Issuu on Google+


Document: Inleverdatum: Studiejaar: Fase: Kwartielnummer: School: Academie: Versie: Project: Plaatsnaam: Opdrachtgever:

Vooronderzoek 04-01-2013 4e jaar Vooronderzoek 13-14 Saxion Hogeschool Enschede Ruimtelijke Ontwikkeling en Bouw Definitief Uitbreiding Watercampus, Leeuwarden Leeuwarden Gemeente Leeuwarden

Groepsnaam: Groepsletter:

eye Design H Besselink, Daniek. (137386) Afstudeerrichting: bouwtechniek

SSako, Wassim (141519) A Afstudeerrichting: constructief

Brinkman, Kasper. (138344) Afstudeerrichting: architectuur

SSchippers, Teun. (138209) A Afstudeerrichting: architectuur

Jongman, Vincent. (131004) Afstudeerrichting: architectuur

C Coach: ing. M.A.G Mossel SSaxion Hogescholen Enschede


De uitwerking van dit project geschiedt in drie fasen, te weten het vooronderzoek en het indienings- en uitvoeringsgereed maken van dit project. Deze brochure omvat de fase vooronderzoek. De inhoud is een bondige samenvatting van de bijgevoegde bijlagen. Deze brochure is gericht aan onze opdrachtgever, de gemeente Leeuwarden. Het is onze wens dat u, na het lezen van deze brochure, de juiste indruk heeft gekregen van dit innovatieve project en ons bureau. Met vriendelijke groet, eye Design | Oog voor detail

Voorwoord

Wij zijn eye Design. Een jong en dynamisch bouwkundig bureau met vijf gedreven en ervaren medewerkers. De gemeente Leeuwarden heeft een prijsvraag uitgeschreven voor de ontwikkeling van de Watercampus. Het ontwerp van dit project is afkomstig van ‘Van Mourik Architecten’. Kernwoorden voor deze ontwikkeling zijn: duurzaamheid, water, technologie en innovatie. Woorden die perfect aansluiten op de vier kernwaarden van ons bedrijf: passievol, bewust, groen en samen! Wij waren bij het openstellen van de prijsvraag dan ook meteen enthousiast, wat ons deed besluiten om ons in te schrijven voor de uitwerking van dit project.

2


Render de Watercampus. (bron: van Mourik Architecten)


Hoofdstuk 1. Het gebouwconcept

5

Hoofdstuk 2. De constructie

9

Hoofdstuk 3. De gebouwindeling

25

Hoofdstuk 4. De installaties

33

Hoofdstuk 5. De bouwfysica

49

Hoofdstuk 6. De materialisatie

58

Hoofdstuk 7. Veiligheid en gezondheid

82

Hoofdstuk 8. Begroting en planning

87

Deze brochure fungeert als een samenvatting van de totale uitwerking. Voor de meer uitgebreide beschrijvingen, afwegingen en motivaties wordt naar de bijlagen verwezen. De brochure omvat de volgende onderdelen, die achtereenvolgens worden besproken: het gebouwconcept, de constructie, de gebouwindeling, de installaties, de bouwfysica, de materialisatie, veiligheid en gezondheid en de begroting en planning. Deze onderdelen worden ondersteund door een serie van tekeningen, afbeeldingen, tabbellen en details, die tevens in de bijlage te vinden zijn.

Inleiding

Inhoud

Dit rapport beschrijft hoe dit gebouw tot stand is gekomen, waar de knelpunten liggen en welke mogelijke oplossingen daarvoor zijn. Het complex wordt opgedeeld in verschillende onderdelen die in dit rapport worden besproken. Dit vooronderzoek vormt de basis voor de verdere uitwerking van de Watercampus tot een uitvoeringsgereed product. De eerste stap omvat het onderzoeken van het complex. In de latere fasen worden de genomen beslissingen verder uitgewerkt.

4


Hoofdstuk 1. Hetgebouwconcept De opdrachtgever, de gemeente Leeuwarden, heeft opdracht gegeven om een nieuw kenniscentrum voor watertechnologie te bouwen, genaamd ‘de Watercampus’ Met het gebouw als ‘beeld’ laat de gemeente het belang van een goede omgang met zowel water als het milieu zien. Het complex dient dit beeld te gaan weerspiegelen. De opdrachtgever streeft naar een gebouw waarin de onderstaande concepten zichtbaar worden gemaakt. 1. Water | het tonen van de waterstroom en het efficiënt omgaan met water; 2. Energie | duurzame energie gebruiken en weinig energie verbruiken en verspillen; 3. Duurzaamheid | duurzame middelen en materialen gebruiken; 4. Technologie | het uitstralen van technologie; 5. Ontmoeting | de samenwerking tussen bedrijven en het onderwijs.

| 1.1 De vormgeving De architect heeft het gebouw in enkele stappen vormgegeven. Deze stappen leiden tot de uiteindelijke vorm van het gebouw. Ter ondersteuning zijn er op de volgende pagina enkele afbeeldingen uitgewerkt. In de bestemmingsplaneisen wordt een maximale footprint gegeven(stap 1). Binnen deze kaders mag gebouwd worden. De architect heeft ervoor gekozen de gehele footprint te benutten en op te tillen (stap 2). Het landschap wordt als het ware opgetild, en vormt nu het (groen) dak. Om het gebouw zo transparant mogelijk te houden en de connectie met de natuur te behouden, wordt er een glazen schil om het gebouw gezet (stap 3). Vervolgens wordt, door middel van atria en binnenvijvers, het vijverpatroon in de omgeving doorgezet in het gebouw (stap 4). Aansluitend is een gestapeld werklandschap gecreëerd, door verdiepingen in de massa te leggen (stap 5). Tot slot worden er op een aantal plekken balkons aangebracht, door de thermische schil op een aantal plekken naar binnen te verplaatsen (stap 6). Het totaal van de bovenstaande stappen resulteert in de vorm van het gebouw. De belangrijkste aspecten zijn hier: 1. Het behoud van de omgeving: Het doorzetten van het landschap met de vijvers in en op het gebouw; 2. De connectie met de natuur: Door de transparantie van de gevel en de lichtstraten en het creeëren van een optimaal, prikkelend binnenklimaat (lees meer in hoofdstuk 5 Bouwfycica); 3. Water als thema: Door het tonen van de waterloop en de zuivering van het water. (lees meer in hoofdstuk 4 Installaties). > lees meer over dit onderwerp in bijlage 1


Stap 1

Stap 4

Stap 2

Stap 5

Stap 3

Stap 6

6


| 1.2 Ligging en omgeving Het kavel is gelegen in Leeuwarden, aan de monumentale rivier ‘de Potmarge1’ (zie afbeelding). Het kavel is vroeger ingevuld door de voormalige Atoglas fabriek2. Deze fabriek is inmiddels gesloopt en er is plaats gemaakt voor de nieuwe Watercampus. De Watercampus vormt op deze locatie de spil van het kenniscentrum van watertechnolgie. Daarnaast heeft de Watercampus een centrale ligging in Leeuwarden, nabij de binnenstad, het station en verkeerswegen. Door de centrale ligging sluit het kavel goed aan op de bestaande verkeerstructuur, zoals in de onderstaande afbeeldingen is aangegeven. Het kavel is zowel te voet, als per fiets of auto bereiken. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 1 Situatie

Auto-structuur

W Wandel-structuur andel-structuur


De Potmarge, Leeuwarden. (bron: kanoroutes.nl)

8


Hoofdstuk 2. De constructie De constructie is een belangrijk onderdeel van het project. De constructie kent enkele knelpunten. De architect heeft bij het ontwerp een keuze gemaakt in de opbouw van de hoofddraagconstructie. Onderzocht zal worden of de keuze van de architect haalbaar is.

| 2.1 Grond en Fundatie De architect heeft in het ontwerp geen uitspraak gedaan over een type fundatie. Daarom is onderzocht welk type fundatie het meest geschikt is voor dit project. Bij het kiezen van een fundatie is rekening gehouden met de bodemopbouw en de belastingen op de fundatie. Uit de bodemopbouw blijkt dat tot 6 meter onder het maaiveld alleen klei en veen aanwezig is. De draagkrachtige laag ligt dieper dan 6 meter. Vanwege de grootte van het bouwwerk zal de fundatie hoge belastingen moeten kunnen afdragen aan de ondergrond. Mede hieruit kan geconcludeerd worden dat een fundatie op palen het meest geschikt is om toe te passen binnen het project. Een fundatie op staal is niet geschikt omdat dit type fundering geen hoge belastingen kan opnemen. Ook wordt een fundatie op staal in klei en/of veen sterk afgeraden, omdat de kans op verzakkingen veel te groot is. Verder is onderzocht op welke wijze de funderingspalen aangebracht kunnen worden. Hierbij is onderscheid gemaakt tussen een grond verdringende (heipalen) en een grond verwijderende (avegaarpalen) uitvoering.

> lees meer over dit onderwerp in bijlage 2.


Beide paaluitvoeringen zijn mogelijk in de Watercampus. Toch is gekozen voor een avegaarpaal. De ligging van het gebouw speelt hierbij een belangrijk rol. Het gebied is omringd door appartementen, kantoorgebouwen en een onderwijsinstituut. Daarnaast staat in het PvE vermeld dat omwonenden hebben geklaagd over de geluidsoverlast bij het slopen van de oude Atoglasfabriek2. Met de bewoners is afgesproken dat, bij het realiseren van de Watercampus, rekening wordt gehouden met geluidsoverlast. Vandaar dat een methode zonder al te veel geluidsproductie of trillingen de voorkeur geniet. De geluidshinder is bij een avegaarpaal veel lager dan bij een heipaal. Verder veroorzaakt een heipaal trillingen. Deze trillingen kunnen de fundatie van de omliggende gebouwen beschadigen en overlast veroorzaken. Avegaarpalen veroorzaken geen trillingen.

De fundering

10


| 2.1 Grondwater De architect heeft voor een 500 mm verdiepte keldervloer gekozen. De architect heeft echter geen rekening gehouden met het feit dat het grondwaterniveau 700 mm onder het maaiveld ligt. Dit veroorzaakt mogelijk problemen, omdat de keldervloer gedeeltelijk in het grondwater kan komen te staan. Verder is de kans aanwezig dat de keldervloer en het omliggende verdiepte gebied onder water komen te staan. Er zijn een aantal alternatieven uitgezet om dit probleem op te lossen. Met behulp van een MCA matrix3 wordt een keuze gemaakt op basis van aantal selectiecriteria. Uit de matrix kan geconcludeerd worden dat het verhogen van de kelder- vloer de beste keuze is. Het enige nadeel is dat deze oplossing grote gevolgen heeft voor het ontwerp. Toch moet ook rekening worden gehouden met andere criteria, zoals de toegankelijkheid, kosten en waterdichtheid. Daarnaast wordt gestreeft naar de meest duurzame oplossing. Het toepassen van een drainagesysteem is door de hoge energiekosten en het vele onderhoud niet duurzaam.

Bij toepassing van een verhoogde keldervloer worden verder mogelijke risico’s van een hoge grondwaterstand vermeden, doordat de vloer boven het grondwaterniveau ligt. Verder zijn de bouwkosten lager, doordat er minder arbeid nodig is om de kelder te realiseren. Het gebouw is ook toegankelijker. Hellingen en hellingbanen hoeven niet gerealiseerd te worden. Een nadeel is wel dat de plafondhoogte kleiner wordt. Dit komt doordat het gebouw de maximale hoogte van 19 meter niet mag overschrijden (bestemmingsplan).Het verhogen van het gebouw is dus niet mogelijk. Van iedere verdieping zal dus een kleine hoeveelheid hoogte af worden gehaald. Gevolg hiervan is dat er minder ruimte voor het plafond en het eventuele leidingwerk overblijft. De architect heeft hiervoor echter een zeer ruime marge aangenomen. Dit levert dus vooralsnog geen problemen op. Een flexibel leidingverloop blijft gewaarborgd.

Orgineel ontwerp

Verhogen keldervloer

Toepassing kelderbak

Drainage


| 2.2 De Keldervloer De architect heeft geen keuze gemaakt in het type vloer ter plaatse van de kelder. Met behulp van een MCA matrix zal daarom een keuze worden gemaakt op basis van een aantal selectiecriteria. In de matrix weegt het selectiecriterium ‘plaatvorm’ zwaarder mee. De plaatvorm is belangrijk omdat de keldervloer niet rechthoekig is, en omdat op sommige plaatsen een afwijkende vloerdikte nodig is (zie de afbeelding rechtsboven). Uit de matrix blijkt dat een vloer op zand de beste keuze is. Het voordeel van een dergelijke vloer is de grote mate van vrijheid bij het storten. Deze vrijheid is gewenst vanwege de vorm van de vloer. Ook is het mogelijk om de vloer plaatselijk te verdiepen. Dit is van toepassing ter plaatste van de entree, omdat de vijverafvoer in de vloer wordt verwerkt (lees meer in hoofdstuk 4.3 Waterloop). Het afvoeren van het water vereist een bepaalde diepte. Deze diepte wordt groter door het plaatselijk afschot in de vloer, dat nodig is om het water af te voeren. Een ander voordeel is de mogelijkheid om de fundatiebalken samen met de vloer te storten. Ook kunnen de installaties eenvoudig in de vloer worden verwerkt.

Benodigde verdieping keldervloer

De Keldervloer > lees meer over dit onderwerp in bijlage 2.

12


| 2.3 Verdiepingsvloeren De architect heeft in het ontwerp gekozen om de verdiepingsvloeren uit te voeren als bollenplaatvloeren. Om te controleren of deze keuze de juiste is, is een aantal varianten met elkaar vergeleken. Deze varianten worden hieronder weergegeven en gescoord d.m.v. een matrix.

0.) Ideale situatie volgens PvE. Grote afstanden tussen kolommen wat bijdraagt aan een grote indelingsvrijheid in het gebouw. Er zijn ook geen balken nodig waarop de vloer moet worden opgelegd. Hierdoor kunnen installatieleidingen bij een aanpassing van de ruimteindeling ongehinderd worden verlegd. a.) Kanaalplaatvloer. Deze vloer kan een overspanning van 16,2 meter halen. Er zijn balken nodig waarop de kanaalplaatvloer kan worden gelegd. Door de grote overspanning zijn deze balken meer dan 1 meter hoog. Dit is hoger dan de, door de architect vrij gehouden, installatieruimte van 0,9m. De balken en installatie kunnen afgewerkt worden met een systeem plafond. Dit is echter niet mogelijk omdat bij het verlagen van de plafond de minimale vrije hoogte van 2,7 m niet meer haalbaar is. b.) Breedplaatvloer. Deze vloer kan een overspanning van 16,2 meter niet halen. Daarom zijn er meer kolommen nodig om deze overspanning te verkleinen. Verder zijn er ook balken nodig waarop de bleedplaatvloer kan worden opgelegd. Net als bij de kanaalplaatvloeren moeten de balken meer dan 1 meter hoog zijn om de grote overspanning te overbruggen.

c.) Massieve vloer. Net zoals bij de breedplaat vloer is een overspanning van 16,2 meter bij dit type vloer niet haalbaar. Daarom zijn meer kolommen benodigd om deze overspanning te verkleinen. Verder moeten balken worden aangebracht om de massieve vloer op te leggen. Net zoals bij de kanaalplaatvloeren moeten de balken meer dan 1 meter hoog zijn om de grote overspanning te overbruggen.

d.) Keuze architect: bollenplaatvloer. Bij dit type vloer is de overspanning van 16,2 meter haalbaar. Extra kolommen dienen geplaatst te worden om de overspanning van 14,4 meter in de lengterichting te verkleinen. Voordeel is wel dat balken overbodig zijn. Hierdoor kunnen installatieleidingen ongehinderd worden aangelegd. De vloer kan direct op de kolommen worden gelegd. De consequentie van dit vloertype is dat de kolommen voor een vermindering van de flexibiliteit zorgen. De score is echter beter dan een vloertype met een balkenstructuur.


Bubbledeck vloer (bron: Bubbledeck)

14


Met behulp van een matrix zal, op basis van een aantal selectiecriteria, een keuze worden gemaakt voor het type vloer. De selectiecriteria overspanning, duurzaamheid en plaatvorm wegen zwaarder mee. De overspanning is belangrijk omdat een vermindering van het aantal kolommen voor een hogere indelingsvrijheid binnen het gebouw zorgt. De plaatvorm is ook belangrijk omdat de plaat niet rechthoekig is. Uit de matrix kan geconcludeerd worden dat een bollenplaatvloer de beste keuze is. Een belangrijk voordeel van een dergelijk vloertype is dat balken overbodig zijn. Een balkenstructuur belemmert namelijk de flexibiliteit van de installaties. De flexibiliteit blijft gegarandeerd, en horizontale installatieleidingen kunnen onbelemmerd doorgevoerd worden. Het is ook mogelijk om de installatieleidingen in de bollenplaatvloer te verwerken. Op plaatsen waar een leiding staat gepland, worden enkele plastic bollen weggehaald. Belangrijk is wel dat de installatieleidingen niet ter plaatste van de kolommen worden aangelegd. Een consequentie hiervan is echter dat de leidingen niet makkelijk kunnen worden verlegd, en dit concept in feite niet wenselijk is. De bollenplaatvloer kan in verschillende vormen worden uitgevoerd. Andere voordelen zijn de hoge duurzaamheidsklasse en de lage kosten (minder te storten beton).

Volgens de architect is een plaatoverspanning van 14,4 meter bij 16,2 meter realiseerbaar met een bollenplaatvloer. Dit is niet correct. Na aanleiding van een bezoek aan Bubbledeck (leverancier bollenplaatvloer) blijkt dat deze overspanningen moeilijk te realiseren zijn. Er zijn meer kolommen nodig om de overspanningen te verkleinen. Bij het toepassen van extra kolommen moet verder rekening gehouden worden met de positie van parkeerplaatsen in de kelder. De h.o.h. afstand tussen de kolommen wordt bij het toepassen van meer kolommen 16,2 meter bij 7,2 meter. Deze afstand is wel realiseerbaar. De schilvloer zal voorgespannen worden. Als referentieproject is gekeken naar de nieuwbouw van Hogeschool Windesheim te Zwolle. De hart op hart afstand van kolommen in dat gebouw is 16,4 meter bij 10,8 meter. In het linker deel van het gebouw (gemarkeerd met *) is een maximale overspanning van 16,2 bij 7,2 meter niet realiseerbaar. De oorzaak hiervan is dat de vloerplaten ĂŠĂŠnvelds overspannen, omdat de grote vide het gebouw in twee delen verdeeld. Daarom is besloten om extra kolommen te plaatsen om de overspanning van 16,2 meter te verkleinen. De extra kolommen komen op stramien 2 te liggen. Bij het plaatsen van deze kolommen is rekening gehouden met de situering van de parkeerplaatsen. Daarom is de afstand van stramien 1 tot 2 en van stramien 2 tot 3 ongelijk. Het grote nadeel van de extra kolommen is dat de ruimteindeling gedeeltelijk zal moeten worden aangepast, opdat kolommen niet midden in de ruimte of voor deuren zijn gesitueerd. In bijlage 8. Tekeningen DO is de verbeterde ruimteindeling met extra kolommen weergegeven. Verder is het ook mogelijk zijn om in plaats van kolommen balken op te nemen. Dit komt de flexibiliteit echter niet ten goede. Daarnaast zijn ongewenste hoogsteverschillen het gevolg. Een andere, radicale oplossing is het overstappen op een bouwconstructie in staal. Echter zijn de eigenschappen van staal met betrekking tot duurzaamheid en milieu niet gelijktwaardig aan de eigenschappen van beton. Daarom past deze oplossing niet in het duurzaamheidsconcept van de Watercampus. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 2.


Toegevoegde kolommen (rood)

*

| 2.4 Kolommen De kolommen in de hoofddraagconstructie zorgen voor een hoge indelingsvrijheid. Dit komt doordat de kolommen, in vergelijking met dragende wanden, minder ruimte innemen in de plattegrond. De architect heeft geen keuze gemaakt in een bepaald type kolom. Wel is aangegeven dat kolommen rond uitgevoerd zullen worden. Met behulp van een MCA matrix zal er een keuze gemaakt worden op basis van aantal selectiecriteria. Uit de matrix kan geconcludeerd worden dat een prefab betonnen kolom de beste keuze is. Een van de voordelen is het feit dat beton, in vergelijking met staal, weinig tot geen onderhoud vergt en minder energie verbruikt in het productieproces. Prefab beton wordt in betere omstandigheden geproduceerd in vergelijking met ter plaats gestort beton. Het wordt immers in de fabriek vervaardigd, waar men een hogere kwaliteit kan garanderen. Verder blijft het betonverlies op de bouw beperkt. Tenslotte zorgen prefab elementen voor een kortere bouwtijd.

> lees meer over dit onderwerp in bijlage 2.

16 De kolommenstructuur


| 2.6 Trappen In het onderzoek naar de uitvoering van trappen in de Watercampus is eerst gekeken naar de materialisering. Uit dit onderzoek blijkt dat een prefab betontrap de beste keuze is. Prefab beton heeft in vergelijking met staal weinig tot geen onderhoud nodig. De bouwtijd en de kosten van een prefab betontrap zijn lager dan een in het werk gestorte trap. Verder creÍert een betontrap een eenheid met de hoofddraagconstructie dat ook in beton zal worden uitgevoerd. De Watercampus kent 5 verschillende trapconstructies. In de afbeeldingen hieronder zijn deze trapconstructies weergegeven. Elke trapconstructie is gemarkeerd met een differente kleur. De trappen ter plaatse van de vides vragen om een trapconstructie dat het zicht zo min mogelijk belemmerd. Deze trappen moeten, conform het PvE, bezoekers en medewerkers uitnodigen om minder gebruik te maken van een lift. Daarom is het niet wenselijk om een trapconstructie te realiseren met behulp van een dragende omhullende kern. In het ontwerp van de architect is geen trapconstructie bedacht. Het belangrijkste aspect bij het ontwerpen van een draagconstructie zijn de bordessen (zie de afbeeldingen hiernaast). Tussen de bordessen kan de eigenlijke trap worden gelegd. Er zijn drie scenario’s uitgezet om de trappen ter plaatse van het atrium te realiseren (zie naastgelegen afbeeldingen). Uiteindelijk is er gekozen voor draagconstructie die bestaat uit een prefab betonwand met aan de kopse kant een tweetal consoles. Het bordes zal op de genoemde consoles worden gelegd. Voor deze draagconstructie is gekozen omdat het de mogelijkheid biedt om het wandelement aan elke verdiepingsvloer vast te maken. Dit draagt bij aan de stabiliteit van de gehele trapconstructie. Daarnaast is belemmering van dragende wanden minimaal. Alleen wordt de zichtlijn in de breedterichting enigszins belemmerd. Dit wordt echter ruim vereffend door een maximaal dieptezicht.


TWee wanden flankeren de trap

Wand voor de bordessen

Gekozen trapconstructie: wand als centrale spil

18


De hoofdtrap bij de hoofdentree is gebaseerd op hetzelfde principe als hiervoor besproken, alleen dan met twee trappen die naar boven lopen. Tussen de twee wanden, die de trap ondersteunen, zal een waterloop worden aangebracht. De waterloop stroomt vanaf de begane grond naar de kelder (meer informatie over de waterloop is te vinden in hoofdstuk 6.3. Riolering en waterloop). De derde trap in het gebouw is zelf ontworpen, omdat de trap die door de architect is ontworpen niet uitvoerbaar is. Trapsparingen waren niet recht boven elkaar aangebracht en de maximale vluchtroute werd overschreden. Daarom is er een nieuw ontwerp gemaakt. De trap loopt via de kelder naar het dak (het dak is ook via deze trap te bereiken). De genoemde trap is nu een belangrijke vluchtroute geworden en kan nu worden ingericht als een rookvrij trappenhuis. Omdat de trap eerst in een open vide lag, was dit niet mogelijk. Bovendien neemt de trap minder ruimte in beslag. Ook kan de kern van het trappenhuis dienen als extra stabiliteitskern, welke nodig is om de stabiliteit van het gebouw te garanderen. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 2


Hoofdtrappenhuis

(Vlucht) trap

20


|2.7 Stabiliteit De stabiliteit is een belangrijk onderdeel van het gebouw. Het gebouw moet immers blijven staan. Het ontwerp biedt weinig mogelijkheden om stabiliteit te garanderen. Het PvE stelt als eis dat het gebouw zo flexibel mogelijk ingedeeld kan worden en dat dragende wanden en/of windverbanden niet wenselijk zijn in verband met flexibiliteit. Toch hoeft niet alles binnen het gebouw flexibel te zijn. De toiletten, installatieschachten en liften worden niet flexibel uitgevoerd. De kernen die deze ruimtes omhullen dienen daarom als stabiliteitwanden. Ook de derde, nieuw ontworpen, trap kan helpen om de stabiliteit te waarborgen. In de naastgelegen afbeelding staan de drie stabiliteitskernen weergegeven. In bijlage 2 Constructie staan enkele berekeningen.

> lees meer over dit onderwerp in bijlage 2

De stabiliteitskernen


De stabiliteitskernen

22


| 2.8 Bouwmethodiek Per constructieonderdeel is hierboven besproken wat de meest geschikte oplossing is. Hieruit blijkt dat een mix van verschillende bouwmethoden (zowel gietbouw als prefabbouw) het meest ideaal is. In de onderstaande matrix worden de verschillende methoden gescoord. Hieruit blijkt dat prefab de beste keuze is, gevolgd door gietbouw en hout skelet bouw. De laatst genoemde valt echter af, omdat deze bouwmethode veel onderhoud vergt, wat het duurzaamheidsprincipe niet ten goede komt. Een combinatie van gietbouw en prefab bouw zou dus goed mogelijk zijn, omdat ze beiden goed scoren. Het beste is uiteraard om voor ĂŠĂŠn methode te kiezen. In de Watercampus zal toch een combinatie van prefab en gietbouw worden gebruikt. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 2


Render Watercampus (bron: van Mourik Architecten)

24


Hoofdstuk 3. De Gebouwindeling Het gebouw zal een watertechnologisch kenniscentrum worden, waar verschillende bedrijven en het onderwijs bijeenkomt om onderzoek te doen. De Watercampus zal voor het overgrote deel bestaan uit kantoren, laboratoria en bijbehorende opslagruimten en technische ruimten. Verder worden ruimten voor onderzoekers, vergaderruimten, een bedrijfsrestaurant en een ontmoetingsplek gerealiseerd.

| 3.1 Functies Het gebouw kent verschillende functies, te weten: 1. Kantoorfunctie | de kantoren voor de bedrijven 2. Onderwijsfunctie | de laboratoria, werkplaatsen en de experimenteerhal 3. Bijeenkomstfunctie | de vergaderruimten en ontmoetingsruimten 4. Industriefunctie | de opslagruimten van laboratoria 5. Overige gebruiksfunctie | de overige ruimten Deze functies zijn ingedeeld in de verschillende zoneringen van het gebouw.


De zonering is als volgt opgebouwd (zie de afbeeldingen hiernaast). In het zogenaamde open programma mag is elke bezoeker welkom. Daarnaast is er een besloten programma, waar alleen bevoegden mogen komen. Binnen deze laatst genoemde zone zitten de laboratoria met kantoren van Wetsus4 en de kantoren voor de andere bedrijven. Tot slot zijn opslagruimten, technische ruimten en een grote parkeerkelder in het ontwerp opgenomen.

Open zone

Besloten zone

Laboratoria

Kantoren

Overige ruimten

Parkeerkelder

Binnen deze zones bevinden zich verschillende ruimten. Deze ruimten worden in de bijlage nader toegelicht. Tevens is getoetst of de ruimten, qua oppervlak en aantal, voldoen aan het Programma van Eisen en het Bouwbesluit. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 3

26


| 3.2 Flexibiliteit Een van de belangrijkste eisen uit het Programma van Eisen is het waarborgen van de flexibiliteit in het gebouw. Streven is dat de indeling volledig veranderd kan worden en dat materialen demontabel zijn (lees meer over demontabelheid in hoofdstuk 6 Materialisatie) Bij de gemaakte keuzen is hier rekening mee gehouden en speelt dit aspect een belangrijke rol. De volgende onderdelen bepalen in grote mate de flexibiliteit. Meer onderdelen zijn te vinden in bijlage 3 Gebouwindeling. 1. De Constructie Bij het ontwerp is al rekening gehouden met een flexibele constructie. Er moeten zo min mogelijk dragende delen in het gebouw zitten. Daarom is gebruik gemaakt van een kolommenstructuur met vloeren die ver kunnen overspannen. Met uitzondering van de kernwanden zijn er geen dragende wanden in het gebouw. De indeling is hierdoor zeer flexibel. 2. De Indeling De plattegrond van het gebouw is door de flexibele contructie voortdurend vrij in te delen. De wanden kunnen worden weggehaald en verplaatst. Ook bij de keuze van het soort scheidingswand en de installaties is hier rekening mee gehouden. 3. De installaties Doordat het gebouw flexibel indeelbaar moet zijn, zullen de installaties ook flexibel moeten zijn. Ventilatieleidingen bijvoorbeeld worden niet in de vloer gestort, zodat ze bereikbaar zijn en verplaatst kunnen worden. Ook worden de aanvoerpunten door middel van een soort ‘plug-in’ systeem ontworpen (lees hierover meer in hoofdstuk 4 Installaties). De elektra zal niet in de wanden, maar in de vloer worden gelegd, zodat de wanden vrij kunnen worden verplaatst. Daarnaast kan het toe te passen klimaatplafond worden aangepast wanneer scheidingswanden verplaatsen. 4. De zonwering De zonwering kan ook volledig worden gedemonteerd. Het systeem bestaat uit panelen in geleiders die kunnen verschuiven over de geleider (eventueel automatisch gestuurd). Dit systeem staat los van de gevel en dus kan eenvoudig worden gedemonteerd. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 3


28

Splinky toy (bron: Fine Art Photoblog)


| 3.3 Laboratoria De laboratoria in de Watercampus vragen, in verhouding tot andere ruimten, om extra aandacht. Dit heeft vooral betrekking op de ventilatie, de aan- en afvoer van water, de inrichting en de veiligheid. In dit hoofdstuk is een concept-indeling van de laboratoria weergegeven. (zie ook de tekeningen in bijlage 10 Tekeningen. De volgende laboratoria worden besproken: 1. Natuur-Chemisch Laboratorium 2. Microbiologisch Laboratorium 3. Instrumenteel Laboratorium 1. Het Natuur-Chemisch Laboratorium Het Natuur-Chemisch Laboratorium is het grootste laboratorium in het complex. In de onderstaande afbeelding is een conceptuele indeling bedacht. De indeling bestaat uit zeven werkunits (rood) en negen zuurkasten (geel). Met de blauwe pijlen is de vluchtweg aangegeven. In dit laboratorium zijn drie vluchtmogelijkheden. Hiervan leiden twee (links) naar de corridor en ĂŠĂŠn die naar het trappenhuis.

NatuurChemisch Laboratorium


2. Het Microbiologisch Laboratorium Het Microbiologisch laboratorium is het kleinste laboratorium. Hier zijn drie werkunits(rood) met vijf zuurkasten (geel) gesitueerd. De ruimte heeft vier vluchtmogelijkheden. Twee daarvan gaan naar de hal richting het trappenhuis (links) de andere twee sluiten rechtstreeks aan op het atrium (rechts).

3. Het Instrumenteel Laboratorium Het instrumenteel laborataorium heeft zes werkunits (rood). Verder zijn er zes zuurkasten en vier vluchtroutes. Twee hiervan (links) komen uit op de corridor, de andere twee sluiten aan op de hal die naar het trappenhuis leidt. In de laboratoria is de ventilatie en de aanvoer en afvoer van water belangrijk. Daarnaast spelen voorzieningen als elektriciteit, gas en demiwater een belangrijke rol. Deze onderdelen worden hieronder apart besproken. 1. Ventilatie. De ventilatie in de laboratoria werkt anders dan de reguliere ventilatie. De afvoerlucht dient apart te worden afgevoerd, en mag zich niet mengen met de overige af- en aanvoer lucht. Doordat de laboratoria op de bovenste verdieping zijn gelegen, worden de afvoerleidingen via het dak naar een aparte ventilatiekast geleid. Ook de afvoer van de opslagruimten voor de laboratoria (begane grond) moeten seperaat worden afgevoerd, omdat hier mogelijk stoffen worden opgeslagen die schadelijk zijn en niet met de overige afvoerlucht in contact mogen komen. Hierdoor is alsnog een apart leidingcircuit benodigd voor de afvoer van lucht vanuit de opslagruimten.

^ Micro-biologisch Laboratorium

> Instrumenteel Laboratorium

In de laboratoria zijn verschillende soorten ventilatie nodig. Ten eerste is er de basis aanvoer en de basis afvoer van lucht. Dit geschiedt via een aparte ventilatieunit. De laboratoria worden mechanische toe- en afgevoerd. Een natuurlijke aan- en afvoer is niet toegestaan en bovendien niet regelbaar. Daarnaast zijn extra werkplekafzuiging en afzuiging van de zuurkasten benodigd. Dit in verband met de gevaarlijke stoffen, namelijk gassen en dampen die zich in de ruimten kunnen bevinden (lees meer hierover in bijlage 4 Installaties).

30


Naast de bovengenoemde zaken is op verschillende plaatsen in de laboratoria een wateraanvoer en -afvoer benodigd. Volgens de eisen mag een laboratorium het afvalwater niet lozen op het rioleringsstelsel. Het moet apart worden afgevoerd en door een speciaal bedrijf worden opgehaald. Er is dus een apart leidingstracĂŠ nodig. De aanvoer van water gebeurd wel via de normale drinkwaterleiding. Een demiwaterleiding5 zal ook worden aangelegd (volgens de eisen van het PvE). In de laboratoria zal dus een apart leidingnetwerk worden gerealiseerd met een pomp die het water rond pompt. Het leidingnetwerk zal binnen de laboratoria blijven. Elke labororarium heeft een eigen reservoir en een pomp. Eventueel kan men ook gebruik maken van ĂŠĂŠn opslagvat zonder pomp. De onderzoekers kunnen het demiwater bij een speciale opslagkast in het laboratorium ophalen. Dit reduceert de energievraag, omdat de pompen niet hoeven te draaien. Verder is in de laboratoria elektra en gas nodig. Deze punten zitten in de werktafels. Ook de zuurkasten gebruiken elektrische energie. Het leidingwerk van zowel de elektra en gas zal via het plafond verlopen. Dit om niet te veel leidingen in de vloer te plaatsen, en zo de flexibiliteit te behouden. Alleen de waterleidingen zullen in de vloer worden gelegd.

W

De werkunits kunnen standaard worden geleverd met aansluitpunten voor gas, elektra, water en ventilatie. De units kunnen verplaatst worden. In de tussenwand lopen de diverse leidingen van en naar het plafond. Wanneer de units worden verplaatst, kunnen ook de leidingen worden verlegd. Alleen de afvoer van het water gaat moeilijker. Deze leidingen zijn minder flexibel. De opslag van materialen geschiedt in de daarvoor bestemde opslagruimten en klimaatkasten. Deze zijn veelal op de begane grond gepositioneerd. De opslagruimten hebben ook een aparte luchtafvoer, dat samenvalt met de afvoer van de laboratoria. Een aparte ventilatiekast op het dak zal de afvoer (en aanvoer) regelen. Bij deze kast moet goed worden gelet op de filtering van de lucht, omdat er gevaarlijke stoffen in kunnen zitten. Bij de keuze van het soort ventilatiekast wordt hier rekening mee gehouden. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 3 en 4

G


Ventilatie

Water

Gas en Elektra

32


Hoofdstuk 4. Installaties Een van de belangrijkste componenten in de Watercampus is het installatiewerk. Dit onderdeel zorgt ervoor dat het gebouw behaaglijk, bruikbaar en efficiĂŤnt is. Daarbij zal de waterstroom d.m.v. een installatie zichtbaar moeten worden gemaakt. Dit is een van de eisen uit het PvE. De volgende onderdelen worden besproken: 1. Duurzaam opwekken; 2. Ventilatie; 3. Verwarming en koeling; 4. Riolering en waterloop; 6. Waterzuivering; 5. Elektra; 6. Verlichting. Een meer uitgebreide uitleg van de installaties is te vinden in bijlage 4 Installaties.

Opwekking en afgifte energie en tapwater


Doorsnede Installatiewerk

34


| 4.1 Duurzaam opwekken De opdrachtgever wil het grootste deel van de energievraag zelf gaan voorzien. Dit betekent dat in/of rondom het gebouw energie wordt opgewekt. Dit kan geschieden door het gebruik van zonnepanelen, water- en windenergie. Ook het winnen van bodemwarmte en het gebruiken van energie uit biomassa behoort tot de mogelijkheden. De architect heeft gekozen voor zonnepanelen op het dak, een WKO-installatie (warmte en koude opslag) en eventueel een aansluiting op het biogasnetwerk. Door eye Design is gekeken of dit goede mogelijkheden zijn en of er eventueel nog aanvullende of andere opwekkingsmethoden benodigd zijn. Hiervoor zijn de volgende methoden behandeld: -

Zonnepanelen; PVT panelen; Aard- /bodemwarmte; Biomassa; Energie uit waterkracht; Windenergie.

Gekeken is naar de prestaties van de genoemde opwekkingsmethoden op het gebied van onderhoud, levensduur, terugverdientijd en CO2-uitstoot. Hierbij is de uitstoot van CO2 als belangrijkste punt aangemerkt in de onderstaande MCA matrix. De uitkomst van de matrix laat zien dat het gebruik van PVT panelen (zonnepanelen die zowel elektriciteit als warm water leveren) de beste keuze is. Daarnaast wordt gebruik gemaakt van een WKO-installatie, om de energie van de PVT panelen op te slaan in de bodem en om de energie uit de bodem te halen.


| 4.2 Ventilatie, verwarming en koeling Ventilatie-, verwarming- en koelsystemen zijn systemen die afhankelijk van elkaar functioneren. Vaak worden ze als combinatie gekozen. Eerst worden de verschillende onderdelen apart besproken. Op het eind worden de combinaties gescoord d.m.v. een MCA matrix. Aangezien het gehele installatiewerk duurzaam uitgevoerd dient te worden, heeft de architect gekozen voor een geheel natuurlijk ventilatiesysteem. De verversing vindt plaats in het atrium, doordat planten hier CO2 uit de lucht halen en d.m.v. fotosynthese6 de lucht voorzien van zuurstof. Het motto van de architect is hierbij ‘natuurlijk als het kan, mechanisch als het moet’. Nadat onderzoek is gedaan naar de werking van dit principe en is gekeken naar de eisen van een laboratorium t.a.v. ventileren, is geconcludeerd dat het gebouw niet kan werken op louter natuurlijke ventilatie. Wel is wel getracht zoveel mogelijk vast te houden aan het concept ‘natuurlijk ventileren’ . De verschillende ventilatiemogelijkheden die bekeken zijn, staan hier onder weergegeven: -

Natuurlijke toevoer en mechanische afvoer; Balansventilatie; Variabel- volumesysteem; Ventilatorconvectorsysteem; Inductie-units.

De eerste, natuurlijk toe en mechanisch af, voldoet niet aan het PvE en is na het uitwerken van de eigenschappen niet verder behandeld. Hierna is gekeken of de overige ventilatiemethoden voldoen aan de eisen voor het laboratorium en de onderzoeksruimten. Daarbij is geconcludeerd dat het ventilatorconvectorsysteem en de inductie-units niet voldoen aan de eisen die hiervoor van toepassing zijn. De keuze tussen balansventilatie en een variabel- volumesysteem is aan de hand van toepassing in combinatie met verwarming en koeling bepaald (zie de matrix).

36


Verder zijn de mogelijkheden voor verwarming en koeling onderzocht. In de opzet van de architect wordt met behulp van een WKO warmte en koude aan het atrium (via het vijverwater) en middels de vloeren (betonkernactivering) toegevoerd. Daarnaast wordt in het atrium gebruik gemaakt van adiabatische koeling. Dit proces werkt als volgt: de toegevoerde regenwater in het atrium verdampt, waardoor de luchtvochtigheid verhoogt wordt. Daarnaast wordt verdampingsenergie onttrokken aan de lucht, waardoor de luchttemperatuur daalt. Aan de hand van manieren om te ventileren is, naast deze methoden, naar een gepaste manier van verwarmen en koelen gezocht. Zo zijn de volgende combinaties ontstaan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Natuurlijke toevoer en mechanische afvoer met centrale verwarming; Balansventilatie met centrale verwarming; Balansventilatie met betonkernactivering; Variabel- volumesysteem (ook voor verwarming en koeling); Ventilatorconvectorsysteem (ook voor verwarming en koeling); Inductie-units (ook voor verwarming en koeling); Balansventilatie met klimaatplafonds.

Enkele ventilatiemethoden zijn bij voorbaat uitgesloten, zoals te zien is in de bijlage, namelijk methode 1, 5 en 6. De overige methoden zijn in een MCA matrix vergeleken op basis van energieverbruik, flexibiliteit, bouwkundige gevolgen, behaaglijkheid en onderhoud. Hierbij is energieverbruik zwaarder meegerekend aangezien dit aanzienlijke gevolgen heeft voor de totale duurzaamheid van het gebouw. In de MCA matrix is te zien hoe de verschillende samenstellingen van methoden scoren’op bepaalde eisen.Geconcludeerd kan worden dat methode 7 (balansventilatie met klimaatplafonds) voor dit gebouw de beste toepassing zal zijn. Bovenstaande conclusie is volledig gebaseerd op een geschikte toepassing voor het laboratorium en de onderzoeksruimten. In dit systeem worden echter de ideeën van de architect niet gewaarborgd. Om toch voort te gaan op het principe ‘natuurlijk als het kan, mechanisch als het moet’ is gekozen om ter plaatse van de kantoren (en andere ruimten zonder mechanische ventilatie eisen) een natuurlijke afvoer te realiseren. Dit wordt gedaan door in de ruimte een lichte overdruk te creëren waardoor vervuilde lucht, via roosters, de ruimte verlaat (zie figuur op de volgende pagina). Deze komt in het atrium en zal hier natuurlijk wordt afgevoerd via de lichtstraten. In de winter zal echter een mechanische afvoer in het atrium worden gerealiseerd, aangezien de afgevoerde warmte dan herbruikt kan worden (WTW-installatie).


Flexibiliteit: Om de flexibiliteit van het gebouw te kunnen waarborgen is het belangrijk om installaties op een goede plaats te positioneren. Door deze eis valt de mogelijkheid om installaties in de vloer te verwerken af. De ventilatie zal dus onder de vloer bevestigd moeten worden. Naast de eis voor flexibiliteit is het wenselijk om de vrije hoogte zo groot mogelijk te houden. De mogelijkheid om ventilatiekanalen boven het klimaatplafond te plaatsen valt hierdoor af. Als oplossing voor dit probleem is gekozen om de hoofd- ventilatieschachten te positioneren in ‘kantoorgangen’. De aftakkingen worden vanaf deze hoofdschacht, via panelen boven de kozijnen, de kantoren ingevoerd (zie figuur rechts boven). Een ander probleem is het aanvoeren van ventilatie in de grote ruimten, waar zich geen ‘kantoorgangen’ bevinden. Door de afwezigheid van gangen is het niet mogelijk om ventilatie via de bovenstaande oplossing op de juiste plaatsen te krijgen. De enige oplossing is om de leidingen boven de plafonds te verwerken. Om de vrije hoogte toch zo groot mogelijk te houden, is gekozen om plaatselijk klimaatplafonds te verwijderen en hier ventilatieleidingen te plaatsen (zie figuur rechts onder). > lees meer over dit onderwerp in bijlage 4

38


| 4.3 Riolering en waterloop Omdat de opdrachtgever als eis stelt om ‘minimaal gebruik te maken van levering van drinkwater’, heeft de architect gezorgd voor een eigen waterzuivering. Daarnaast wordt water vanuit het gebouw gescheiden afgevoerd. Dit houdt in dat er een geel (urine), grijs (spoelwater) en zwart (fecaliën) water-circuit wordt gerealiseerd. Om dit te kunnen realiseren zal een zuiveringsinstallatie aangebracht moeten worden. Hiervoor is door de architect een pad van vijvers bedacht, die een oplopende mate van zuivering hebben (de eerste filtert grof, de laatste fijn). Door overloop is een waterstroom gecreëerd. Bij de laatste vijver zal uiteindelijk een pompsysteem gerealiseerd worden die het gefilterde water terug het gebouw in pompt, waarna het gebruikt kan worden voor spoelwater. Daarnaast zal ook gebruik worden gemaakt van hemelwater. Dit wordt op het groendak opgevangen, waarna het na zuivering kan worden gebruikt als spoelwater. Door middel van deze methoden wordt het gebruik van drinkwater als spoelwater gereduceerd. Alleen drinkwater zal aangeleverd worden voor kraanwater. Daarnaast moet een aanvoer voor demiwater gerealiseerd worden voor de laboratoria. De volgende onderdelen behandelen de waterloop en de waterzuivering. 1. Hemelwater in het gebouw; 2. Geel-, grijs- en zwartwatercircuit; 3. Waterzuivering. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 4


Hemelwater in het gebouw. Volgens de eisen van de opdrachtgever moet de waterstroom zichtbaar worden gemaakt in het gebouw. De architect heeft deze wens ter harte genomen, en een ontwerp bedacht waar het hemelwater door het gebouw stroomt. Diverse mogelijkheden zijn voorhanden. Een tweetal concepten worden in bijlage 4 Installaties besproken. De meest gewenste keuze wordt hier uitgewerkt. Het hemelwater wordt opgevangen op het (groen) dak. Dit dak fungeert als een buffer en geeft, wanneer het verzadigd is, het water af. Dit water wordt naar de lichtstraten geleid, waar het naar binnen komt. Het water komt binnen door een opening in de lichtstraat of het dak (zie figuur rechtsboven). Het water stroomt vervolgens door een buis naar een waterslot. Dit waterslot zorgt ervoor dat de koude luchtstroom van buiten niet naar binnen kan. Wel zal het koude water voor een koudebrug zorgen. Door eventueel verlichting op te nemen onder het waterslot, wordt het water opgewarmd en wordt de koudebrug beperkt. Wanneer het waterslot verzadigd is zal het water overstromen en de vijver in druppelen. Het water dat in de vijver komt zal na verloop van tijd zorgen voor een stijging van de waterspiegel. Het water zal door de overstort op de hellingbaan stromen, waar het richting de gevel van het gebouw stroomt. Bij de gevel zal het water het gebouw weer verlaten.

Waterloop 1. Het dak

Waterloop 2. De binnenvijver

40


Het water dat bij de entree komt, zal via een opening het gebouw verlaten. Echter zal het koude water dat het gebouw binnen komt veel warmte opnemen en vervolgens, wanneer er geen voorziening is opgenomen in de gevel, het gebouw verlaten. Dit betekent een enorm energieverlies. Daarom zal bij de gevel een warmtepomp worden aangebracht, die de energie uit het water haalt. Deze energie kan in een buffervat van de CV of in de grond worden opgeslagen.

Waterloop 3. De warmtepomp

Het koude water zal het gebouw verlaten en in de vijvers terecht komen waar het wordt gezuiverd. Na zuivering wordt dit water weer het gebouw binnengepompt. Dit gezuiverde water is geschikt voor spoelwater. Ook zal het water in de binnenvijvers (in de wintersituatie) of op het dak (in de zomersituatie, om het dak te koelen en het groen dak water te geven) worden gepompt. Door continue water toe te voeren blijft het ‘stromend water’ zichtbaar. Ook kan, via het water, de warmte uit het atrium worden gehaald. De waterstroom zorgt daarnaast voor koeling in de zomerperiode. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 4

Waterloop 4. Het water oppompen

Totale waterloop


Het geel, grijs en zwartwatercircuit Een van de belangrijke eisen van de Watercampus is het goed omgaan met het water en het verkrijgen van een gesloten waterkringloop. Vandaar dat men de afvalwaterstromen gescheiden wil afvoeren. Er zal een geel (urine), grijs (spoelwater) en zwart (fecaliën) leidingstracé nodig zijn. Ten eerste is er het geelwater circuit. Dit is de urine die vanuit de toiletten komt. Bij de toiletten zal er een systeem nodig zijn om de fecaliën (uitwerpselen) te scheiden van de urine. Dit geschied d.m.v. scheidingstoiletten of door het toepassen van urinioirs bij het mannentoilet. De urine zal via een apart leidingtrace worden afgevoerd naar een tank. In die tank wordt het opgeslagen, waarna het klaar is voor zuivering of voor eventuele proeven die gedaan worden op de Watercampus. Het zwart water bevat fecaliën. Deze worden in een apart leidingtrace afgevoerd, samen met het spoelwater van de toiletten. De fecaliën gaan naar de zuiveringsinstallatie van het gebouw. Het grijswater is het spoelwater, dat bijvoorbeeld uit fonteintjes of wasbakken komt. Deze wordt apart van de fecaliënleiding afgevoerd. Het grijswater zal ook richting de waterzuivering gaan. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 4

42


Waterdrop (bron: wallpapershd.com)


De waterzuivering Het water dat uit het gebouw komt zal worden gezuiverd. Dit zuiveringssysteem is ondergebracht in een speciaal gebouw naast het oorspronkelijke gebouw. Dit zal in een later stadium verder worden uitgewerkt. Het geel, grijs en zwart water wordt volgens het onderstaande schema gezuiverd. Het geelwater zal uit de scheidingstoiletten in een opslag terecht komen. Vervolgens komt de urine in een algenbioreactor terecht. Na deze filtering zal het geel water, dat voor het grootste deel is gezuiverd, in de helofytenfilters terecht komen, waar het verder wordt gezuiverd. Het water kan vervolgens weer worden opgepompt als spoelwater in het gebouw. Het zwarte water heeft twee extra processen. Het zal eerst in een vergister terecht komen, en vervolgens in een membraan bioreactor. Daarna wordt het door een algenbioreactor en naar helofytenfilters gevoerd. Dit water zal wederom worden gebruikt als spoelwater. Het grijswater zal worden gefilterd door middel van een groffiltraatfilter en de helofytenfilters. Eventueel kan er ook nog een ontvetter worden opgenomen in dit systeem, om eventuele vetten uit het water te halen, alvorens het water in de helofytenfilters wordt geloosd. Dit systeem is weliswaar kostbaar, maar laat goed zien hoe water gezuiverd kan worden. Daarnaast kan uit de vergister biogas en kunstmest worden gehaald, en uit de algenbioreactor bio-brandstof7 en kunstmest. Bij het vervangen van de helofytenfilters kan het verzadigde zand ook als kunstmest worden gebruikt.

44 Totale Waterzuivering


De meeste filters worden in een apart gebouw gehuisvest. Wanneer er capaciteitsberekeningen zijn gemaakt voor alle waterzuiveringsinstallaties, zal het ontwerp en de grootte van het gebouw duidelijk worden en verder worden uitgewerkt. De helofytenfilters worden buiten het gebouw geplaatst in het landschap van vijvers. Een helofytenfilter is een vijver waar planten in staan, wiens wortels een goed milieu creĂŤeren voor bacteriĂŤn die het water zuiveren. Er zijn een zestal vijvers, waarvan een aantal het afvalwater (geel, grijs en zwart water) zuiveren, en een deel het hemelwater. Beide waterstromen komen uiteindelijk in een (schone) vijver terecht, waar het water weer het gebouw in wordt gepompt en wordt gebruikt als spoelwater.

^ Opbouw helofytenfilter

> lees meer over dit onderwerp in bijlage 4

Verloop vijverpartijen

^


| 4.4 Elektra Voor de positionering van elektra, ICT en data-aansluiting heeft de architect geen plan opgezet. Voor lichtschakelaars is aangegeven dat deze daglicht- en aanwezigheidsgeschakeld uitgevoerd moeten worden. Het PvE stelt voor dat de elektra, ICT en data-aansluiting in vloeren wordt opgenomen, aangezien deze niet in scheidingswanden mogen worden opgenomen (dit i.v.m. de flexibileit van de wanden). Een aantal systemen zijn mogelijk, te weten: -

Drukschakelaar; Aanwezigheidsdetector + schemerschakeling (evt. + geluidsdetectie); Radiografische lichtschakelaar (met zender); Trekschakelaar.

De criteria waaraan getoetst is in de MCA matrix zijn: energiebesparendheid, flexibiliteit en kosten. Deze zijn ieder met eenzelfde weegfactor meegerekend, aangezien allen even belangrijk worden gevonden. Hierbij komt naar voren dat detectoren (punt 2) in dit geval een geschikte schakelmethode is. Deze detectoren zorgen ervoor dat het licht vanzelf uitgaat wanneer niemand aanwezig is of wanneer het daglicht de ruimte voldoende verlicht.

46


Naast de schakelaars is de positionering van de elektra, ICT en datapunten erg belangrijk. Ook hier zal flexibel mee omgegaan moeten worden. Methoden hiervoor zijn: -

Snap-on wandgoot; Flexibele energiezuil; Vloerdoos.

De snap-on wandgoot komt slecht uit de matrix. Flexibiliteit, positionering en inrichting zijn als criteria aangemerkt. De inrichting werd bij alle drie opties goed gescoord. Hierin kunnen dus elektra, ICT en data-aansluitingen worden gerealiseerd. De vloerdoos scoort het beste in de MCA matrix. Om de optimale positionering te waarborgen zullen echter wel meerdere vloerdozen geplaatst moeten worden, om ze op een veelvoud van 600 mm uit elkaar te plaatsen (600 – 1200 – 1800 – 2400 – 3000 etc.). Deze indeling zorgt voor een hoge flexibiliteit, omdat de wanden kunnen verschuiven, en er toch steeds elektrapunten aanwezig zijn. Wel kan het voorkomen dat een scheidingswand bovenop een vloerdoos komt te staan. Dit levert geen problemen op aangezien de inrichting uit deze doos kan worden verwijderd en deze afgesloten kan worden. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 4


4.5 Verlichting Omdat een laag energieverbruik benadrukt wordt in het PvE, vraagt dit aandacht bij het specificeren van de verlichting. Voor de grote lichtvraag is het aantrekkelijk TL-lampen toe te passen. Deze lampen zijn dimbaar uit te voeren en kunnen in het gehele gebouw toegepast worden. Voor de laboratoria is plaatselijk meer verlichting nodig. Dit is het beste met LED verlichting op te lossen. Daarnaast is het interessant om deze LED verlichting in het gehele gebouw toe te passen als werkplek verlichting, die alleen bij daadwerkelijke gebruik wordt aangeschakeld. Hierdoor kan de TL-verlichting in een lagere verlichtingssterkte worden ingesteld en is het energieverbruik verder geoptimaliseerd. Dit vergt een hogere investering. Dit wordt echter snel terug gewonnen doordat het energieverbruik van LED verlichting lager is dan die van TL-verlichting, en omdat dit type verlichting een langere levensduur heeft. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 4

48


Hoofdstuk 5. Bouwfysica | 6.1 Behaaglijkheid Het Programma van Eisen stelt een aantal voorwaarden aan behaaglijkheid en thermisch comfort in de Watercampus. Door waarden voor onder andere kledingweerstand, luchtsnelheid, relatieve vochtigheid, warmteproductie van de mens, luchttemperatuur en stralingstemperatuur te geven, verwacht de opdrachtgever een perfect geconditioneerd gebouwcomplex opgeleverd te krijgen. De precieze waarden zijn in bijlage 6 terug te vinden. Het ontwerp is getoetst op comfort en discomfort. Inzoomend op de verwarmde ruimtes in het complex worden enkele problemen geconstateerd. De architect heeft ervoor gekozen om het atrium geheel als een open, transparante en ongeklimatiseerde long te laten functioneren. In het atrium zijn echter diverse studieruimten gevestigd. In de kelder is een restaurant gesitueerd. De genoemde ruimten hebben een temperatuureis van 210C respectievelijk 200C. Echter worden deze ruimten volgens het concept van de architect niet verwarmd (zie de afbeeldingen op de volgende pagina; links). De temperatuureisen kunnen dus niet worden gewaarborgd. Het is mogelijk om bepaalde ruimten plaatselijk te verwarmen, bijvoorbeeld ter plaatse van studieruimten en het restaurant. Gevolg is echter dat dit plaatselijke onbehaaglijkheid oplevert. Dit is in strijd met het PvE. Daarnaast is een dergelijk systeem niet voldoende rendabel.

Een oplossing voor bovenstaande probleemstellingen is het afsluiten van het atrium ter plaatse van verblijfsruimten en het restaurant (zie de figuren op pagina 50; rechts). Deze oplossing heeft de onderstaande gevolgen: •

• •

• • •

- Het gevoel van vrijheid wordt door het dichtzetten schijnbaar verkleint. Wanneer de sluitende elementen transparant uitgevoerd worden blijft de beperking minimaal; - Het volledig verwarmen kost meer energie dan het plaatselijk verwarmen; + Het dichtzetten van het atrium biedt dé oplossing om aan de minimale temperatuureisen voor verblijfsruimten uit het bouwbesluit te voldoen; + Perfecte behaaglijkheid realiseren; + Minimale energieverliezen ; + Door het verwarmingsgebied door te trekken wordt de afstand van de thermische schil (groene lijnen) aanzienlijk kleiner. Het niet aanbrengen van begla- zing met isolerende eigenschappen levert een forse kostenbesparing op.; + Het doorzetten van de thermische schil biedt mogelijkheden voor de brandveiligheid (o.a. rookcompartimentering)! > lees meer over dit onderwerp in bijlage 5


50


| 6.2 Duurzaamheid Duurzaamheid is de belangrijkste peiler uit het gebouwconcept van de Watercampus. Het begrip weeft zich als het ware als een rode draad door het complex. Duurzaamheid is een zeer ruim begrip waarvoor verschillende definities en interpretaties mogelijk zijn. Duurzaam bouwen speelt op alle schaalniveaus. Echter gaat het bij de uitwerking van de Watercampus om een relatief laag schaalniveau: van gebouwdetail tot het landschap rondom. Dat wil overigens niet zeggen dat duurzaamheid op wereldwijd schaalniveau hier niets mee te maken heeft. Er bestaat juist een sterke relatie tussen de schaalniveaus. In alle fasen van het bouwproces speelt duurzaamheid een rol: het gaat niet alleen om een milieuverantwoorde wijze van bouwen, het gaat ook om een duurzame wijze van beheren, onderhouden en zo nodig slopen van gebouwen. Een duurzaam gebruik hoort hier ook bij. Op grond van het PvE zal de Watercampus op internationaal niveau onderscheidend moeten zijn op het gebied van toegepaste watertechnologie en hernieuwbare energie. Op diverse wijzen zal het complex actief bijdragen aan de maatschappelijke betrokkenheid bij de wereldwijde waterproblematiek, maar ook in de positie van Leeuwarden als Capital of Watertechnology. De invulling die gegeven is aan de duurzaamheidambities is zichtbaar, prikkelt, nodigt uit tot bewust gebruik en sluit volledig aan bij de belevingswereld van de gebruiker. Het gebouw zal dus moeten voldoen aan een hoge duurzaamheidstandaard. Het PvE volgt hierin drie hoofdthema’s, te weten: water en energie, gebouw en techniek en gebruik en exploitatie. In bijlage 6 worden de thema’s nader toegelicht. De architect is erin geslaagd om het ontwerp een duurzame uitstraling te geven. eye Design heeft onderzocht in hoeverre het ontwerp de voorwaarden uit het PvE in het ontwerp heeft geingeïntegreerd. De naastgelegen tabel zijn de resultaten verwerkt.

> lees meer over dit onderwerp in bijlage 5


52


In de bovenstaande tabel is voor een aantal punten aangegeven dat niet aan het PvE wordt voldaan. Voor de betreffende onderdelen is onderzoek op welke manier toch aan de gestelde eisen kan worden voldaan. Daarnaast is gekeken of elk voorstel op een realistische, functionele en rendabele manier in het ontwerp is op te nemen, die in de onderstaande opsomming staan verwerkt.

1.

2.

3.

4.

5.

6. Bij de keuze voor bepaalde materialen is het duurzaamheidaspect goed geanalyseerd. De afweging hierbij is de vraag in hoeverre het toe te passen materiaal milieuvriendelijk is tijdens productie en gebruik. Cradle-to-cradle principes zijn hierin meegenomen.; 7. De positionering en openheid van trapconstructies blijft ongewijzigd. Bij materiaalkeuzen voor o.a. balustraden is rekening gehouden met transparantie. Uit onderzoek is gebleken dat de trapconstructie aan de oostgevel in het atrium verplaatst moet gaan worden. De trappen sluiten niet op elkaar Het idee dat door de architect is aangedragen wordt volledig doorgevoaan en voldoen niet aan de vluchtafstand. Door de genoemde trapconstrucerd. De gesloten waterkringloop (zwart, geel en grijs water) en het van tie te verplaatsen worden deze problemen opgelost. Tevens is hiermee een binnen naar buiten lopen van water is in het vooronderzoek kritisch extra stabiliteitskern gerealiseerd. Gevolg is wel dat deze trap minder uitonderzocht en er zijn (technische) oplossingen aangedragen. In de wijze nodigend is dan een open trapconstructie. Echter blijven de overige open hoe het water van binnen naar buiten loopt is wel een wijziging aangetrapconstructies ter plaatse van de atria behouden; bracht, om energieverlies te beperken; 8. Het plan om gebruik te maken van natuurlijke instraling als gevolg van de Het duurzame karakter van het ontwerp blijft volledig gehandhaafd. De transparante gevel blijft gehandhaafd. Om de koellast te beperken is echter ingrepen die het ontwerp een strategisch middel maken zijn door de wel extra vaste zonwering aan het complex toegevoegd; architect op een zichtbare manier weergegeven. Aan dit concept wordt 9. De daglichttoetreding is, als gevolg van het toevoegen van permanente in het vooronderzoek niet afgedaan; zonwering, afgenomen. Voordeel hiervan is wel dat de koellast afneemt. De technische mogelijkheden om de waterkringloop in het complex Echter voldoet de hoeveelheid binnenkomend daglicht ruim aan de eisen zichtbaar te maken zijn onderzocht. Het concept, waarbij het water vanuit het bouwbesluit; door het gebouw stroomt en binnen en buiten met elkaar verbonden 10. De soorten warmteopwekking blijven gehandhaafd. De manier van verwarworden, blijft gehandhaafd. Voor het punt waar het water van binnen men en koelen is wel gewijzigd. Dit geschiedt niet door middel van betonnaar buiten stroomt is wel een alternatief bedacht. Volgens het concept kernactivering, zoals door de architect is voorgesteld, maar middels klimaatvan de architect stroomt het water, door een voor luchtstromen toeganplafonds. Verder is rekening gehouden met het voornemen van de architect kelijke opening, naar buiten. De energie die in het water is opgenomen om natuurlijk te ventileren waar het mogelijk is, en natuurlijk waar het moet. wordt in dat geval meegenomen naar buiten. Nadeel van deze oplossDe laboratoria worden mechanisch aan- en afgevoerd. Voor kantoren geldt ing is dat er veel energie verloren gaat. Daarnaast is niet nagedacht een mechanische toevoer, en afvoer door middel van overdruk. De atria over het feit dat het gebouw dan toegankelijk is voor ongedierte. In de worden natuurlijk aan- en afgevoerd; bijlagen worden twee alternatieven besproken. Deze scenario’s weren 11. De infrastructuur van personen en goederen wordt grotendeels volgens het ongedierte en winnen warmte terug; plan van de architect uitgevoerd. Een wijziging is het verplaatsen van een De gesloten waterkringloop wordt op de meeste punten volgens plan trapconstructie (zie punt 7); uitgevoerd. Enkele wijzigingen zijn aangebracht, zoals onder punt 3 is 12. De architect heeft het voornemen om het gehele atrium onverwarmd uit aangegeven. De wijze waarop volgens ontwerp gebruik wordt gemaakt te voeren. Hierdoor kan niet aan de temperatuureisen uit het bouwbesluit van hernieuwbare energie blijft het uitgangspunt; worden voldaan. Als oplossing is bedacht om de atria gedeeltelijk af te De plattegrond ter plaatse van de noordgevel en de toepassing van een sluiten; glazenwassersbalkon zijn niet gewijzigd. Op bepaalde plekken is de plat- 13. De positionering van installaties blijft ongewijzigd. Wel zijn aan het ontwerp tegrond wel aangepast. Dit heeft echter geen nadelige gevolgen voor extra schachten toegevoegd om de juiste afvoer van installaties te waarborde flexibiliteit. Doel van de aanpassingen is het voldoen aan het PvE; gen.


54


| 6.3 Daglicht Voor kantoor- en onderwijsfuncties in de Watercampus geldt een eis vanuit het bouwbesluit. Voor de kantoorfunctie geldt dat 2,5 procent van het vloeroppervlak van het verblijfsgebied equivalent daglichtoppervlak is. Voor de onderwijsfunctie geldt een percentage van 5 procent. Om een globale indruk te krijgen of aan de daglichteis uit het bouwbesluit wordt voldaan is voor een aantal ruimten een daglichtberekening opgesteld. Voor de daglichtberekening van de kantoorfunctie is gekozen voor een kantoorruimte op de vierde verdieping (verblijfsruimte 25, zie ruimteboek). Aandachtspunt voor verblijfsruimten die aan de buitengevel grenzen (m.u.v. de noordgevel) is het één meter grote overstek. Dit heeft gevolgen voor de belemmeringshoek β. De verblijfsruimte heeft een totaal equivalent daglichtoppervlak van 12,18 m2. Uit de berekening volgt de onderstaande conclusie: In geval van een kantoorfunctie dient 2,5 % van de oppervlakte van het verblijfsgebied equivalent daglichtoppervlakte te zijn. De oppervlakte van VG 25 = 31,5 m2. Ae,i min voor VG 25 Ae,i aanwezig voor VG 25 Toets: Ae ≥ Ae,min

= 31,5 m2 * 0,025 = 0,79 m2. = 12,18 m2. = 12,18 ≥ 0,79 -> voldoet

Voor de totale berekening wordt verwezen naar bijlage 5. Uit de toetsingen is gebleken dat de daglichttoetsing voor verblijfsfuncties grenzend aan de buitenschil geen problemen oplevert. Bij verblijfsruimten, die niet direct aan de buitenschil grenzen, moet wel rekening worden gehouden met een reductiefactor. Dankzij de grote glasoppervlakten en de relatief lage daglichteisen, van toepassing zijnde op de functies in de Watercampus, levert de genoemde reductiefactor ogenschijnlijk geen problemen op. Om in kaart te brengen hoe groot de reductie maximaal mag zijn, is een extra berekening gemaakt. Hierbij zijn dezelfde waarden aangenomen als in de daglichttoetsing van VG 27. Alleen voor de Cu is een andere waarde aangenomen, omdat de netto oppervlakte van de reductiefactor kleiner wordt en de bruto oppervlakte gelijk blijft. Gevolg van de kleiner geworden Cu factor is dat het equivalente daglichtoppervlakte ook kleiner wordt. Als voor de berekening dezelfde waarden als in VG 27 wordt aangehouden, maar de Cu factor naar 0,34 wordt verkleint, dan wordt het totaal equivalente daglichtoppervlakte 6,16 m2. In dat geval wordt het onderstaande geconcludeerd: Ae,i min voor VG Onderwijsfunctie = 102,7 m2 * 0,05 = 5,14 m2. Ae,i aanwezig voor VG berekening = 6,16 m2. Toets: Ae ≥ Ae,min = 6,16 ≥ 5,14 -> voldoet Concluderend kan gesteld worden dat de daglichtberekeningen voor de Watercampus geen problemen opleveren. Wel moet, in geval van indirecte dag-lichttoetreding, rekening worden gehouden met een uitwendige reductiefactor. Uit de bovenstaande berekening is immers gebleken dat een kleinere reductiefactor aanzienlijke gevolgen heeft voor Ae,i.


| 6.4 Geluid Het bouwbesluit stelt op een drietal terreinen eisen aan de geluidswering, namelijk: bescherming tegen geluid van buiten, bescherming tegen geluid van installaties en geluidswering tussen ruimten. Het bouwbesluit behandelt bij geluidswering tussen ruimten het lucht- en contactgeluidsniveau. Onderscheid wordt gemaakt tussen geluidoverdracht van een besloten ruimte naar een verblijfsgebied van een aangrenzende woonfunctie en geluidoverdracht van een besloten ruimte naar een niet in een verblijfsgebied gelegen besloten ruimte van een aangrenzende woonfunctie. Het bouwbesluit stelt dus alleen geluidseisen aan ruimten die aan een woonfunctie grenzen. eye Design heeft toch een aantal streefwaarden voor het geluidsniveau per ruimte opgenomen. Zie hiervoor bijlage 5. Ook de regelgeving voor het beperken van galm beperkt zich tot de woningbouw. Gezien de grote en open gemeenschappelijke ruimten in de Watercampus is het belangrijk om eisen te stellen aan de maximale nagalmtijd. Dit is de tijd die nodig is voordat het geluiddrukniveau in een ruimte met 60 dB terugvalt ten opzicht van de maximale waarde, dus de benodigde tijd voordat de geluidenergie geabsorbeerd is door de aanwezige materialen en de lucht. Als uit geluidsberekeningen blijkt dat extra geluidsabsorptie nodig is dan kan gedacht worden aan onder andere akoestische schermen, baffles, plafondeilanden- of panelen en wandpanelen. De aangenomen waarden voor de maximale nagalmtijd zijn terug te vinden in bijlage 5. Voor onderwijsfuncties in de Watercampus worden eisen gesteld aan bescherming tegen geluid van buiten. Een uitwendige scheidingsconstructie van een verblijfsgebied moet een karakteristieke geluidwering hebben met een minimum van 20 dB. Verder blijkt uit het PvE dat niet gerekend hoeft te worden met industrielawaai en luchtvaartlawaai. Het PvE geeft aan dat de bouwplangrens op ongeveer 25 meter van de as van de Oostergoweg ligt. De gevelbelasting is hier 59 dB. Verder ligt het plangebied binnen de zone van de spoorlijn Leeuwarden-Groningen. Gerekend wordt met een gevelbelasting ten gevolge van het railverkeer van 68 dB.

56


Hoofdstuk 6. Materialisatie | 6.1 Gevels De Watercampus wordt geheel omringt door een glazen vliesgevel. Een reder hiervoor is dat de architect op elk geveldeel gebruik wil maken van passieve zonne-energie. Consequentie is echter wel dat een volledig transparante gevel een hoge warmtebelasting veroorzaakt. Door het opnemen van roosterluifels in het ontwerp wordt de hitte van de zomerzon gedeeltelijk buitengesloten, wat de noodzaak tot koelen aanzienlijk beperkt. In de winterperiode kan de zon diep in het gebouw doordringen. Een gevolg van de transparante gevels is dat de kans op ongewenste opwarming in de zomer, ondanks de positieve bijdrage van de luifels, relatief groot is. eyeDesign heeft getracht duurzaamheid in de gevel terug te laten komen. Mogelijkheden hiervoor zijn onder andere een actieve gevel, een groene gevel of een gevel waarin zonnepanelen zijn opgenomen, die tevens een zonwerende functie hebben. In een actieve gevel is een gedeelte van de luchtbehandelinginstallatie opgenomen. Bouwkundig gezien is het toepassen van een dergelijke gevel goed mogelijk in de Watercampus. De ruimte die een klimaatgevel in beslag neemt is niet ingrijpend veel groter dan een glasgevel. Voor wat betreft de architectonische verschijningsvorm blijven de consequenties beperkt. Twee redenen weerhouden echter de toepassing van een klimaatgevel in de Watercampus. Ten eerste wordt de gevel op verschillende plaatsen onderbroken door te openen geveldelen, wat een negatief effect heeft op de werking van de klimaatgevel. De tweede reden is dat het klimaatconcept in de Watercampus per functie varieert. De verschillende luchtstromen zorgen mogelijk voor een instabiel systeem. Een andere variant van een actieve gevel is een tweede huid faรงade. De bouwfysische prestaties van een dergelijk gevel zijn gunstig. Echter is de architectonische ingreep van dusdanige omvang dat van de toepassing van een extra faรงade wordt afgezien. De onderstaande schetsen illustreren de gevolgen. Een andere duurzame gevel is een groengevel. Dit geveltype sluit goed aan bij de ontwerpvisie. Ter plaatse van de parkeerkelder zal het worden toegepast. Hierdoor wordt deze, met rookgassen belaste ruimte, volledig natuurlijk geventileerd, terwijl de begroeiing open plekken in de gevel voorkomt.

Oorspronkelijk gevelontwerp

Tweede huid faรงade


Kozijnen Het Programma van Eisen stelt dat kozijnen van een duurzaam en nagenoeg onderhoudsvrij materiaal vervaardig dienen te worden. Uit onderzoek blijkt dat aluminium kozijnen het meest geschikt zijn voor toepassing in de Watercampus. Op duurzaamheids- en kostengebied scoort het materiaal hoog. Het begrip duurzaamheid heeft betrekking op onder andere productie, herbruikbaarheid en onderhoud. Laatstgenoemde criteriapunten sluiten goed aan bij de eigenschappen van aluminium. Een consequentie is echter wel dat bij de productie van aluminium veel energie nodig is. Verder passen de materiaaluitstraling- en profilering goed bij het gebouwconcept. Het spreekt vanzelf dat het ontwerp en de uistraling van de kozijnen volledig in elkaar moeten overlopen. Het ontwerp is het beeld van strakke herkenbare lijnen in een eenvoudige vormgeving. De doorlopende vloerschijven benadrukken een gevoel van slankheid. Aluminium kozijnen passen bij uitstek in dit ontwerp. Slanke profielen zijn goed mogelijk. Tenslotte draagt dit materiaal bij aan de gewenste technologische uistraling. De onderstaande MCA-matrix toont aan dat de score van aluminium kozijnen het hoogst is. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6

58


Buitenbeglazing Bij de keuze voor een type buitenbeglazing zijn de onderstaande criteria in oogschouw genomen: 1. Isolerend vermogen (lage U-waarde); 2. Mogelijkheid veiligheidsglas. Esthetisch gezien is het wenselijk om balustraden en hekwerk te vermijden. Conform NEN 3569: Veiligheidsbeglazing in gebouwen moet er in dit geval op verdiepingen gelaagd glas 44.2 en op kelderniveau gelaagd glas 33.1 met 4 mm gehard glas toegepast worden; 3. ZTA- en LTA-waarde8; 4. Gerenommeerde leverancier. De keuze is gevallen op een beglazing van Saint Globain. Het buitenglasblad is van het type SGG Planistar. Op het blanke glas is een dunne, doorzichtige metaalcoating aangebracht. De coating draagt bij aan een lage emissiviteit en een verhoogde zonwering. Omdat het complex van de Watercampus te maken heeft met een hoge koellast heeft dit type begla-zing een positieve werking. Het binnenglasblad is SGG Stadip Protect 44.2. De ruit is gelaagd uitgevoerd. Daarnaast is ĂŠĂŠn van de spouwzijden voorzien van een warmtereflecterende coating die zorgt voor een hoge thermische isolatie. De twee glasbladen zijn gescheiden uitgevoerd door een hermetisch afgesloten spouw, gevuld met isolerend gas of droge lucht. Uit de onderstaande tabel blijkt dat het gekozen binnenglastype het hoogst scoort.


Profilering

Profilering FW50+S.I.

De profilering van een kozijn speelt een belangrijke rol bij de uitstraling van een complex. Om uit het scala van mogelijkheden het meest geschikte profiel te kiezen is een aantal selectiecriteria opgesteld waaraan de profilering minimaal moet voldoen, te weten: 1. Het architectonisch uitgangspunt is een slank profiel. Een brede profilering doet afbreuk aan de strakke lijnen en de herkenbare vloerschijven in het ontwerp. Kozijn en ontwerp zullen elkaar in een dergelijk situatie gaan ‘afstoten’. Een slank profiel daarentegen zorgt ervoor dat de vloerschijven het kozijn in elkaar overlopen; 2. Het profiel is zodanig gedimensioneerd dat de gekozen beglazing inpasbaar is; 3. In het kader van de energieprestatie is de totale Uwaarde (U-kozijn + U-glas) zo laag mogelijk; 4. Profilering en het type zonwering sluiten goed op elkaar aan; Het profiel FW50+.SI (Super Insulation) van Schüco past goed in het gebouwconcept van de Watercampus. Naastgelegen detail illustreert het detail van een aluminium kozijnen van het type FW50+SI. De foto is een referentie waar dit type kozijn is toegepast. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6

60


Zonnestudie In het ontwerp is reeds rekening gehouden met de hoge koellast door overstekken van ongeveer ĂŠĂŠn meter te realiseren. Dit heeft een positief effect op de zomerzon. Om de noodzaak van extra zonwering te onderzoeken is een zonnestudie gedaan. De linker afbeelding illustreert het effect van het overstek in zowel de zomer- als wintersituatie. De stalingshoek voor de zomerzon is de maximale stralingshoek, te weten op 21 juni. De afbeelding is genomen voor een willekeurige gevel, en geeft dus niet aan op welk tijdstip de zon onder welke hoek staat. Wel wordt duidelijk dat het overstek belangrijk is om de zomerzon te weren, en om hierdoor onnodige koeling te voorkomen. De middelste afbeelding is meer gespecificeerd. De zonnestudie geldt voor de maand juni op drie verschillende tijdstippen. In deze maand dringt de zon om half negen en om vijf uur het diepst in het gebouw door. De rechter afbeelding illustreert een zonnestudie voor de maanden februari en oktober weergegeven. Duidelijk wordt dat de zon in deze maanden dieper in het gebouw doordringt, omdat de zon in de winter lager aan de hemel staat. Echter zijn beide figuren van toepassing op een willekeurige gevel, omdat de zon in het oosten opkomt en in het westen daalt. Het is dus de vraag op welke gevel de zon op welk tijdstip staat. Daarnaast is de intensiteit van de zon van groot belang! Zo zal de zon in een zomerperiode vele malen intensiever zijn dan in een winterperiode.

In de zomersituatie (maximum is op 21 juni) worden de zuidoost en zuidwest gevel het meest belast, met een gemiddelde bezonningsduur van acht uur. In het voor- en najaar (metingen op 21 maart en 23 september) wordt de zuidgevel het meeste belast. In de winter (meting op 22 december wordt de oriĂŤntatie van zuidoost tot zuidwest het meest belast. Voor meetwaarden met de intensiteit van de zon en de zonbelasting per gevel zijn in bijlage 6 diverse grafieken weergegeven. Uit de zonnestudie kan geconcludeerd worden dat extra zonwering rondom het complex een rendabel middel is om de koellast in onder andere de zomerperioden aanzienlijk te verminderen. De ruimten in het glazenwasserbalkon lenen zich prima voor het aanbrengen van zonwering. Vanwege de lage zonintensiteit, de gewenste uitbreidingsmogelijkheden en het niet doorlopen van het glazenwassersbalkon, wordt de noordgevel, in tegenstelling tot de overige gevels, niet van zonwering voorzien. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6


Effect winter- en zomerzon

Zondoordringing in de maand juni op differente tijdstippen

Zondoordringing in de maanden februari en oktober op differente tijdstippen

62


Zonnestudie

1. De zonwering voldoet aan de gemiddelde open/dicht verhouding uit het PvE; 2. Indien beweegbare buitenzonwering wordt toegepast op de zonbelaste geveldelen, dan moet het mogelijk zijn om dit centraal te bedienen. 3. Er dient rekening gehouden te worden in de materiaalkeuze met het onderhouden van zonwering; 4. Uitgangspunt is een gebouw met een (buiten) zonweringinstallatie op de zonbelaste gevels. Deze installatie is elektrisch aangestuurd en automatisch geregeld op zonintensiteit, maar in kantoren en laboratoria handmatig per ruimte/stramien regelbaar; 5. De overgang en het contrast tussen zonwering en ontwerp is minimaal.

Zonweringsystemen kunnen worden ingedeeld in binnen- en buitenzonwering. Het grote nadeel van binnenzonwering is het gevaar van opwarming. Omdat de zonnestralen pas achter het glas geweerd worden, is de warmte al binnen voordat de warmte geweerd wordt. Daarom is dit type zonwering niet geschikt om toe te passen. De mogelijkheden voor buitenzonwering zijn divers. De naastgelegen tabel geeft een overzicht van de voor- en nadelen van de diverse systemen. Uit onderhoudstechnische overwegingen vallen screens en uitvalschermen af. Zonweringlamellen en schuifsystemen zijn wel geschikt (permanente constructie). Naastgelegen afbeeldingen illustreren de architectonische gevolgen voor de toepassing van schuifsysteem respectievelijk zonweringslamellen. Zoals vermeld zijn de gevolgen voor het tweede genoemde type ingrijpend. Het eerste type heeft minder ingrijpende gevolgen. Uit bovenstaande overwegingen wordt gekozen voor een schuif(louvre)systeem. Bij dit systeem is het mogelijk om de luiken op een aantal vaste plekken achter elkaar in de gevel te plaatsen. Hierdoor wordt aan de open/dicht verhouding voldaan. Bij behoefte aan zonwering verschuiven de luiken dan (automatisch) in horizontale richting. Het aanbod van zonwerende schuifsystemen is divers. Uit de MCA matrix (zie bijlage 6) blijkt dat het Heavy Duty zonweringssysteem het meest geschikt is om toe te passen. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6 ^

Uit de zonstudie is gebleken dat extra zonwering noodzakelijk is om de koellast in de Watercampus te beperken. Onderstaande criteria vormen de belangrijkste uitgangspunten bij de keuze voor een type zonwering:

Heavy Duty schuifsysteem


Gevolgen schuif-louvre-systeem

Gevolgen zonweringslamellen

64


| 6.2 Binnenkozijnen

Beglazing binnen

Bij de keuze voor een type binnenkozijn zijn de onderstaande criteria in oogschouw genomen:

Binnenbeglazing wordt in de Watercampus onderscheiden in het glas dat het atrium en de kantoren c.q. laboratoria van elkaar scheidt en het glas binnen bepaalde ruimten (zie bijlage 6). Aan het eerstgenoemde worden de onderstaande eisen gesteld:

1. De eenheid tussen binnen en buiten moet gehandhaafd blijven; 2. Het atrium is een aangrenzende onverwarmde ruimte. Hier kan, in verband met de waterstromen van binnen naar buiten, min of meer een buitenklimaat heersen. Onderhoudsarme kozijnen zijn dus van belang; 3. De schil waarin de kantoren en laboratoria zich bevinden zal ge誰soleerd uitgevoerd worden. Ge誰soleerde kozijnen zullen worden toegepast; 4. De technische uitstraling moet ook binnen gehandhaafd blijven. Uit bovenstaande factoren wordt opgemaakt dat de gekozen profilering voor de buitengevel tevens aan de eisen voor binnenkozijnen voldoet. De eenheid tussen binnen en buiten is in dat geval optimaal. Ook voldoet de profilering aan de onderhoudseisen. Energetisch gezien kan verder een goede isolatiewaarde worden gehaald. Omdat er geen constructieve eisen in de vorm van winddruk aan het kozijn worden gesteld, kan de profilering waarschijnlijk kleiner uitgevoerd worden. Aangaande de indeling van de binnenkozijnen stelt de architect voor om alleen verticale stijlen aan te brengen. Architectonisch gezien is dit een goed voorstel. Uit de ventilatiestudie blijkt dat het mogelijk is om ventilatiebuizen door de gangen te voeren, en van daaruit af te takken naar de te ventileren ruimten. Bij de doorvoer van de genoemde ventilatiebuizen spelen de binnengevels een rol. In principe is het voor elke ruimte mogelijk om ruimte boven de deuropeningen vrij te maken voor het doorvoeren van ventilatiebuizen (zie zwarte pijl in naastgelegen figuur), door het aanbrengen van een tussenstijl. De ruimte rondom de ventilatiedoorvoer kan worden opgevuld met een blank colorbel paneel. De beperking van dit type gevelindeling is echter wel dat het slechts beperkt flexibel is. In de keuze voor scheidingswanden en een type verwarming- en koelsysteem is rekening gehouden met flexibiliteit. Het concept staat open voor indelingwijzigingen. Bij dergelijke wijzingen verplaatst dikwijls ook het toevoerpunt van de ventilatie. De indeling zoals in het naastgelegen figuur is ge誰llustreerd is meer flexibel dan de andere optie. Het verplaatsen van ventilatiedoorvoerpunten, als gevolg van een gewijzigde indeling, is eenvoudig realiseerbaar. Glaspanelen worden dan in een aantal handelingen door colorbel panelen vervangen.

1. Isolerend vermogen (lage U-waarde); 2. Mogelijkheid veiligheidsglas. Conform NEN 3569: Veiligheidsbeglazing in gebouwen moet er in dit geval gelaagd glas 33.1 en 4mm gelaagd glas worden toegepast; 3. Indien de kantoor- en laboratoriumruimten als brandcompartimenten worden ingedeeld, moet het glas brandwerend te zijn.


Brandwerend glas is in te delen in Pyropane en Pyrobel. Pyropane is een geharde glassoort dat aan de criteria ‘integriteit’ (E) voldoet. Ook is glas van het type ‘integriteit en beperkte warmtestraling’ (EW) leverbaar. Het type Pyrobel is een gelaagde glassoort dat aan de criteria ‘integriteit en beperkte warmtestraling’ en ‘integriteit en isolatie voldoet’. Uit advies volgt dat de laatste glassoort het meest geschikt is voor toepassing in de Watercampus. Dit glassoort zal dan bestaan uit: 44.2 gehard glas + spouw van 15mm + Pyrobel 25. Deze glassamenstelling heeft een u-waarde van 1.1 W/m2K, is 60 minuten brandwerend en is gehard uitgevoerd. Het is dus isolerend en brandwerend veiligheidsglas. Let wel: bovenstaande glassoort is alleen noodzakelijk als het gebouw in brandcompartimenten worden ingedeeld! Anderszins volstaat een glassoort met isolerende en veiligheid eigenschappen. In hoofdstuk 6.1is onderzoek gedaan naar glassoorten met deze eigenschappen. Het meest geschikte buitenglasblad voor de buitenschil van het gebouw is SGG Planistar. Dit glastype bestaat uit blank glas waarop een dunne, doorzichtige metaalcoating is aangebracht. Deze coating, die bijdraagt aan een lage emissiviteit, is voor binnenbeglazing overbodig. Daarom volstaat als buitenglasblad het type SGG Planilux en als binnenglasblad het type SGG Stadip Protect 44.2 Planitherm Futer N. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6

66


| 6.3 Het Dak

Lichtstraten

De architect heeft gekozen een groendak toe te passen. Wanneer een groendak vergeleken wordt met een traditioneel dak, blijkt dat een groendak een betere isolatie geeft, zowel thermische- als geluidsisolatie. Dit komt ten goede aan de energiezuinigheid en het comfort. Daarnaast gaat de dakbedekking bij een groendak langer mee doordat deze tegen weersinvloeden wordt beschermd. Een bijkomend effect is de gunstige invloed die het groendak heeft op de werking van de zonnepanelen, door de verkoelende eigenschappen van het groendak, die het rendement vergroten. Hier staat een groter investeringsbedrag tegenover. Een andere eigenschap van de groendak is het bufferend vermogen. Hierdoor blijft minder water over om te kunnen gebruiken. Het helpt daarentegen wel om pieken in de regenval op te vangen waardoor de afwatering niet overbelast zal worden.

Om de watercyclus binnen het gebouw zichtbaar te maken, zal het hemelwater naar de lichtstraten worden afgevoerd. Al het water dat niet door het groendak wordt opgenomen vindt zijn weg door de twee lichtstraten het gebouw in. Meer over dit onderwerp is te vinden in hoofdstuk 4 Installaties

De intensiteit van de begroeiing bepaalt de eigenschappen van het groendak. In de tabel is dit te zien.

Het doorvoeren van het water speelt een grote rol bij het materialiseren van de lichtstraat. Om daarnaast niet teveel extra voorzieningen in de draagconstructie te hoeven opnemen, is het belangrijk een systeem te kiezen met een grote overspanningsmogelijkheid en ontwerpvrijheid. Op de plekken van de doorvoeren zal met behulp van een waterslot worden gezorgd dat de koudebruggen zo gering mogelijk blijven. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6

Een eenvoudig intensief dak combineert de eigenschappen van intensieve en extensieve groendaken. Hierdoor blijven de nadelen van de typen daken beperkt, maar zijn de positieve aspecten wel merkbaar.

Doorsnede vegetatiedak

Hemelwater verloop


| 6.4 Balustrades In het bouwbesluit wordt geĂŤist dat bij hoogteverschillen van 1 meter uit veiligheidsoogpunt een balustrade wordt geplaatst. Voor deze balustrades zijn verschillende materialen geschikt die aan de eisen uit het bouwbesluit voldoen. Een aantal hiervan zijn met elkaar vergeleken. De balustrade kan met een aluminium kozijn aan de kop van de vloer worden bevestigd. De vloerrand kan vervolgens met plaatmateriaal worden afgewerkt. Hierdoor valt de bevestiging weg en krijgt het geheel een homogene uitstraling. Bij de balkons kan het glas in een betonnen voet worden geplaatst, waarbij gelet moet worden op de dilataties in deze profilering. Dit in verband met de afwatering.

Afwatering lichtstraat

68


| 6.5 Vloerafwerking In het PvE wordt een voorkeur uitgesproken voor bepaalde vloerafwerking, namelijk gietvloeren en tapijt. In de laboratoria is het van belang een vloer te hebben met een goede weerstand tegen chemicaliĂŤn. Daarnaast moet de vloer bestand zijn tegen mechanische krachten van eventuele apparatuur die aanwezig kunnen zijn in de laboratoria. Een gietvloer is volledig poriĂŤndicht en er kunnen zodoende geen vloeistoffen in de vloer dringen. Daarnaast is een gietvloer ook goed te belasten. Een punt dat aandacht nodig heeft is de gladheid van de vloer in natte conditie. De slipweerstand van de gietvloer zelf is dan te laag. Dit kan echter worden opgelost door een instrooi9 toe te passen. Vanwege de uitstraling van kantoren en andere ruimten waar dit gewenst is kan er ook gekeken worden naar andere typen vloerbedekking. Als de meest toegepaste vloerbedekkingen tegen elkaar worden uitgezet is het duidelijk dat tapijt hiervoor de meest voordehandliggende keuze is. Met name vanwege het duurzame karakter is het in dit gebouw een zeer interessante optie. Op het gebied van cradle to cradle (c2c) is de tapijtbranche namelijk al erg ver.


Als belangrijkste factor in het cradle to cradle concept staat het streven een product te maken dat goed uit elkaar te halen is, zodat de afzonderlijke delen goed kunnen worden hergebruikt. Elke materiaalstroom kan worden gescheiden en hergebruikt, of worden teruggegeven aan de natuur. Hiermee wordt getracht het liniaire technische gebruiksproces om te buigen tot een technische cyclus en een biologische cyclus, gelijkend aan de cyclus die in de natuur aanwezig is. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6

70


| 6.6 Scheidingswanden Flexibiliteit is een centraal thema in het PvE. Bij de scheidingswanden is flexibiliteit leidend. Allereerst is er een indelingsgrid van 1,80 m. Daarnaast zal er worden gewerkt met systeemwanden. Het grootste voordeel van systeemwanden is dat ze volledig demontabel zijn. Door deze eigenschap kan de systeemwand volledig uit elkaar worden gehaald, worden verplaatst en weer worden opgezet. Dit betekent: geen materiaalverlies en geen transportkosten. Hierdoor past het goed in het cradle to cradle concept. Daarnaast is er ook veel vrijheid in de materialisering van de systeemwanden zelf. Zo kunnen deze uitgevoerd worden met gips, glas en metaal. In de MCA matrices zijn deze materialen tegen elkaar uitgezet. Voor de laboratoria gelden, vanwege de weerstand tegen chemicaliĂŤn, andere eisen. Hier zal waarschijnlijk een ander materiaal toegepast worden dan bij de overige ruimten. Dit is wederom in de onderstaande matrix weergegeven. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 6


| 6.7 Plafond Om de materialisatie van het plafond uit te kunnen voeren is verder gekeken naar diverse soorten oplossingen om een klimaatplafond te realiseren. Dit plafond is namelijk al bepaald in het onderdeel installaties. De diverse bepalingen die gedaan zijn in het kader van plafond materialisatie, zijn: keuze tussen open en gesloten plafond, keuze van een plafondleidingsysteem, keuze voor een watervoerend element, een keuze tussen diverse uitvoering van een klimaatplafond geselecteerd op leverancier en tenslotte een keuze voor de afwerking van het plafond. Voor de keuze tussen open en gesloten is gekeken naar: -

Integratie van ventilatiebuizen in het plafond; Integratie van licht in het plafond; Mechanische ventilatie afvoer; Behaaglijkheid gehele ruimte; Bereikbaarheid van installaties; Geluidsabsorberend.

Hierbij is naar voren gekomen dat voor dit project het best voor een gesloten plafond gekozen kan worden. Vervolgens is gekeken naar het leidingsysteem dat toegepast kan worden. Hiervoor zijn vier leidingsystemen vergeleken, namelijk: -

Vaste leidingsystemen; Elementsystemen (eilanden); Ge誰ntegreerde panelen; Inlegsystemen.

72


Na invullen van de MCA matrix wordt geconcludeerd dat een kunststof geactiveerd systeem het best voldoet. Dit systeem bestaat uit 2 typen, namelijk: kunststof leidingsysteem en capillaire klimaatmat11. Van deze is de klimaatmat flexibeler en dit type kan dus het best worden toegepast. De conclusies die hiervoor zijn benoemd, worden in het volgende punt niet meegenomen. Hier is gekeken naar oplossingen van diverse leveranciers en deze oplossingen zijn vergeleken op basis van diverse criteria die voor het project belangrijk zijn. Deze punten zijn: integreren van ventilatie, behaaglijkheid en flexibiliteit, waarbij flexibiliteit dubbel . Diverse systemen van leveranciers die vergeleken zijn, zijn: 1. PCM klimaatplafondeiland, leverancier: Autarkis; 2. Metaalcassette Clina klimaatplafond, leverancier: Navos klimaattechniek; 3. Cassetteverwarmings-/koelplafond inlegsysteem, leverancier: Obimex bv; 4. Bandraster-koelplafond, leverancier: OWAtecta; 5. Synops I, leverancier: Clestra klimaatplafonds; 6. Hybride klimaatplafond, leverancier: HC KP, HCgroep; 7. Standaard metalen klimaatplafond, leverancier: Solid Air Klimaatplafonds. Het standaard metalen klimaatplafond (punt 7) scoort hier in de MCA matrix vele malen hoger dan de andere punten. Deze is voor het project dan ook de beste toepassing. Voor de afwerking van het plafond is een keuze gemaakt tussen twee materialen, en wel: metaal en kunststof. De criteria waar de keuze op gebaseerd is, zijn: -

Duurzaamheid; Behaaglijkheid; Brandwerendheid.

Hierbij scoort metaal op twee punten het best, waardoor deze het best naar voren komt. De totale keuze van toepassingen die hieruit geconcludeerd kan worden is; -

Gesloten plafond; Inlegsysteem; Kunststof geactiveerde leidingen (capillaire klimaatmat); Standaard metalen klimaatplafond (systeemplafond); Metalen afwerking.

Wanneer het systeemplafond met bandrasters wordt uitgevoerd kan een optimale flexibiliteit worden gehandhaafd. In deze bandraster-profielen kan namelijk een scheidingswand (systeemwand) worden bevestigd, waardoor deze verplaatst kan worden tussen de profielen.


| 6.8 Trappen en liften In het PvE wordt gevraagd om de trappen uitnodigend te maken, dit om het gebruik van de liften in het gebouw te verminderen. De trappen zelf zullen uitgevoerd worden in prefab beton. Om de trappen uitnodigend te maken is er gekozen om deze zo open mogelijk te houden. Om dit te bereiken zijn de trappen niet gesitueerd in trappenhuizen, maar staan vrij in de openbare ruimtes. Door zo weinig mogelijk wanden en dragende elementen toe te passen blijft het vrije zicht gewaarborgd. Door glazen balustraden toe te passen vormen ze geen zichtsbelemmering. Ook blijft dit concept trouw aan de open plattegrond. Omdat de trappen aan het atrium grenzen moet er wel gekeken worden naar de slipweerstand in verband met het water dat op de trappen kan vallen. Door kan gerealiseerd worden door het beton te ‘schuren’.

In het PvE wordt een voorkeur uitgesproken voor energiezuinige liften. Dit valt binnen het gehele gebouwconcept van het gebouw natuurlijk goed in te passen. Voor een energiezuinige liftmachine is het interessant PMSM-technologie toe te passen. Deze permanent magnet synchronous motor is een motor die niet werkt met tandwielen zoals veel motoren, maar met magnetische werking. Hierdoor kan de motor veel energie besparen. Daarnaast is de motor licht van gewicht en compact, waardoor geen machinekamer nodig is. Daarnaast kan een terugwinsysteem worden toegepast wat overtollige remenergie van de lift herwint. Verder kan er gekeken worden naar halogeenvrije kabels, welke passen in een systeem waar milieuvriendelijkheid centraal staat.

74


| 6.9 Balkons In het ontwerp van de architect heeft het gebouw een rand gekregen die doet vermoeden dat de vloeren naar buiten doorlopen. Dit glazenwassersbalkon is een knelpunt waar goed naar gekeken moet worden om koudebruggen te voorkomen. Verschillende opties zijn mogelijk. Men kan gebruik maken van een balkon die opgehangen wordt aan ‘handjes’. Deze handjes zorgen ervoor dat het balkon demontabel is. Daarnaast kan isokorf worden gebruikt. Dit vormt een thermische scheiding, maar is minder demontabel. Tot slot is kan men de vloer laten oversteken, en volledig doorstorten. Dit is mogelijk met bollenplaatvloeren. Ter plaatse van het balkon kan de vloer dunner worden uitgevoerd (verjongen). Het is dan mogelijk om de vloer in te pakken met isolatie, zonder dat er een verschil in hoogte ontstaat tussen de vloer binnen en de vloer buiten. Een ander aandachtspunt is het door laten lopen van het plafond in het balkon. De hoogte van het klimaatplafond binnen bepaalt de hoogte van het balkon buiten, en dus ook de dikte van de rand wat in het zicht is. Deze dikte heeft gevolgen voor de esthetische kwaliteit van het gebouw. Het laat wel duidelijk het gestapelde werklandschap zien, wat ook in het ontwerp van de architect terug komt (zie afbeeldingen op de volgende pagina).

Demontabele ‘handjes’

Isokorf

Uitkragende vloeren


Normale plintdikte

Aangepaste plintdikte

76


| 6.10 Inventaris Toiletten

Douches

Omdat water een belangrijk punt is in het gebouw, komt dit vanzelfsprekend ook terug in het sanitair. Voor de toiletten kan een vacuüm toilet worden gerealiseerd. Hiermee kan op water worden bespaard. Door de vacuüm is water alleen nodig om het residu weg te spoelen en door de verhoogde druk is maar een beperkte hoeveelheid water nodig. In het systeem dat toegepast wordt, is het geel en grijswater gescheiden, hier zal dus een aangepast systeem voor moeten komen. Het voorste gedeelte van het toilet bestaat uit een klein afvoerputje voor de urine. Deze behoeft geen vacuumpomp. Het achterste gedeelte bevat de (normale) afvoerput voor fecaliën en toiletpapier. Naast de toiletten zijn er ook urinoirs in het gebouw. De urinoirs voeren alleen urine af, en kunnen direct op het geelwatertracé worden aangesloten. Om zo spaarzaam mogelijk met water om te gaan, en de urine niet te verdunnen, kunnen waterloze urinoirs worden toegepast. De urine komt in een putje of buis terecht, waar een speciale vloeistof in zit, dat lichter is dan de urine, en zo op de urine drijft. De urine gaat via een waterslot naar de afvoerleiding, waar het wordt afgesloten. Het waterslot zorgt ervoor dat er geen stank naar buiten komt. Ook de speciale vloeistof blokkeert de stank.

De douches moeten worden uitgevoerd met een centraal douchebesturingssysteem met individuele infrarood sensorbediening. Bij beweging van een warm object geven ze een signaal af. Hierdoor wordt er niet onnodig water verspild. Doordat sommige tappunten eventueel langdurig niet gebruikt worden kan er legionella-infectie optreden. Om dit te voorkomen moeten de installaties worden voorzien van instelbare automatische spoelinrichting. Hierdoor blijft het water in beweging en is er geen mogelijkheid voor legionella zich hier te vormen. Het circulerende tapwaterleidingnet dient volledig geïsoleerd te zijn teneinde warmteverlies tegen te gaan. Daarnaast kunnen douchekoppen worden toegepast die waterbesparend zijn.


Laboratoriumtafels: De laboratoriumtafels bestaan uit een werkblad, een dragende onderbouw, eventueel aangevuld met een ge誰ntegreerde spoelunit. Belangrijk is om te kijken welke materialen er moeten worden toegepast voor het werkblad. Hiervoor zijn een aantal materialen geschikt. Welk materiaal toegepast dient te worden is met name afhankelijk van de stoffen waarmee zal worden gewerkt in het laboratorium. Het materiaal van de spoelbak zal eveneens afhangen van de toegepaste chemische stoffen en kan op dezelfde manier worden bepaald als het werkblad. Glazen bladen kennen een zeer goede chemische weerstand, maar hebben een lage mechanische weerstand. Indien dit wel gewenst is, dan is een RVS blad een goed alternatief.

Zuurkasten: Zuurkasten zijn werkplekken waar dampen, aerosolen en stof uit de werkruimte worden weggezogen, om een gevaarlijke concentratie in het laboratorium te voorkomen. Daarnaast er is een schuifraam aanwezig om het spatten en wegschieten van deeltjes te voorkomen. Een zuurkast is een grote post in het energieverbruik. Om dit te verminderen kan ervoor worden gekozen om sensoren toe te passen die de afzuiging afstemmen op de opening van het schuifraam en een sensor om het schuifraam automatisch te sluiten.

78


Render Watercampus (bron: van Mourik Architecten)


80


Hoofdstuk 7. Bij Veiligheid en Gezondheid kan men denken aan zeer veel onderdelen. Deze zijn te onderscheiden in veiligheid tijdens het gebruik en veiligheid tijdens de bouw. In dit hoofdstuk worden beide besproken. Ten eerste wordt er gesproken over veiligheid in het gebouw, enwel de Brandveiligheid. Daarnaast is er veiligheid op de bouw. Deze wordt besproken aan de hand van een Veiligheids en Gezondheidsplan.

Veiligheid en gezondheid

Ten eerste is er de Veiligheid in het gebouw. Een van de belangrijkste onderwerpen is brandveiligheid. Het gebouw moet een bepaalde tijd bestand zijn tegen brand en men moet het gebouw veilig uit kunnen vluchten. Voor deze onderdelen zijn verschillende concepten bedacht. Deze concepten worden in een later stadium definitief gemaakt en van ondersteunende berekeningen voorzien. Deze berekeningen zullen uiteindelijk de doorslag geven.

| 7.1 Brandveiligheid: bereikbaarheid De brandweer moet het kavel binnen een bepaalde tijd kunnen bereiken. Bereikbaarheid van het kavel is daarbij belangrijk. Op de volgende afbeelding staat een kaart van Leeuwarden met daar aangegeven waar de brandweerkazerne zit en waar het kavel. De (stads)wegen moeten aan bepaalde eisen voldoen, zoals een voldoende breedte voor de brandweerwagens en een voldoende vrije hoogte.

Bereikbaarheid buiten kavel


Naast bereikbaarheid buiten de kavel is de bereikbaarheid op het kavel erg belangrijk. Er moeten minimaal twee wegen zijn waar de brandweer het kavel op kan rijden. Per toegangsweg moet er een opstelplaats zijn voor de brandweerauto en eventueel een reddingswagen. (zie de rechter afbeeldingen) Wanneer de brandweer op het kavel komt moet er een bluswatervoorziening zijn. Binnen 40 meter moet de brandweer een (primaire) bluswatervoorziening kunnen bereiken. In de onderstaande afbeelding zijn de mogelijke bluswatervoorzieningen weergegeven. Eventueel kan de brandweer gebruik maken van het water in de vijvers. Dit is een secundaire bluswatervoorziening > lees meer over dit onderwerp in bijlage 7

Bereikbaarheid op kavel

Bereikbaarheid op kavel

Opstelplaats brandweervoertuig

82


| 7.2 Brandveiligheid: Vluchten Wanneer er brand uitbreekt moet men snel en vooral veilig kunnen vluchten. Goede, veilige vluchtwegen zijn hiervoor nodig. Een vluchtweg moet kort zijn (maximaal 30 meter) en rookvrij. Bij dit project wordt echter een grote flexibiliteit gewenst, waardoor er niet aan deze eis kan worden voldaan. Daarom moet er gebruik worden gemaakt van gelijkwaardigheid. (lees hierover meer in Brandveiligheid: Concepten) Per verblijfsruimte is bepaald hoeveel personen er zullen verblijven. Er is gerekend met de eisen van de Arbo en de eisen van het Bouwbesluit. De volledige berekening hiervan is te vinden in bijlage 7 Veiligheid en Gezondheid. Hieruit blijkt dat de meeste vluchtwegen ‘extra beschermde vluchtwegen’ worden. En de trappenhuizen ‘veiligheidsvluchtwegen’ moeten zijn. In een later stadium zal rekening moeten worden gehouden met de eisen voor deze vluchtrouten qua brandwerendheid en rookwerendheid. Daarnaast moeten de vluchtwegen worden voorzien van vluchtwegaanduidingen. (lees meer in Brandveiligheid: Voorzieningen) > lees meer over dit onderwerp in bijlage 7


| 7.3 Brandveiligheid: Concepten Om de brandveiligheid te garanderen moet er een goed brandveiligheidsconcept worden bedacht, die de brand beperkt en de mensen de mogelijkheid geeft veilig te vluchten. Doordat de opdrachtgever een grote mate van flexibiliteit wenst, kan men niet volstaan met de klassieke brandcompartimentering. Men zal een gelijkwaardige oplossing moeten zoeken. In bijlage 7. Veiligheid en gezondheid. zijn de verschillende concepten besproken. Hier is een voorlopige keuze gemaakt. In een later stadium wordt deze keuze herzien en wordt er een berekening gemaakt (Rekenmethode Beheersbaarheid bij Brand). Uit deze berekening volgt een definitieve keuze. Het concept omvat het gebruik van een RWA-systeem (ofwel Rook-Warmte Afvoer) in combinatie met een sprinklerinstallatie. Het RWA-systeem zorgt ervoor dat er rookvrije vluchtrouten ontstaan. De rook en de warmte (die vaak voor de meeste slachtoffers zorgen bij een brand) worden afgevoerd via het atrium. In het dak worden te openen delen aangebracht die automatisch open gaan in geval van brand. De warmte en de rook zal via die weg ontsnappen. Er is echter ook luchtaanvoer nodig. Dit geschiedt d.m.v. automatisch te openen delen in de gevel (zoals het openzetten van de entreedeuren, balkondeuren en eventuele ramen) Het sprinkersysteem zorgt ervoor dat een brand onmiddelijk geblust wordt. Het bestaat uit een leidingtrace met sprinklerpunten die afgaan wanneer er brand wordt gedetecteerd. De brand kan door de sprinklers niet uitbreiden en blijft beperkt. Het voordeel van deze systemen is dat brandcompartimenten niet nodig zijn en de eis voor de lengte van vluchtwegen (van maximaal 30 meter) hoger worden. Wel zijn er rookcompartimenten nodig. (zie bijlage 7. Veiligheid en gezondheid) Hierdoor is er minder flexibiliteit, maar nog altijd meer dan bij het concept van de klassieke brandcompartimentering. Eventueel kan er gebruik worden gemaakt van rookschermen, die in de normale situatie opgerold zijn en geen scheiding vormen. Alleen bij brand wikkelen deze rookschermen uit en vormen de rookscheiding. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 7

84


| 7.4 Brandveiligheid: Veiligheidsvoorzieningen Naast het brandveiligheidsconcept zijn er voorzieningen nodig die mensen helpen de brand te bestrijden, te melden of veilig te vluchten. Voorbeelden hiervan zijn brandmelders, brandslangshaspels, blustoestellen, noodverlichting, vluchtroute-aanduiding, etc. Dit alles wordt aangestuurd door een installatie. Deze geeft een melding wanneer er brand uitbreekt, en schakelt hulpmiddelen in om de brand te bestrijden en mensen veilig te laten vluchten. In Bijlage 7. worden de onderdelen nader besproken en worden er voorlopige tekeningen met de veiligheidsvoorzieningen getoond.

| 7.5 Brandveiligheid: Brandweerstand en gevaarlijke stoffen De materialen in het gebouw moeten een bepaalde tijd tegen brand kunnen. Dit geldt vooral voor de constructie en de brand- of rookscheidingen. De brandeigenschappen zijn afhankelijk van het materiaal. Dit wordt in een later stadium verder besproken. Daarnaast moet men kijken naar eventuele opslag van gevaarlijk stoffen. Bij een laboratoria zijn deze vrijwel altijd aanwezig. Er zullen voorzieningen voor deze stofffen moeten worden getroffen. In een later stadium zal dit verder worden uitgewerkt.


| 7.6 Veiligheid op de Bouwplaats Om de veiligheid op de bouwplaats te garanderen maakt men een Veiligheids- en Gezondheidsplan. Hierin staan de mogelijke risico’s, met diens beheersmaatregelen beschreven. Ook staat er in aan welke eisen een bouwplaats moet voldoen qua veiligheid en gezondheid, zoals het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen, instructiebijeenkomsten, veiligheidsreglementen en handelingsrichtlijnen bij een ongeval. In Bijlage 7. kan het V&G plan, voor de VO en DO fase worden gevonden.

| 7.7 Milieu Verder is het belangrijk dat men denkt aan het milieu. De afgelopen jaren komt deze steeds meer in de belangstelling. Ook tijdens het bouwproces kan men het milieu helpen door bijvoorbeeld duurzame en milieuvriendelijke materialen toe te passen of afval te scheiden of uitlaatgassen te beperken. In Bijlage 7. wordt meer verteld over de maatregelen die men kan treffen om de milieubelasting te beperken. > lees meer over dit onderwerp in bijlage 7

86


Hoofdstuk 8. Begroting en Planning 8.1 Begroting.

8.3 Bepalen intervaltijd

Er zijn drie verschillende begrotingen gemaakt. Deze begrotingen geven een goed beeld over de hoogte van de bouwkosten. De hoogte van bouwkosten zit tussen de 15 en 21 miljoen euro. Dit is inclusief installatiekosten. De opdrachtgever en de architect hebben geen eisen gesteld aan de bouwkosten. Het is daarom lastig te toetsen of de berekende bouwkosten haalbaar zijn.

Elke bouwfase heeft een eigen intervaltijd. De intervaltijd is afhankelijk van de bouwmethode. Bij het bepalen van de totale intervaltijd is per fase gerekend met een bouwmethode, dat het meest overheen komt met hetgeen wat toegepast zal worden in het project.

Uit de begroting op basis van elementengroep kan geconcludeerd worden dat de installaties de grootste kostenpost is in het project. Dit komt doordat er in het project vele duurzame installaties worden toegepast.

8.2 Bouwplanning

Bij het bepalen van de productietijd wordt er gerekend met het productietempo. Het productietempo is weer afhankelijk van de vloeroppervlakte en het type bouwwerk/bouwmethode.

Er is een globale berekening gemaakt om te bepalen wat de verwachte opleverdatum is. Deze berekening bestaat uit twee factoren: • •

Intervaltijd: Het tijdsverschil tussen de start van twee opeenvolgende bouwfases. Productietijd

De tijdsduur voor het uitvoeren van de maatgevende bouwfase. De productietijd is afhankelijk van het productietempo. De twee factoren samen opgeteld is de bouwtijd. Verder is het bouwproces in het algemeen verdeeld in vijf bouwfases: • Aanloop (grondwerk + hekwerk) • Onderbouw (fundering + begane grond) • Bovenbouw (draagconstructie skelet) • Gevel/dak (gevelconstructie + dakafwerking + primaire installaties) • Afbouw (inbouw + installatie + afwerking + afmontage)

> lees meer over dit onderwerp in bijlage 10


De totale bouwtijd is geschat op 375 dagen. De totale bouwtijd kan verdeeld worden in de bouwtijd ruwbouw van 240 dagen en de bouwtijd afbouw van 135 dagen. Bij het bepalen van de bouwtijd in maanden moet rekening gehouden worden met niet-werkbare dagen. In tabel ‌ zijn de aantal werkbare dagen voor de afbouw en ruwbouw bepaald.

Door de werkbare dagen de delen door het aantal maanden in een jaar, krijgt men de gemiddelde werkbare dagen per maand. Bij ruwbouw => 207/12 = 17 dagen per maand Bij afbouw => 228/12 = 19 dagen per maand De totale bouwtijd in maanden is dus: Ruwbouw + afbouw 240/17 + 135/19 = 21 maanden Controle haalbaarheid De opdrachtgever en architect hebben geen eisen gesteld aan de opleverdatum. Het is daarom moeilijk om te toetsen of de berekende bouwtijd haalbaar zijn. Het bouwproces van het project zal starten nadat het project uitvoeringsgereed is. De starttijd van de bouw is dus zomer 2013. De berekende bouwtijd bedraagt 21 maanden. Verwacht wordt dat het project zal worden opgeleverd in de zomer 2015.

88


Afsluiting In dit verslag heeft u kunnen lezen op welke manier eye Design het gebouw heeft onderzocht. Er is gekeken naar enkele belangrijke punten, zoals Duurzaamheid, Flexibiliteit, Cradle to Cradle, het milieu en het gebruik van water. De eerste stap naar een uitvoeringsgereed project is hiermee gezet. In de volgende fasen zullen deze concepten verder worden uitgewerkt, tot een uitvoeringsgereed plan. Daarbij worden de belangrijke punten, die door ons bedrijf en de opdrachtgever aangemerkt zijn, zoveel mogelijk gehandhaafd. eye Design hoopt dat wij u een goed beeld hebben kunnen geven over ons bedrijf, de werkzaamheden en het project de Watercampus. Wij willen u bedanken voor uw aandacht en interesse. Tot slot wil eye Design de onderstaande personen bedanken die betrokken zijn geweest bij de uitwerking van het vooronderzoek; EVE Architecten, voor het beschikbaar stellen van print-faciliteiten. van Mourik Architecten, voor het beschikbaar stellen van dit interessante en uitdagende project. Bubbledeck vloeren, voor de goede informatieverstrekking, kennis en sturing. Dhr. M.A.G. Mossel, voor de coaching en begeleiding.


90


Verklarende woordenlijst 1. Potmarge. De Potmarge is een monumentale stadrivier die langs het kavel van de Watercampus loopt. Het riviertje is erg belangrijk voor het gebouw, en het maakt deel uit van het landschap. Het riviertje wordt gebruikt voor recreatie en natuur en staat onder het beheer van Leeuwarden.

6. Fotosynthese. Fotosynthese is een natuurlijk proces, waarbij water en koolstofdioxide, onder invloed van licht, worden omgezet in glucose en zuurstof. Planten met bladgroenkorrels zorgen voor dit proces 6H2O + 6CO2 + licht >> C6H12O6 (glucose) + 6O2

2. Atoglasfabriek. De Atoglasfabriek stond vroeger op het kavel waar nu de Watercampus zal worden gerealiseerd. De fabriek ontwikkelde en produceerde kunststof platen. Door de productie van deze platen is er veel verontreiniging in de grond gekomen. Deze verontreinigingen zijn er grotendeel uit gehaald.

7. Bio-brandstof. Bio-brandstof is een biologisch verkregen brandstof.

3. MCA matrix. MCA staat voor ‘Multiple Criteria Analyse’. Hierbij worden bepaalde concepten becijferd aan de hand van criteria. Er ontstaat een scoring per criteria, welke uiteindelijk het beste concept toont.

8. ZTA en LTA waarden. ZTA staat voor Zon Toetredings factor. LTA staat voor Licht Toetredings factor. 9. Instrooi. Instrooi zijn deeltjes gemalen massa, welke in het beton worden gestrooid om een ruwer oppervlak te verkrijgen

4. Wetsus. Wetsus is een watertechnologisch bedrijf dat zich gaat vestigen in de Watercampus. Het zal eigenaar of gebruiker worden van de laboratoria, de onderzoeksruimten en de werkplaatsen. 5. Demiwater. Demiwater is gedeminiraliseerd water. Dit betekend dat er geen mineralen meer in het water zitten. Dit water wordt vaak gebruikt voor proeven in het laboratorium. Het water mag geen verontreinigingen bevatten, omdat dit de proef kan beinvloeden.

| noot: voor de bronvermeldingen wordt verwezen naar de desbetreffende bijlage


Bijlagen Bijlage 1. Gebouwconcept

Bijlage 7. Veiligheid

(architectuur en stedenbouw)

(brandveiligheid en Veiligheids en Gezondheidsplan)

Bijlage 2. Constructie

Bijlage 8. Tekeningen

(hoofddraagconstructie, grond en trappen)

Bijlage 9. Concept details Bijlage 3. Gebouwindeling (functies, ruimten, laboratoria en flexibiliteit)

Bijlage 10. Begroting en planning

Bijlage 4. Installaties

Bijlage 11. Plan van Aanpak

(ventilatie, verwarming en koeling, riolering, waterloop, waterzuivering, verlichting)

Bijlage 5. Bouwfysisch (behaaglijkheid, duurzaamheid, daglicht, geluid)

Bijlage 6. Materialisatie (gevels, kozijnen, dak, wanden, vloerafwerking, plafond, trappen, liften, balustraden, balkons, inventaris)

92



Brochure Vooronderzoek Eye Design