkant
Groot glasoppervlak
op het zuiden resulteert
in veel zonnewarmte –
extra zonwering nodig
om in de zomer Figuur 41: Zonstudie: Zomersituatie t.p.v. overstek
overtollige warmte
buiten te houden

Figuur 42: Ontwerpmaatregelen voor energiezuinig bouwen

26

Het bedrijf Soltis levert
screendoeken die
voorzien zijn van een
Zonwering
dunne reflecterende
metaalcoating, Boven de ramen die op het zuiden gericht zijn bevindt
waardoor maarliefst zich een overstek. Dit overstek bestaat uit slanke stalen
95% van de kokertjes, met een tussenruimte. Het overstek houdt
zonnewarmte direct zonlicht tegen, maar laat diffuus daglicht
tegengehouden wordt, toetreden tot de woning.
terwijl diffuus daglicht Dit is echter niet voldoende om te voorkomen dat met
nog goed doorgelaten name de woonkamer in de zomer ernstig oververhit
wordt. raakt. Dit is vastgesteld middels berekeningen uit de
programma’s EPW en Trnsys. Om oververhitting te
Figuur 43: Zonwering die bovenaan voorkomen moet extra buitenzonwering toegepast
Figuur 44: Soltis 92 screens geopend kan worden laat meer diffuus worden. Dit gebeurt middels screens. Screens zijn
daglicht door textiele doeken die op verschillende manieren voor
het raam gespannen kunnen worden.
Wanneer zonwering van boven naar beneden
afgelaten wordt, wordt eerst het diffuse daglicht
tegengehouden, en later pas het directe zonlicht.
Vervolgens moet de kunstverlichting ingeschakeld
worden om voldoende licht in de woning of het
kantoor te krijgen. Het is dus beter als de zonwering
van beneden naar boven zou kunnen gaan. Screens
kunnen een verstelbare onder- EN bovenrand hebben,
waardoor het vlak in het raam waarin de zon geweerd
wordt geheel verstelbaar is.

Schema actieve energie
De gemaakte keuzes voor de actieve energie zijn in
het gelijknamige hoofdstuk terug te vinden. Uit deze
conclusies is al af te leiden dat er zoveel mogelijk
geïntegreerd gebruik wordt gemaakt van dezelfde
systemen (in dit geval de warmtepomp).
Wanneer de verschillende onderdelen nauw met
elkaar samenwerken kan het beste resultaat bereikt
worden. Vandaar dat ook andere onderdelen van het
actieve energieschema in verband met elkaar staan.
Hieronder is schematisch weergegeven hoe zowel
Dit energieschema is ruimteverwarming, koeling, warm tapwater en elektra
ook afgedrukt op A2 in het gebouw werken.
formaat in de
tekeningenset (zie
Figuur 45: Het Energieschema bijlagen), op blad BT.14


11. Constructie
Stramienen
De plaatsing van stramienen is de eerste stap naar de
realisatie van de constructie. Voor dit project is er
aandacht aan besteed zoveel mogelijk vergelijkbare
maten te hanteren zodat de houten panelen
waarmee de wanden en vloeren opgebouwd
worden, zoveel mogelijk dezelfde maten hebben en
dus gestandaardiseerd kunnen worden.
Zoveel mogelijk dezelfde afmetingen hanteren heeft
positieve gevolgen op het verminderen van het
materiaalgebruik, en het standaardiseren van
wanden, vloeren, maar ook vloerverwarming, ruimte
indelingen, enzovoorts.
Uit de afmetingen van het schetsontwerp is gebleken
dat het afronden van de stramienmaten op hele
meters het gunstigst uitkwam. Bij een vrije hoogte
(bouwbesluit) van 2600 mm blijkt een
verdiepinghoogte van precies 3000 mm ook goed
haalbaar is. Op deze manier is het gebouw eenvoudig
en logisch te maatvoeren.
De stramienen zijn in drie blokken verdeeld (A, B en C,
te zien aan de nummering). Dit zijn het kantoorblok
(groen), het woonblok (blauw) en het slaapkamerblok
(rood).
In dit geval ligt blok C in het verlengde van blok A. Het
is echter mogelijk dat, wanneer dit ontwerp op een
andere locatie (oriëntatie) geplaatst zou worden,
deze blokken ten opzichte van elkaar zouden draaien.
Zo kan de oriëntatie op het zuiden geoptimaliseerd
worden. Bij een dergelijke aanpassing zou de
constructie en de indeling van de wandpanelen
echter opnieuw onderzocht moeten worden.

Figuur 46: Stramienen

28

Algemene opbouw staalconstructie
Zoals in het hoofdstuk “Bouwmethode” werd
omschreven is gekozen voor staalskeletbouw.
Hiernaast (Figuur 33) is te zien hoe deze
staalconstructie vormgegeven is.
Er is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van gelijke
staalprofielen. Het betreft voornamelijk IPE160
profielen, die als kolommen en liggers
portaalconstructies vormen. De liggers waarop vloeren
liggen zijn uitgevoerd als kokers 160 x 80 x 6 mm. Deze
kokers zijn wringstijf. Daardoor wordt het mogelijk
vloeren asymmetrisch op te leggen zonder nadelige
consequenties voor de constructie.
De gehele staalconstructie heeft scharniervormige
verbindingen. Zoals het staalskelet hiernaast is
afgebeeld, is het dus instabiel (t.a.v. horizontale
krachten). Wanneer er echter wanden
vloerelementen in deze constructie worden bevestigd,
nemen deze de stabiliteit van de constructie voor hun
rekening.
Tijdens het bouwproces, voordat de wanden
vloerelementen geplaatst worden, zal deze
constructie tijdelijk geschoord moeten worden.

Figuur 47: Perspectief staalconstructie


Verticale krachtsafdracht
Door overstekken en plaatselijk ongelijke
overspanningen dienen extra maatregelen getroffen
te worden om verticale krachten af te dragen naar de
fundering.

Knelpunt 1 t.g.v. verticale krachten:
Slaapkamer 2 (de slaapkamer aan de westkant, op de
begane grond) steekt 3 meter over het terras. Om dit
overstek te realiseren zijn op 3 plaatsen staalstrippen F
aangebracht die trekkrachten voor hun rekening
R;a R;b
nemen. Dit is zichtbaar in Figuur 34. De rode krachten
geven de massa’s van het overstek (puntlasten) aan,
de blauwe pijlen geven aan hoe de reactiekrachten
vervolgens werken en hoe die krachten zich naar de
fundering verplaatsen. Uit de uiteindelijke
constructieberekeningen kan blijken dat de kolommen
die op extra drukkracht belast worden groter
Figuur 48: Verticale krachtsafdracht overstek slaapkamer
gedimensioneerd moeten worden. Knik en buiging
kunnen worden tegengegaan door de stabiliteit die
de wandpanelen aan de constructie zullen geven. Ter
verduidelijking staat naast Figuur 34 het statisch
schema van dit constructieonderdeel.

Knelpunt 2 t.g.v. verticale krachten:
In Figuur 35 is de krachtsafdracht t.p.v. het overstek
van het kantoorblok weergegeven. Wederom stellen
de rode pijlen de puntlasten van de massa van het
kantoorblok voor. De directe reactiekrachten (groen)
worden via de liggers onder het kantoorblok (groen)
overgedragen aan de schuine ligger (blauwe lijn). Via
kolommen onder deze schuine ligger worden deze
krachten afgedragen aan de fundering (blauwe
F
pijlen). R;a R;b

Figuur 49: Verticale krachtsafdracht overstek kantoorblok

30

Afstudeerverslag

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Afstudeerverslag

Similar to Afstudeerverslag (20)

Afstudeerverslag