Concept The White Box

1. Beyond Sustainability
Building Technology 2013-2014
Veggitel
Social Wall
The White Box

2. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX THE WHITE VISIE
CONCEPT
ONDERZOEK
& VERANTWOORDING
UITWERKING
REALISATIE

3. | 3
WHITE BOX
THE WHIT E BOX
Auteurs René Bakx
Pieter Beurskens
Jan van Asten
Michiel Lambriex

4. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX SAMENVATTING
SUMMARY

5. | 5
SAMENVATTING
VISIE
SUMMARY

6. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Er zijn diverse trends en ontwikkelingen gaande. Veel daarvan spelen in of zijn gebaseerd op de
toename van de wereldbevolking, die tot 2030 zal toenemen tot 8,3 miljard (een stijging van
1,3 miljard) [ING,2012]. Voor de bouwsector heeft dit invloed op de toekomstige woningmarkt.
Een van de uitdagingen voor de bouwsector is het inspelen op ecologische innovaties, dit door
schaarste aan grondstoffen, voedsel en fossiele brandstoffen. Gekozen is verder te focussen op
het terugdringen van fossiele brandstoffen. Dit doordat fossiele brandstoffen een grote bijdrage
leveren aan de klimaatverandering door de uitstoot van broeikasgassen. In Nederland zijn de
effecten van klimaatverandering merkbaar, zo is de temperatuur de afgelopen 100 jaar met
1,7 C° gestegen. Daarnaast zal naar verwachting de zeespiegel tot 2100 tussen 35 en 85 cm
stijgen [KNMI’06-scenario’s, 2006]. Klimaatverandering zal doorzetten, alleen de mate waarin
dit gebeurd is te beïnvloeden. Om dit te beïnvloeden wordt gefocust op het elektriciteitsverbruik
van huishoudens.
Het elektrictietisverbruik van Nederlandse huishoudens is sinds 1990 jaarlijks gemiddeld met
2,2% toegenomen [CBS, 2013]. Apparaten worden weliswaar steeds zuiniger, maar door een
toename van de hoeveelheid apparaten, is het totale elektriciteitverbruik van een huishouden
toegenomen. De bepalende factor hierin is de mens. Het veranderen van het energiegedrag
van mensen zal zorgen voor een verlaging van het energieverbruik, wat bereikt kan worden
SAMENVATTING

7. SAMENVATTING | 7
door de mens bewust te maken van het elektriciteitsverbruik. Naast beperken van de energievraag is
de doelstelling het gebruik van duurzame energiebronnen te bevorderen. In 2012 leverden duurzame
energiebronnen 4,5% van het totale energieverbruik, de doelstelling is dat dit tot 2023 oploopt tot 16%
[Nationaal Energieakkoord].
Het ontwikkelde product is The White Box. The White Box is een centraal gelegen ruimte, die het geweten
van de woning vormt. Het geweten omschrijft het gevoel voor goed en kwaad. The White Box zal de
gebruiker bewust maken van het goede en het kwade op het gebied van energieverbruik in de woning. Dit
wordt bereikt door de bewoner bij een hoog energieverbruik zich niet prettig te laten voelen in zijn eigen
huis. Met als gewenst effect dat de gebruiker hierop zal anticiperen en zijn energieverbruik zal verminderen.
Het concept dat ontwikkeld is bestaat uit een kubus vormige ruimte, welke niet enkel het energieverbruik
weergeeft, maar ook de energiebalans weergeeft van het energieverbruik ten opzichte van de
energieopwekking. Hierbij wordt er vanuit gegaan dat de toekomstige woningen energieneutraal of
energieleverend zijn. Dit betekent dat de toekomstige woning evenveel energie opwekt als dat er energie
verbruikt wordt.
Om de visie en het concept invulling te geven is onderzoek gedaan op diverse gebieden. Allereerst naar
verschillende trends en ontwikkelingen welke gaande zijn of gestimuleerd dienen te worden. Onderzoek
naar diverse vormen van interactie tussen mens en architectuur. Pyramid of Technology heeft inzicht
gegeven in verschillende niveau’s tot volledig genaturaliseerde techniek. Studie is gedaan naar werking van
bewustwording en de te verwachten besparing die te behalen valt. Voor het bepalen van afmetingen van
The White Box is de comfortzone van de mens geanalyseerd.

8. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Several trends and developments are ongoing. Many of those trends are based on the fact that
the world population will increase to 8,3 billion people in 2030 (an increase of 1,3 billion) [ING,
2012]. This will have a big influence on the future housing market and the building industry.
One of the major challenges for the building industry is to respond to the eco-innovations,
because of the scarcity of raw materials, food and fossil fuels. In the vision is chosen to focus
on reduction of fossil fuels. Fossil fuels supply a major contribution to the climate change, by
the large greenhouse gas emission. In the Netherlands the climate change is noticeable by
several factors and predictions. The past 100 years the temperature has increased with 1,7
C°. Besides this, the prediction is that the sea-level will rise between 35 and 85 cm till 2100
[KNMI’06-scenario’s, 2006]. It is a fact that climate change will continue, only the degree of
changing can be influenced. To influence the climate change the further focus will be on the
electricity consumption of households.
The electricity consumption of households has increased since 1990, with an annual average
increase of 2,2% [CBS,2013]. Although devices are getting more efficient during the time, the
amount of devices in a households are raising. For that reason, the total energy use of households
has increased. Energy use is caused by citizens, behavior change of energy consumption should
decrease the consumption. This could be reached by making citizens aware of their electricity
SUMMARY

9. SUMMARY | 9
consumption. Besides the purpose of decreasing the energy consumption, also a raise in renewable energy
is needed for a more sustainable world. The renewable energy rate of the total energy use in 2012 stands
at 4,5%, while the goal is an increase to 16% in 2023 [Nationaal Energieakkoord].
We have developed The White Box. The White Box is formed by a central room in the house, which shows
the conscience of good and evil of the home. The conscience will be expressed by the electricity use of the
household. If there is a relatively high electricity use, The White Box will make you uncomfortable in your own
house. The citizen will response to The White Box, which will have a positive effect on the energy use of the
household. This is caused by a more comfortable feeling in the house when there is a lower energy use.
The White Box consist of a cube-shaped room, which shows the energy consumption and also the energy
balance between use and generation. This is based on future homes, which will be energyneutral or even
better an energy supplier. This means future homes will generate energy as much as they consume, or even
more than they consume.
During the vision and concept phase several research topics are conducted, to improve the understanding
and quality of the result. Firstly, trends and developments are being researched. Secondly, different forms of
interaction between human and architecture. Thirdly, The Pyramid of Technology, which provide more insight
in the different levels of technology adaptation, from envisioned till naturalized level. Fourthly, the functioning
of awareness and predicted energy saving is researched. As last there is done research to the comfort zone
of humans, to determine the dimensions of The White Box.

10. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX VISIE

11. | 11
VISIE

12. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Kijkend naar toekomstige trends en ontwikkelingen, verwacht de Verenigde Naties in 2030
een wereldbevolking van ruim 8,3 miljard mensen, ruim 1,3 miljard meer dan nu [ING, 2012].
In Nederland zal de bevolking verder toenemen tot 17,4 miljoen in 2030 [CBS, 2010]. Om
in te spelen op de bevolkingstoename zijn verschillende trends gaande of dienen te worden
gestimuleerd, zie Figuur 1.
Glocalisering is een samentrekking van de begrippen globalisering en lokalisering. Ofwel het
ontstaan van producten/diensten in een lokale gemeenschap, die een bijdrage leveren aan de
globale maatschappij. Deze verandering zorgt ervoor dat mensen niet enkel consumeren maar
daarnaast ook producten en diensten gaan produceren, delen en opwekken, wat prosumeren
wordt genoemd. Door hierin meer te focussen op het gebruik van producten of diensten is er
een omslag mogelijk waarin delen het nieuwe hebben is. Dit is tevens in lijn met de circulaire
economie, waarbij gefocust wordt op kringlopen van grondstoffen, waarin onderscheid wordt
gemaakt in biologisch en technische kringlopen. Andere woonvormen zijn nodig voor het
optimaal benutten van de aarde door de stijging van de wereldbevolking en een kleinere
gezinssamenstelling. Technologie zal in hoog tempo blijven innoveren, echter dienen deze
dagelijkse processen het leven te blijven ondersteunen en geen eigen leven te gaan leiden.
Ecologische innovaties zijn nodig om in te spelen op schaarste aan grondstoffen, voedsel en
fossiele brandstoffen.
VISIE

13. VISIE | 13
Figuur 1: Toekomstvisie woningmarkt 2030.

14. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Diverse deelonderzoeken zijn gedaan om meer kennis te vergaren van de trends en ontwikkelingen
en het effect daarvan. Een van deze deelonderzoeken betrof de klimaatverandering, wat ons
meer inzicht gaf in ecologische innovaties, dan wel het anders denken op dit gebied.
Uit onderzoek van het Planbureau voor de Leefomgeving blijkt dat de gemiddelde temperatuur
in Nederland de afgelopen 100 jaar steeg met 1,7°C en het aantal jaarlijkse zomerse dagen
steeg met bijna 20 dagen, terwijl het aantal vorstdagen met ongeveer hetzelfde aantal afnam.
Daarnaast nam de jaarlijkse neerslag met 20% toe en ook nam de frequentie van hevige
buien toe. De temperatuurstijging in Nederland is twee maal zo hoog als de gemiddelde
temperatuurstijging over de gehele wereld. De klimaatverandering en de effecten daarvan
zullen doorzetten, alleen de mate waarin dit gebeurd is te beïnvloeden. De mogelijke
klimaatverandering tussen 1990 en 2100 is in Figuur 2 [KNMI, 2006].
De klimaatverandering wordt veroorzaakt door de emissie van broeikasgassen. Om invloed
uit te oefenen op de klimaatverandering, is het dan ook van belang om de emissies van
broeikasgassen te remmen.
KLIMAATVERANDERING

15. VISIE | 15
Figuur 2: Mogelijke klimaatverandering tussen 1990 en 2100 [KNMI ‘06-scenario’s, 2006].

16. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX The White Box focust op het terugdringen van het elektriciteitsgebruik van huishoudens. Er is een
significante winst te behalen in het energiegebruik van het huishouden. Door gedragsverandering
is energiebesparing mogelijk, wat zal zorgen voor een afname in de emmissie van broeikasgassen.
Het elektriciteitsgebruik van huishoudens is sinds 1990 met gemiddeld 2,2% toegenomen, zie
Figuur 3 [CBS, 2013]. Alle huishoudens samen gebruiken ongeveer een kwart van het totale
elektrictiteitsgebruik in Nederland.
50
60
70
80
90
100
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
Elektriciteits gebruik door huishoudens (PJ)
Figuur 3: Energieverbruik door huishoudens, 1990-2012 [CBS, 2013]
ELEKTRICITEITSGEBRUIK

17. VISIE | 17
Figuur 4: Trias Energetica.
Het ontwerpen van een energiezuinig huishouden is volgens Trias Energetica mogelijk door een
drie-stappen-strategie te hanteren, zie Figuur 4. Allereerst kan de benodigde energie worden
teruggedrongen door energiebesparende maatregelen. Ten tweede is het mogelijk meer gebruik
te maken van hernieuwbare energiebronnen, zoals zon- en windenergie. Als laatste kan de
benodigde energie uit niet-hernieuwbare energiebronnen zo efficiënt mogelijk worden opgewekt,
ofwel door het verhogen van het rendement ofwel door een verlaging van de koolstofinhoud.
The White Box stimuleert de eerste stap van Trias Energetica door het elektriciteitsgebruik van
huishoudens te verminderen, immers de meest duurzame energie is bespaarde energie.
Naast het beperken van de energievraag ligt de focus van The White Box op het gebruiken van
duurzame energiebronnen, ofwel hernieuwbare energie. Het aandeel hernieuwbare energie in
het totale energieverbruik van 2012 was 4,5% [CBS, 2014]. In het Nationaal Energieakkoord
is de doelstelling gesteld dit percentage te verhogen tot 16% in 2023. The White Box zal dit
stimuleren door energie opwekking te uiten in het product, waardoor de verhouding tussen
opwekking en verbruik inzichtelijk wordt.
Bewustwording van het energiegebruik wordt bereikt door interactie met de mens en zijn
energiegebruik. Dit is al mogelijk door technologische applicaties zoals TOON of een applicatie
op de telefoon of tablet. Echter is dit geen extreme bewustwording, de bewustwording is te
ontwijken en te negeren, het effect is daardoor niet optimaal. Gekozen is dan ook voor een vorm
van extreme bewustwording, wat niet te ontwijken valt. Om dit te bereiken zal in iedere ruimte van
de woning het energieverbruik inzichtelijk worden, waarbij in een centrale ruimte in de woning een
extreme vorm van bewustwording plaatsvindt.

18. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX CONCEPT

19. | 19
CONCEPT

20. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Het doel is de opgestelde visie te vertalen naar een uniek concept, welke voorbereid is op de
toekomst. Om dit te realiseren zijn de volgende criteria maatgevend voor het ontwikkelen van
een toekomstig concept:
• Inzicht op totale energieverbruik;
• Inzicht energieverbruik en energieverspilling;
• Inzicht verhouding energieopwekking en energieverbruik;
• Bewustwording op een interactieve manier;
• Centrale ruimte in de woning;
• Inspirerend.
CONCEPT

21. Explanation || [2p1]
Het concept The White Box vormt het geweten van de woning. Het concept heeft als doel
het energiegedrag van de mens positief te veranderen. Dit zal worden gerealiseerd door het
uitten van het geweten van de woning, waarbij de gebruiker bewust wordt gemaakt van zijn
energiegedrag. Het concept zal volgens het principe in Figuur 5 werken:
• Actie: gebruiker verbruikt energie;
• Reactie: interface reageert op energieverbruik van de gebruiker;
• Interactie: gebruiker wordt bewust gemaakt van energieverbruik;
• Actie: Gebruiker reageert op interface en vermindert energieverbruik
(positief effect energiegedrag).
GEWETEN
Interactie Reactie
Actie
Figuur 5: Schematische weergave geweten van de woning.
CONCEPT

22. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Het concept The White Box bestaat uit een centraal gelegen ruimte, welke het geweten vormt
van de woning. Het geweten omschrijft het gevoel voor goed en kwaad. The White Box zal de
gebruiker bewust maken van het goede en het kwade op het gebied van energieverbruik in de
woning. Dit wordt bereikt door de bewoner bij een hoog energieverbruik zich niet prettig te laten
voelen in zijn eigen huis. Met als gewenst effect dat de gebruiker hierop zal anticiperen en zijn
energieverbruik zal verminderen.
Het geweten van de woning zoekt op een extreme manier naar interactie met de gebruiker. Dit
zal teweeg worden gebracht door middel van pulserende fysieke elementen, welke bestaan
uit puntvormen. De puntvormen komen uit de wanden van de centraal gelegen ruimte, zie
Figuur 7. Iedere wand geeft daarin het energieverbruik van de naastgelegen ruimte weer.
De frequentie-snelheid van de pulserende beweging is afhankelijk van de hoeveelheid
energieverbruik. Het bewustwordings effect wordt versterkt naarmate het energieverbruik
toeneemt.
In het concept zal de gebruiker door de centrale ruimte moeten om in een andere ruimte
te kunnen komen. De centrale ruimte omschrijft het geweten van de woning. Vanuit de
aangrenzende ruimten is enkel het energieverbruik van de betreffende ruimte zichtbaar op de
scheidingswand tussen de betreffende ruimte en de centrame ruimte. Het bewustwordingseffect
van het energieverbruik is maximaal in de centrale ruimte zelf, daarin krijgt de gebruiker een
CONCEPT

23. | 23
Energiegebruik in balans met
opgewekte energie
Energiegebruik niet in balans met
opgewekte energie
Energieverbruik Geen energieverbruik
Figuur 7: Conceptuele plattegrond woning. Figuur 6: Vier kwadranten model met de mogelijke situaties The White Box.
Ruimte A
Ruimte B
geheel overzicht tussen het totale energieverbruik van de woning en de energieopwekking.
Het concept dat ontwikkeld is bestaat uit een kubus vormige ruimte, welke niet enkel het energieverbruik
weergeeft, maar ook de energiebalans weergeeft van het energieverbruik ten opzichte van de
energieopwekking. Hierbij wordt er vanuit gegaan dat de toekomstige woningen energieneutraal of
energieleverend zijn. Dit betekent dat de toekomstige woning evenveel energie opwekt als dat er energie
verbruikt wordt. Binnen het concept The White Box zijn er vier basis situaties mogelijk, zie Figuur 6.
CONCEPT

24. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Het concept The White Box is gericht op de toekomstige woningbouw. Hierbij kan het in iedere
nieuwbouw woning worden toegepast, een voorbeeld daarvan is weergegeven in Figuur 8. In
onze visie zijn de toekomstige woningen energieneutraal of leveren woningen energie aan het
energie net. Het opwekken van energie in een huishouden kan op meerdere manieren, een
voorbeeld hiervan is zonne-energie. In de naastgelegen figuur wordt de woning voorzien van
energie middels zonne-energie.
Het zelfstandig opwekken van energie zorgt voor een balans tussen het eigen energieverbruik
en opwekking. De energiebalans tussen opgewekte energie en verbruik van energie is in het
figuur schematisch weergegeven met het batterij icoon. In The White Box wordt deze balans
weergegeven door de aanpasbare hoogte van het plafond.
Op het energieverbruik van de afgebeelde apparaten, reageert The White Box door pulserende
uitzettingen in de betreffende wanden. De gebruiker wordt van zijn energieverbruik bewust
gemaakt in de leefruimte waar de persoon zich bevindt. Dit wordt bereikt door de pulserende
uitzetting in de betreffende wand van The White Box. Ook in de centrale ruimte is dit in extremere
vorm aanwezig. De gebruiker wordt hierdoor gestimuleerd om zijn energieverbruik te verlagen
om zich prettig te voelen in zijn woning.
CONCEPT

25. CONCEPT | 25
Figuur 8: Concept The White Box in de toekomstige woning.

26. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX
ONDERZOEK
& VERANTWOORDING

27. | 27
ONDERZOEK
VERANTWOORDING
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

28. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX ONDERZOEK
& VERANTWOORDING
Het onderzoek is onder te verdelen in een drietal fasen:
1. Strategische fase
2. Conceptuele fase
3. Uitwerkings fase
In de eerste fase is onderzoek gedaan naar toekomstige trends en ontwikkelingen, waarbij
allereerst individueel een toekomst visie is geformuleerd. Vervolgens zijn deze individuele
visies in groepsverband omgezet naar een groepsvisie. Deze groepsvisie vormde het
uitgangspunt van de conceptuele fase, waarin gekozen is te focussen op het terugdringen
van het energiegebruik. Tijdens de conceptuele fase zijn meerdere invullingen vergeleken.
Door continue testen en evaluaties is uiteindelijk gekomen tot het huidige product. Diverse
prototypes en testopstellingen zijn voorafgegaan aan de uiteindelijke realisatie van The White
Box. Schematisch is het doorlopen proces weergegeven in Figuur 9.
Dit hoofdstuk geeft een indruk van het doorlopen proces. Allereerst wordt ingegaan op het
theoretisch doorlopen onderzoek, daarna het onderzoek door middel van prototypes.

29. | 29
Figuur 9: Onderzoeksaanpak Masterproject M2.
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

30. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Interactie tussen mens en objecten/ruimten is te omschrijven als interactieve architectuur. Om
in te spelen op de bewustwording is het van belang te verdiepen in de mogelijkheden waarop
dit bereikt kan worden.
Interactieve architectuur valt onder reagerende architectuur. Bij reagerende architectuur is er
éénzijdige invloed van een of meerdere variabelen op een systeem. De afzender (die variabelen
beïnvloedt) vormt hierbij niet de ontvanger van het reagerende systeem. Bij interactieve
architectuur daarentegen is er wederzijdse invloed die twee of meerdere objecten/variabelen op
elkaar hebben. Het is een communicatief proces, het doorgeven van informatie is gebaseerd op
eerdere berichten. In tegenstelling tot reagerende architectuur, is het een wederzijdse dialoog,
de afzender (die variabelen beïnvloedt) moet ook de processor en de ontvanger zijn [Fox &
Kemp, 2009].
Er zijn verschillende vormen interactieve architectuur te onderscheiden (Figuur 10):
• Deelnemer gevoelig: Input door deelnemende variabelen waarop het systeem rea-geert,
mogelijke acties en reacties zijn vooraf bepaald;
• Zelf evaluatieve: Interactie binnen het eigen systeem (eventueel met externe beïn-vloedbare
factoren), waardoor onvoorspelbaar gedrag ontstaat;
• Reconfiguratief: Systeem kan zichzelf configureren door aanpassing aan fysieke
structuur van het systeem, met doel aan te passen aan de eisen van de deelnemer.
INTERACTIE

31. | 31
In deze fase zijn meerdere voorbeeldprojecten geannalyseerd. Gelet op de verschillende soorten
interactie is hierin onderzoek gedaan welke vorm van interactieve architectuur aansluit bij onze
doelstelling van bewustwording, dat is deelnemer gevoelige interactieve architectuur. In deze vorm
van interactieve architectuur is het de deelnemer welke de input vormt en ook de deelnemer
waarop acties of invloed wordt uitgeoefend. In The White Box wordt de input bepaald door het
elektriciteitsverbruik wat door de deelnemer verbruikt wordt. Het voordeel van deelnemer gevoelige
interactieve architectuur is dat het direct te begrijpen valt, echter worden acties en reacties wel
voorspellend voor de deelnemer.
Figuur 10: Onderverdeling soorten interactieve architectuur [Linus, 2012].
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

32. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX De Pyramid of Technology is een onderzoek door ir. Van Mensvoort. Zijn theorie maakt
onderscheid in de verbintenis tussen mens en techniek, ofwel hoe techniek onderdeel wordt
van ons leven in zeven oplopende niveau’s, zie Figuur 11.
Het eerste niveau hierin is wanneer een nieuw product of idee tot stand komt (als voorbeeld
is Phonebloks afgebeeld, een nieuwe ontwikkeling vanuit Google waarbij een telefoon bestaat
uit diverse vervangbare componenten). Een niveau hoger in de piramide bevinden zich de
werkende technieken, wanneer de innovatie een werkend prototype heeft maar nog niet wordt
toegepast. Het derde niveau is het applied niveau, waarin de techniek door een groot deel
van de maatschappij wordt gebruikt of toegepast. Het accepted niveau doelt op techniek die
de meerderheid van de maatschappij zal bezitten. Het daaropvolgende level, vital, doelt op
essentiële techniek wat onderdeel uit maakt van ons leven, zoals het afgebeelde Wi-Fi. Het
een na hoogste level in de piramide betreft de technologie die nauwelijks opvalt dat het nog
techniek is, zoals schrijven, geld en landbouw. Het hoogste niveau zijn de genaturaliseerde
technieken, waar we niet zonder kunnen. Daaronder vallen veel dagelijks gebruikte technieken
zoals tijd, koken en het beheersen van vuur.
Het onderzoek naar de Pyramid of Technology geeft de complexiteit aan waarin technologische
innovaties plaats vinden. Veel innovaties komen namelijk niet verder dan de onderste laag. Het
primaire doel van The White Box is het vormen van een inspirerend object, wat zich aan de
onderzijde van de piramide bevindt. Gezien de toekomstgerichtheid, bestaat de mogelijkheid
in de piramide te stijgen.
PYRAMID OF TECHNOLOGY

33. | 33
Figuur 11: Pyramid of Technology [Mensvoort, 2013]
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

34. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Onderzoek is gedaan naar de te verwachten energiebesparing die te behalen is met The White
Box. Hierin is het onderzoek van Martinez (2010) gebruikt, welke 36 studies heeft vergeleken en
concluderend de gemiddelde energiebesparing aangeeft, zie Figuur 12. De energiebesparing
door bewustwording is volgens dit onderzoek gelegen tussen 3,8en 12,0%, wat afhankelijk
BEWUSTWORDING
Figuur 12: Energiebesparing door bewustwording [Martinez, 2010]
is van het type feedback.
Het eerste onderscheid valt
te maken in ‘indirecte’ en
‘directe’ feedback. The White
Box geeft directe feedback
(zonder tussenkomst van
ander medium).
Geadviseerd wordt in de
praktijk te toetsen welk
besparings percentage wordt
behaald met The White Box.
De extreme bewustwording
zorgt mogelijk voor hogere
waardes dan uit het onderzoek
van Martinez blijken.

35. | 35
Figuur 13: Werking bewustwording in The White Box (Work Solutions, 2010)
THE WHITE BOX
Bewustwording
Willen
Kunnen
Doen
Blijven doen
The White Box maakt de gebruiker bewust van het huidige
energieverbruik in de woning door het prikkelen van zintuigen.
Uitstraling van The White Box is aantrekkelijker bij lager
energieverbruik, wat de gebruiker motiveert energieverbruik te
vGeerblargueikne.r ziet resultaat aan The White Box bij poging energieverbruik
te verlagen, waardoor gebruiker op eigen ervaring inzicht krijgt in
het energieverbruik van de woning.
Door real-time informatie te verschaffen is invloed van handelingen
zichtbaar, waardoor er confrontatie met- en continue focus op het
energiegebruik ontstaat.
The White Box valt niet te ontwijken door zijn centrale plaats in de
woning, waardoor er blijvende bewustwording plaatsvindt.
ENERGIE BESPARING
Om de bewustwording optimaal te laten fungeren is onderzoek gedaan naar welke stappen
doorlopen moeten worden om het gedrag van mensen te veranderen. In Figuur 13 zijn de
verschillende stappen weergegeven, alsmede hoe deze in The White Box tot uiting komen.
Belangrijkste eigenschap hierin is het niet te vermijden karakter van The White Box, ofwel de
continue confrontatie tussen mens en zijn energieverbruik.
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

36. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Bij de uitwerking van het concept is er onderzoek verricht naar de optimale verhouding van
The White Box. The White Box moet een bepaalde afmeting hebben om het gewenste effect
‘extreme bewustworing’ optimaal tot uiting te laten komen. Hierbij is er onderzoek gedaan
naar de werking van claustrofobie bij de mens. Het onderzoek van Lourenco (2011) heeft
hieraan een grote bijdrage geleverd. Uit haar onderzoek blijkt dat de gemiddelde persoon een
comfortzone heeft welke bestaat uit een ‘persoonlijke bel’. Deze persoonlijke bel heeft een
afmeting van ongeveer de armlengte van de persoon. De persoonlijke bel verschilt van persoon
tot persoon. Wanneer mensen op deze afstand van elkaar staan en de ruimte groter is dan de
persoonlijke bel, voelt men zich prettig. Bij mensen met claustrofobie is deze benodigde ruimte
groter dan de gemiddelde persoon. Hierdoor voelen zij zich minder prettig in kleinere ruimten,
waar mensen zonder claustrofobie zich wel prettig in voelen.
Bij The White Box is deze kennis meegenomen en zijn de afmeting afgestemd op de
comfortzone van een Nederlandse man van gemiddelde lengte (1,80 meter lang). Gemiddeld
in Nederland zijn vrouwen kleiner dan mannen, hiermee wordt ook voldaan aan de comfortzone
van een vrouw. Bij een laag energieverbruik zal de persoon zich prettig voelen in The White Box.
Wanneer er wel energieverbruik is of het energieverbruik in onbalans is, zullen de pulserende
uitzettingen en het plafond in de comfortzone van de persoon komen. Hierdoor zal extreme
bewustwording van het energieverbruik in The White Box ervaren worden, Figuur 14.
COMFORTZONE

37. | 37
Figuur 14: Comfortzone van de mens, verwerkt in The White Box.
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

38. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX In het ontwikkelproces van The White Box zijn prototypes
toegepast. De kennis en ervaringen uit de protypes zijn
meegenomen in de verdere uitwerking. De afbeeldingen geven
een beeld van de diverse variabelen die onderzocht zijn met de
prototypes.
Prototype 1 is gebruikt om variabelen in het concept te
vergelijken, om zowel de esthetica als het bewustwordingseffect
te onderzoeken. Met dit prototype is onderzoek gedaan naar:
• Frequentie uitzettingen;
• Aantal uitzettingen;
• Verplaatsing uitzettingen;
• Richting en grootte uitzettingen;
• Vergroten en verkleinen van ruimte.
Prototype 2 is gemaakt om de maakbaarheid te onderzoeken.
Dit vormt een schaalmodel van een wand van The White Box.
Met dit prototype is onderzoek gedaan naar:
• Stofkeuze;
• Werking mechaniek;
• Frequentie uitzetting.
Figuur 15: Aanzicht prototype 1.
Figuur 16: Aanzicht prototype 2.
PROTOTYPES

39. | 39
Figuur 17: Testen van effect grootte bolvorm
van indrukking.
Figuur 18: Testen van effect aantal uitzettingen. Figuur 19: Testen van uitzettingsrichting
‘trekken’ of ‘duwen’.
Figuur 20: Testen van maakbaarheid uitzetting
met schaarmechanisme.
Figuur 21: Testen van diverse doeken op
elasticiteit en dichtheid.
Figuur 22: Testen van toevoeging optisch
bedrog door middel van lichteffecten.
ONDERZOEK & VERANTWOORDING

40. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX
UITWERKING

41. | 41
UITWERKING
UITWERKING

42. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX In de uitwerkingsfase van The White Box is onderzoek
gedaan naar verschillende uitvoeringsmethoden.
De afwerking van The White Box bestaat zowel aan
de binnen- als buiten zijde uit witte lycra stof, die
door middel van klemprofielen worden bevestigd.
De klemprofielen voorkomen plooien in het doek en
zorgen voor strakke in- en uitwendige hoeken.
Voor de werking van The White Box zijn diverse elek-trische
motoren gebruikt. Deze zorgen voor beweging
van de uitzettingen en de verplaatsing van het dak.
Via een ronddraaiend rad in het dak worden de vier
hoekpunten van het plafond opgetild. De uitzettingen
kunnen meerderen frequenties aannemen, hiermee
wordt de hoeveelheid energieverbruik weergegeven.
UITWERKING
Figuur 23: Render The White Box
(plafond hoog).
Figuur 24: Render The White Box
(plafond laag).

43. UITWERKING | 43
Achter de doeken van The White Box bevindt
zich de constructie, zoals afgebeeld in Figuur 25.
Deze is volledig opgebouwd uit hout, dit van-wege
de relatief eenvoudige bevestigingen van
secundaire elementen aan de hoofdconstructie.
De verschillende wanden worden door middel
van stalen hoeken aan elkaar verbonden. De
hoeken zijn extra verstevigd door middel van
een versteviginghoek. Om The White Box te
kunnen vervoeren zijn in ieder vlak scharnieren
opgenomen waardoor de verschillende vlakken
dubbel zijn te vouwen. Op die manier is The
White Box volledig demontabel.
Figuur 25: Constructie The White Box.

44. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX UITWERKING
Toelichting technische tekeningen van The White Box:
1. Lycra ingeklemd in klemprofiel 6. Houten stijl 50x70 mm in verstek
2. Bevestigingshoek constructie 7. Katrol voor hijsen plafond
3. Houten balken 50x50 mm 8. Verstevigingshoek t.b.v. constructie
4. Klemprofiel voor inklemming lycra 9. Plafond constructie (bewegend deel)
5. Dwarsverbinding tussen wanden 10. Klemprofiel lycra plafond
1
2
3
4
6
5
11 50 200 50 11
11 50 200 50 11
322
322
Figuur 26: Horizontaal detail H1 Figuur 27: Verticaal detail V1.
7
8
9
10
11 50 200 50 11
322
11 50 x 50

45. UITWERKING | 45
Figuur 28: Plattegrond The White Box.
De technische tekeningen zijn gemaakt om de opgedane ken-nis
en gemaakte keuzes te verwerken in definitief tekenwerk.
Deze vormden de basis voor gedane calculaties van benodigde
materialen en maatvoering van de verschillende elementen.
De tekening in Figuur 30 geeft aan welke hoekverdraaiing de
motor moet maken om verschillende uitzettingsposities te halen.
De totale breedte kan variëren tussen 290 en 1364 mm.
Figuur 29: Doorsnede AA The White Box.
Figuur 30: Verschillende uitzettingsposities t.b.v. puntvorming.

46. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX
REALISATIE

47. | 47
REALISATIE
REALISATIE

48. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Het concept The White Box is in fase III van het project gerealiseerd. Alvorens de realisatie is
er een sponsor traject in gegaan om de realisatie mogelijk te maken. Tijdens dit sponsortraject
is de uitwerking van het concept stapsgewijs gevormd. In de realisatiefase zijn nog kleine
aanpassingen doorgevoerd in de uitwerking, doordat er nog enkele moeilijkheden en
uitdagingen voorbij kwamen. De realisatie van The White Box kan worden onderverdeeld in
de volgende onderderdelen, welke hierna worden weergegeven met behulp van fotomateriaal:
• Hoofdconstructie
• Puntvorming
• Dak constructie
• Doek
• Elektronica
REALISATIE

49. REALISATIE | 49
HOOFDCONSTRUCTIE
Figuur 31: Hoofdconstructie.
Figuur 32: Basis elementen
voor de hoofdconstructie.
Figuur 33: Zaag na
werkzaamheden.
Figuur 34: Bevestiging van
de scharnieren.

50. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX PUNTVORMING
Figuur 35: Test
1e uitzetting punt.
Figuur 36: Test aanzicht
1e uitzetting punt.
Figuur 37: Lasercut staven
voor de mechaniek.
Figuur 38: Alle drie de mechanieken voor de puntvorming achter elkaar.

51. REALISATIE | 51
DAK CONSTRUCTIE
Figuur 39: Plafond in lage positie.
Figuur 40: Plafond in hoge positie. Figuur 41: Plafond mechanisme incl. motor.
Figuur 42: Plafond mechanisme.
Figuur 43: Plafond mechanisme van onderaf.

52. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX DOEK
Figuur 46: Aankoop lycra. Figuur 45: Spanprofiel. Figuur 44: Zaagwerkzaamheden.
Figuur 47: 1e resultaat doek.
Figuur 48: Bevestigde spanprofielen. Figuur 49: De buitenkubus inclusief doek..

53. REALISATIE | 53
ELEKTRONICA
Figuur 50: Hergebruik van een oude
computervoeding voor de stroomvor-ziening
van de motoren.
Figuur 51: Aansluiting motor t.b.v. uitzetting
punten.
Figuur 52: Plafond mechanisme met zelfgemaakte poelie.
Figuur 53: Big driver, ten behoeve van
de aandrijving van de motor.
Figuur 54: Controle van de werking van de
installatietechnische elementen.

54. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX THE WHITE BOX
Figuur 55: The White Box gerealiseerd, buiten aanzicht.

55. REALISATIE | 55
Figuur 56: Puntvorming in The White Box. Figuur 57: Puntvorming in The White Box.

56. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX
DANKWOORD

57. | 57
DANKWOORD
DANKWOORD
Ter afsluiting van deze productpresentatie willen wij alle betrokkenen bedanken voor hun directe en indirecte hulp aan de totstandkoming
van The White Box. Daarbij in het bijzonder te noemen:
• Dr.ir. M. Mohammadi, ir. M.M.T. Dominicus en ir. K. Hamers; voor de wekelijkse begeleiding tijdens het gehele Masterproject.
Mede door deze begeleiding is het gelukt binnen een relatief kort tijdbestek een visie te vormen en dit te vertalen in een
concept met de uiteindelijke realisatie daarvan.
• Technische Universiteit Eindhoven en Hogeschool van Arnhem en Nijmegen; Verschillende Universitaire docenten en
Professoren hebben hun bijdrage geleverd tijdens de conceptuele fase van The White Box. Daarnaast heeft de TU/e de
realisatie mogelijk gemaakt door het verlenen van een bouwplaats en opslagruimte. Financiële middelen vanuit
de HAN maakte de realisatie van het concept mogelijk, in het bijzonder te noemen het Lectoraat Architecture in Health.
• PolyGroup en Van Der Vorst Modestoffen; PolyGroup willen wij danken voor het sponsoren van 140 strekkende meter
klemprofielen voor het opspannen van de Lycra doeken. Van Der Vorst Modestoffen willen wij danken voor de sponsoring
van de 75 vierkante meter Lycra doek.
• Studenten van studies Industrial Design en Werktuigkunde van de TU/e, die hulp hebben verleend bij het aansluiten van
verschillende elektronische componenten.
• Medestudenten van Building Technology die tijdens het gehele project en de afsluitende presentatie hun interesse hebben
getoond.

58. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX
LITERATUUR
& afbeeldingen

59. LITERATUUR & AFBEELDINGEN | 59
LITERATUUR

60. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX LITERATUUR
Centraal Bureau voor de Statistiek (2010, Maart 12). Bevolkingsprognose 2009-2060. Den
Haag.
CBS, PBL, Wageningen UR (2013). Energieverbruik door huishoudens, 1990-2012 (indicator
0035, versie 18, 3 december 2013). www.compendiumvoordeleefomgeving.nl. CBS, Den
Haag; Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag/Bilthoven en Wageningen UR, Wagenin-gen.
CBS, PBL, Wageningen UR (2014). Verbruik van hernieuwbare energie 1990-2012 (indicator
0385, versie 29, 20 januari 2014).www.compendiumvoordeleefomgeving.nl. CBS, Den Haag;
Planbureau voor de Leefomgeving, Den Haag/Bilthoven en Wageningen UR, Wageningen.
ECN (2012, November). Energie Trends 2012. Energie-Nederland en Netbeheer Nederland.
Fox M. & Kemp M. (2009). Interactive Architecture. New York.
ING (2012, Juni 12). Food 2030. Samenwerking vanuit een nieuwe mindset. Amsterdam.
Kwadijk, J., A. Jeuken, & H. van Waveren (2008), De klimaatbestendigheid van Nederland
Waterstand. Verkenning van knikpunten in beheer en beleid voor het hoofdwatersysteem.
Deltares rapport T2447, Delft.

61. | 61
Linus T. (2012, November 07). Interactive Architecture. Melbourne.
Lourenco S.F. (2011). Psychologists closing in on claustrophobia. Verenigde Staten.
Martinez K., Donnelly K., Laitner J. (2010, Juni). Advanced Metering Initiatives and Residential Feedback Programs: A Meta-Review for
Household Electricity-Saving Opportunities. Washington.
Mensvoort (2013, Oktober). Pyramid of Technology. How Technology Becomes Nature in Seven Steps. Eindhoven.
Planbureau voor de Leefomgeving (2012). Effecten van Klimaatverandering in Nederland: 2012. Den Haag.
Work Solutions (2010). sWitch-Traject. Gedragsverandering, Bewustwording, Beweging, Motivatie. Zaandam.
LITERATUUR & AFBEELDINGEN

62. BEYOND SUSTAINABILITY THE WHITE BOX Kwadijk, J., A. Jeuken, & H. van Waveren (2008), De klimaatbestendigheid van
Nederland Waterstand. Verkenning van knikpunten in beheer en beleid voor het
hoofdwatersysteem. Deltares rapport T2447, Delft.
CBS, PBL, Wageningen UR (2013). Energieverbruik door huishoudens, 1990-
2012 (indicator 0035, versie 18, 3 december 2013). www.compendiumvoor-deleefomgeving.
nl. CBS, Den Haag; Planbureau voor de Leefomgeving, Den
Haag/Bilthoven en Wageningen UR, Wageningen.
Linus T. (2012, November 07). Interactive Architecture. Melbourne.
Mensvoort (2013, Oktober). Pyramid of Technology. How Technology Becomes
Nature in Seven Steps. Eindhoven.
Martinez K., Donnelly K., Laitner J. (2010, Juni). Advanced Metering Initiatives and
Residential Feedback Programs: A Meta-Review for Household Electricity-Saving
Opportunities. Washington.
Work Solutions (2010). sWitch-Traject. Gedragsverandering, Bewustwording,
Beweging, Motivatie. Zaandam.
AFBEELDINGEN
Figuur 2:
Figuur 3:
Figuur 10:
Figuur 11:
Figuur 12:
Figuur 13:

63. LITERATUUR & AFBEELDINGEN | 63

64. Beyond Sustainability
Studiejaar 2013- 2014
Technische Universiteit Eindhoven
Masterproject 2 - Beyond Sustainability
Master Track Building Technology - Productdevelopment
Dit magazine vormt het eindresultaat van het 2e masterproject, tot stand gekomen door studenten onder begeleiding van de Technische Universiteit Eindhoven. Tijdens dit onderzoek zijn er drie producten en concepten ontwikkelt en gerealiseerd, waarbij de focus ligt op het duurzaamheidsvraagstuk van 2030. Er is onderzoek verrichten naar de toekomstige trends en ontwikkelingen, de ontwikkelde concepten en producten spelen hierop in.
Researched & sponsored by Sustainable Electrical Energy Centre of ExpertiseGroup plafondoplossingenCeilingwandoplossingenWallakoestiekoplossingenSoundlichtoplossingenLightingprintoplossingenSignCeilingWallWallWSoundLightingSignplafondoplossingenCeilingwandoplossingenWallakoestiekoplossingenSoundlichtoplossingenLightingprintoplossingenSign
The White Box
Veggitel