Demontabel bouwen

Architectonische techniek

Demontabel bouwen

‘Eco-villa te Nieuwveen’

Student: Kevin Vermeulen Studentnummer: 217854

Demontabel bouwen Kevin Vermeulen St.nr. 217854

2

Titelpagina

Architectonische Techniek

Demontabel bouwen ‘Eco-villa te Nieuwveen’

Naam: Kevin Vermeulen

Studentnr: 217854

Opleidingsinstituut: Amsterdamse Hogeschool voor Techniek

Vestiging: Leeuwenburg

Studierichting: Bouwtechniek

Studiejaar: 2007-2008

Docent: Mevr. E. van Battum

Groep: BkBt 3D

Datum: 02-06-‘08


3

1. Voorwoord

Dit is het project verslag van Kevin Vermeulen, 3

e jaars bouwkunde student aan de Hogeschool van Amsterdam.

Voor het project heb ik een villa uitgekozen om demontabel uit te voeren. Het opvallendste aan deze villa is dat het een Eco-villa is. Dat wil zeggen dat het vele duurzame energievoorzieningen heeft, inclusief grijswatervoorziening etc. Om tot het eindresultaat te komen heb ik een aantal analyses gedaan naar onder andere demontabel bouwen, referenties daarvan, materiaalonderzoek en verschillende klimaten waar ik rekening mee moet houden. In het verslag zijn deze analyses en het nieuwe ontwerp uitgewerkt door middel van tekeningen.


4

2. Inhoudsopgave

Titelpagina . . . . . . . . . . pag. 2 1. Voorwoord . . . . . . . . . . pag. 3

2. Inhoudsopgave . . . . . . . . . pag. 4

3. Opdrachtomschrijving . . . . . . . . pag. 5 3.1 De opdracht 3.2 Uitgangspunten

4. Analyses . . . . . . . . . . pag. 6 4.1 Eco-villa te Nieuwveen 4.2 Demontabel bouwen 4.3 Referenties demontabel bouwen 4.4 Het klimaat

5. Het bestaande ontwerp . . . . . . . . pag. 20 5.1 Plattegronden 1 : 100 5.2 Dakaanzicht en doorsnede 1 : 100 5.3 Gevelaanzichten 1 : 100 5.4 Materiaalonderzoek 5.5 Details 5.6 Installaties / Duurzame energievoorzieningen

6. Toepassingsmogelijkheden . . . . . . . pag. 32 6.1 Verbindingen 6.2 Materiaalonderzoek 6.3 Installaties / Duurzame energievoorzieningen

7. Het nieuwe ontwerp . . . . . . . . pag. 40 7.1 Bouwsysteem 7.2 Constructie 7.3 Profilering composieten 7.4 Klimaatoplossing

7.5 Toe te passen materialen 7.6 Aanpassingen architectonisch ontwerp

8. Tekeningen . . . . . . . . . . pag. 43 A0-formaat - Plattegronden 1 : 50 - Gevelaanzichten 1 : 50 - Doorsneden 1 : 50 - Constructieaanzicht 1 : 50 8.1 Gevelaanzichten 1 : 100 (inclusief elementindeling) 8.2 Details 1 : 2 / 1 : 5


5

3. Opdrachtomschrijving

3.1 De opdracht De opdrachtgever wil in een villa wonen, ontworpen door een door mij gekozen architect. Omdat hij bij de Shell werkt en om de vijf jaar naar een ander land vertrekt, wil hij een villa die met hem mee kan. Nu is het aan mij om een demontabele villa te ontwerpen. Randvoorwaarden:

- Recente villa (niet ouder dan 10 jaar) - Incl. situatie, plattegronden, doorsneden en aanzichten - Ontwerp uitwerken tot een volledig demontabel gebouw - Exacte replica van oorspronkelijke villa (dezelfde uitstraling)

Uitgangspunten:

- Villa niet groter dan 150 m2

- Moet in containers passen om verscheept te kunnen worden - Moet door onervaren bouwers herbouwd worden - Slim bouwsysteem - Villa moet voldoen aan Nederlandse bouwfysische en onderhoudstechnische eigenschappen en

regelgeving - Het moet realiseerbaar zijn - Milieubewust, dus er mogen geen materialen verloren gaan

Gegeven:

- Fundering is een betonnen plaat (moet nog wel geïsoleerd worden)

3.2 Eigen uitgangspunten

- Elementenbouw - Snel bouwen - Zoveel mogelijk prefabriceren - Niet te zwaar (dus hele grote elementen vermijden) - Transporten met containers (dus elementen moeten in container kunnen passen)

- Mijn voornaamste doel is het demontabel maken van de villa, het wel degelijk weerstand kunnen bieden

tegen allerlei klimaten komt op de tweede plek


6

4. Analyses

4.1 Eco-villa te Nieuwveen

4.1.1 Algemeen

Deze villa is strak vormgegeven, met een opvallende serre en een dak zonder goten. Naast de moderne vormgevingsaspecten heeft het huis ook traditionele kenmerken. Het is grotendeels opgetrokken uit hout en het heeft een klassiek zadeldak. Volgens de architect is het een tijdloos en vooral ook een slim gebouw en daardoor zeer duurzaam. Als het water dat op de kassen valt wordt gebruikt om de planten te bewateren, maar het wordt nu ook gebruikt voor het grijswatercircuit in huis. Het energiesysteem draait op een waterpomp met drie bronnen op 95 meter diepte en er is geen gasaansluiting vanwege geïsoleerde ligging. Er is een CO2 gestuurd ventilatiesysteem toegepast. Op het dak zitten PV-cellen die zoveel mogelijk aan het zicht zijn onttrokken. Als er meer moeten komen worden die niet op het dak erbij geplaatst, maar wordt er een draaibaar klimrek voor gebouwd. Deze is functioneel en het verstoort de architectuur van de villa niet. Zo zijn er meerdere slimme oplossingen; de hele woning is op daglichtoptimalisatie gebouwd, er zit puingranulaat in het beton in plaats van grint, de leidingen zijn van het milieuvriendelijke polyethyleen in plaats van PVC. En alles aan het huis is gemakkelijk te vervangen als er iets kapot is. Het is een tijdloos huis dat uiterst duurzaam is en past op de plek, en het belangrijkste: het is echt een huis om te wonen.

Origins Architecten uit Rotterdam gebruikt zelf de benaming Eco-villa. Het staat in het kassengebied in Nieuwveen. De opzet van de woning is afgeleid van het Elementenhuis, waarmee Origins in 2003 een duurzaamheidprijsvraag van Senter Novem won. Zoals eerder gezegd zijn er op het gebied van duurzaamheid veel maatregelen genomen, denk aan het hergebruiken van regenwater, energieopwekking d.m.v. PV-cellen, CO2-gestuurde ventilatie met natuurlijke toevoer en mechanische afvoer, overstekken als zonwering, en vloerverwarming en koeling gekoppeld aan een warmtepomp met opslag van koude en warmte in de bodem.

De buitenzijde van de villa bestaat vrijwel volledig uit western red cedar. Dit met uitzondering van de vloer van het balkon, hier is bankirai toegepast. Daarnaast is de plint gemetseld. De kozijnen zijn gemaakt van onbehandeld western red cedar, deze liggen redelijk beschut door de diepe negges.

Het meest opvallende aan de villa is het dak. Deze bestaat uit gepotdekselde delen van western red cedar. In de eerste plaats dient dit als waterkering. Omdat dit natuurlijk niet volledig waterdicht is, is daaronder een waterkering van EPDM op multiplex aangebracht. Door het vocht en de zon zullen de houten delen gaan werken, daarom zijn er stuiknaden tussen de delen aangebracht. In de nokconstructie is nog eens een extra EPDM over de ruiter aangebracht om binnendringen van water zoveel mogelijk te voorkomen. Omdat EPDM zeer dampdicht is, is er onder het EPDM een extra luchtspouw aangebracht. Door de ligging van de balken ventileert deze luchtspouw in de breedte van het dakvlak. Over het EPDM zijn latten gespijkerd, waarbij er door middel van kit voor gezorgd is dat deze doorbrekingen van de waterkerende laag geen lekkage veroorzaken. Om zo strak mogelijk aan te laten sluiten, zijn de latten extra bevestigd.

Ter plaatse van de gevels is dit anders, er is een veel mindere waterbelasting. Hier is geen EPDM nodig maar voldoet een waterkerende dampdoorlatende folie. Daardoor is hier geen extra luchtspouw gecreëerd. Vanuit esthetisch oogpunt zijn de zuidgevel en kopgevels uitgevoerd met naden tussen de verschillende delen. Daardoor is gekozen voor een uv-bestendige folie. Het binnenblad van de begane grond is uitgevoerd in kalkzandsteen, met op de verdieping houtskeletbouw. Als isolatie is rondom gekozen voor 170 mm vlaswoldeken, vanwege het goede damptransport. Door geen dakgoot toe te passen, stroomt al het water langs de gevel naar beneden, waar het wordt opgevangen voor hergebruik. Er is bewust gekozen voor onbehandeld western red cedar zonder cosmetische materialen.


7

4.1.2 Eigenschappen villa

Origins architecture Projectarchitect: Jamie van Lede Medewerkers: Jeffrey Mulder en Tjalling Homans Opgeleverd: december 2007 Bruto vloeroppervlakte: 195 m

2

Bruto inhoud: 615 m3

EPC: 0,59 Bouwkosten: €330.000,-

Hoge ruimtes en overal doorkijkjes door het hele huis

Traditioneel en Modern

Foto vanuit het Zuid oosten

Duidelijk verkleuring van western red cedar te zien, wordt steeds grijzer.

4.1.3. Duurzame energievoorzieningen villa Op onderstaande afbeelding zijn een aantal duurzame energievoorzieningen van de villa weergegeven. 1: zomerzon 2: regen 3: PV-cellen 4: winterzon 5: ventilatie 6: wateropslag 7: grijs water 8: koude en warmte opslag 9: warmtepomp 4.1.4. Situatie villa


8

4.1.5. Plattegronden Op onderstaande afbeelding zijn de plattegronden van de villa weergegeven. De betekenis van de letters staan eronder.

B: Balkon BK: Bijkeuken I: Ingang K: Keuken KA: Kamer S: Slaapkamer V: Vide 4.1.6. Detail (uit bouwwereld)

6.1.7. Constructie

Op deze foto zijn de stalen spanten te zien. Dit is de hoofddraagconstructie. Daarnaast is het binnenblad van kalkzandsteen, ook dit zal een dragende werking hebben.

Bronnen: - Architectuur.nl - Bouwwereld


9

4.2 Demontabel bouwen

4.2.1. Transport Een gegeven uit de opdracht is het transporteren van de villa door middel van zeecontainers. Deze containers kunnen vervoerd worden met vrachtwagens, de trein, een vliegtuig etc. Een container heeft beperkte afmetingen, deze afmetingen zijn bepalend voor de afmetingen van de onderdelen van de villa. Er zijn drie verschillende soorten containers met verschillende afmetingen. Soort container 20” container 40” container 45” container

Buiten lengte 6.058 m 12.192 m 13.716 m Maten breedte 2.438 m 2.438 m 2.438 m

hoogte 2.591 m 2.591 m 2.896 m

Binnen lengte 5.758 m 12.032 m 13.556 m Maten breedte 2.352 m 2.352 m 2.352 m

hoogte 2.385 m 2.385 m 2.698 m

Deuropening breedte 2.343 m 2.343 m 2.343 m hoogte 2.280 m 2.280 m 2.585 m

Volume 33.1 m3 67.5 m3 86.1 m3 Maximum

geladen massa 24.000 kg 30.480 kg 30.480 kg Leeg gewicht 2.200 kg 3.800 kg 4.800 kg Netto lading 21.800 kg 26.680 kg 25.680 kg

Een zeecontainer met binnenmaten.

4.2.2. IFD IFD-bouwen is een manier van bouwen waarbij industrieel, flexibel en demontabel bouwen centraal staan. Industrieel bouwen Het belangrijkste uitgangspunt van industrieel bouwen is dat het grootste deel van het proces in de fabriek plaatsvindt, prefabriceren. Dit betekent dat alles, inclusief verbindingen, in de fabriek geproduceerd wordt wat er voor zorgt dat op de bouwplaats alleen nog maar gemonteerd hoeft te worden. Het monteren kan dan via een simpele handeling en zonder aanpassingen. Er is dus alleen sprake van montage en afwerking. Hier binnen zijn de uitgangspunten op te splitsen in: tijdens de productie en tijdens het bouwen. Door het produceren in een fabriek heb je te maken met optimale procesconditionering. Er wordt optimaal gebruik gemaakt van mensen, materialen, machines en automaten. Dit zorgt ervoor dat er in serie wordt geproduceerd. De fabriek bepaald de eigenschappen, inclusief de afmetingen. Door de flexibele productie kunnen binnen deze seriematige productie een aantal eigenschappen variabel zijn wat meer keuzevrijheid voor de consument betekent. Er zijn twee redenen van het ontstaan van industriële bouw. Er was een gebrek aan geschoolde arbeidskrachten en de Arbo-eisen werden verhoogd. Door het werk te verplaatsen naar de fabriek werden de arbeidsomstandigheden beter en veiliger. Het voornaamste doelen van industriële bouw:

- Het verbeteren en het constant maken van de kwaliteit van de gebouwonderdelen - Het kunnen verstrekken van garanties op eindproducten - Een snellere bouwtijd - Het verbeteren van arbeidsomstandigheden (weersonafhankelijk)

Flexibel bouwen Het belangrijkste uitgangspunt van flexibel bouwen is dat het gebouw zo ontworpen en gerealiseerd wordt dat er allerlei aanpassingen mogelijk zijn. Dit betekent dat de opdrachtgever/eigenaar het gebouw kan aanpassen naar zijn eigen eisen en wensen. Dit geldt voor de gehele periode dat het gebouw voor deze doeleinden wordt gebruikt. Bij een volgende gebruiksduur dient het gebouw aangepast te kunnen worden aan de nieuwe eisen en wensen van de nieuwe gebruiker. Er zijn verschillende vormen van flexibiliteit:

- Financiële (huur of lease) - Organisatorische (de organisatie past zich aan aan het gebouw) - Technische (het gebouw past zich aan aan de organisatie)

Voor IFD betreft het alleen de technische flexibiliteit. Om technische flexibiliteit te creëren zijn vier strategieën mogelijk:

1. Indelingsflexibiliteit: Diverse indelingen plattegronden, te verplaatsen, vervangen, aan te passen, te verwijderen en aan te brengen bouwdelen en installaties.

2. Functionele flexibiliteit: De functie kan veranderen, de indeling en installaties kunnen veranderen zodat het gebouw of ruimte aan de nieuwe functie aanpasbaar is.

3. Compartimentering: Het gebouw is op te delen in verschillende compartimenten, elk compartiment moet zijn voorzien van een ingang, verticaal verkeer en natte groepen.

4. Overdimensionering: Fysieke of niet-fysieke ruimtes worden gereserveerd om uit te breiden in geval van groei en omgekeerd in geval van krimp.


10

Fysieke overdimensionering is een overmaat aan oppervlak in een gebouw creëren. Niet-fysieke overdimensionering kan in horizontale en verticale zin. Horizontaal wordt een ruimte op het terrein gereserveerd voor eventuele uitbreiding van het gebouw. Voor verticaal is de mogelijkheid om een extra verdieping bovenop het gebouw te realiseren. Flexibel bouwen is ontstaan door de steeds meer gefragmenteerde en individuele vraag vanuit gebruikers die dynamischer worden. Dat komt door de ontwikkeling van techniek en mode. De voornaamste doelen van flexibel bouwen:

- Het langer geschikt blijven van gebouwen voor de gebruiker en eigenaar - Het langer gebruiken van gebouwen (niet vroegtijdig slopen) � beter voor milieu

Demontabel bouwen Het belangrijkste uitgangspunt van demontabel bouwen is dat alle verbindingen tussen elementen demontabel ontworpen en gerealiseerd zijn. Dit zorgt voor zo min mogelijk schade en afval. Randvoorwaarden van demontabel bouwen:

- Droge verbindingen - Verbindingen moet bereikbaar zijn en blijven � moet gemakkelijk los te maken zijn - De verbindingen moeten meerdere malen te demonteren en monteren zijn - Geen natte afwerkingen - Extra aandacht voor de constructie, aangezien de stijfheid van de constructie niet uit de verbindingen

gehaald kan worden � (inklemmen van kolommen, of stijve wanden of kernen) De randvoorwaarden zorgen ervoor dat de elementen optimaal geschikt te maken zijn voor hergebruik op elementenniveau. Door demontabel te bouwen kunnen gebouwen gerealiseerd worden die een ander soort flexibiliteit tonen, dat voordeel oplevert voor de eigenaar. Er zijn drie soorten flexibiliteit geboden door demontabel te bouwen:

1. Uitbreidbaarheid en inkrimpbaarheid Het gebouw is uit te breiden en in te krimpen bij groei of krimp van de gebruikersorganisatie. Dit heeft nut wanneer de organisatie groeit of krimpt, maar op dezelfde locatie en in hetzelfde gebouw gehuisvest wil blijven. Wanneer het gebouw horizontaal uit te breiden moet zijn, moet er ruimte zijn op het terrein en moeten de installaties door te koppelen zijn. Tevens moet de gevel geheel demontabel zijn. Wanneer het gebouw verticaal uit te breiden dient te zijn, moeten de constructie en de fundering over voldoende draagkracht beschikken, de installaties door te koppelen zijn en over voldoende vermogen beschikken. Daarnaast moet het dak geheel demontabel zijn.

2. Verplaatsbaarheid Het gebouw is in zijn geheel te verplaatsen naar een andere locatie. Dit heeft nut wanneer de gebruiker tevreden is met het gebouw, maar niet meer op een bepaalde locatie gehuisvest wil blijven. Het gebouw zal in delen gedemonteerd worden en weer in dezelfde configuratie gemonteerd worden op de nieuwe locatie. Dit betekent dat de componenten in zichzelf stabiel moeten zijn om vervoerd te kunnen worden.

3. Beëindigbaarheid van gebouwgebruiksduur De gebruiksduur van een gebouw wordt beëindigd door het in componenten op te delen. Dit heeft nut wanneer een gebouw in niet meer in zijn geheel geschikt is. Na de opdeling kunnen de componenten los van elkaar hergebruikt worden op componentniveau, wellicht in een andere configuratie, in combinatie met componenten uit een ander gebouw of op een verschillend tijdstip. Dit stelt hoge eisen aan de uitwisselbaarheid van de componenten.

Demontabel bouwen is ontstaan door de verhoogde aandacht voor het milieu. Er wordt veel aandacht besteed aan het sluiten van de keten en productaansprakelijkheid. Demontabel bouwen levert hieraan een bijdrage. De voornaamste doelen van demontabel bouwen:

- Elementen kunnen aan het eind van de gebruiksduur op elementenniveau hergebruikt worden, dit zorgt voor minder afval en verspilling en de milieuvervuiling verminderd.

- Elementen kunnen zo lang mogelijk gebruikt worden en zoveel mogelijk waarde behouden (komt overeen met doelstelling flexibiliteit maar dan op elementenniveau)

Voor beide doelen is hergebruik op elementenniveau een belangrijke randvoorwaarde voor succes. Om te kijken of je gebouw aan de IFD-kenmerken voldoet is er een checklist om het na te gaan. Hieronder is de checklist weergegeven. Is de oplossing industrieel? Meer dan 80% van het systeem wordt in de fabriek geproduceerd (tijd, materiaal, kosten?) Het systeem is van continue kwaliteit. Het systeem wordt seriematig geproduceerd. Het productieproces is beheersbaar. De bouwtijd is relatief kort. De producent biedt fabrieksgarantie. Is de oplossing flexibel? Het systeem biedt een grote mate van ontwerpvrijheid. De oplossing is zowel permanent als tijdelijk te gebruiken. Het volume is eenvoudig aan te passen. De indeling is eenvoudig aan te passen. De oplossing is verplaatsbaar. Is de oplossing demontabel? De oplossing is eenvoudig te demonteren. De complete oplossing is herbruikbaar. De componenten zijn herbruikbaar. De technische levensduur kan afgestemd worden op de gebruiksduur. Bron: www.ifd.nl


11

4.2.3 Demontabele verbindingsmogelijkheden Demontabel kan met verschillende materialen. De meest voorkomende zijn met de materialen staal en hout. Maar zijn er ook mogelijkheden met beton. De mogelijkheden met deze drie materialen komen hieronder aan bod. 1. Verbindingen met beton Beton is een lastig materiaal om demontabel te maken. Hieronder zijn een aantal voorbeeld-verbindingen te zien. Het blijft een lastige opgave om deze volledige verbinding demontabel te maken, je hebt nu namelijk nog een open gedeelte die opgevuld moet worden. Hier zul je een materiaal voor moeten kiezen die je er tijdens het demonteren netjes uit kunt halen, wellicht een rubberprofiel of iets dergelijks.

Links is een voorbeeld van een zogenoemde Wing-vloer. Het is een soort kanaalplaatvloer met een overstek. Op dit gedeelte kun je allerlei leidingen etc. kwijt. Hier komt later een plaat overheen die deze leidingen wegwerkt.

2. Verbindingen met staal De gelaste verbinding valt voor het demontabel bouwen eigenlijk al af, de lasnaad zul je niet meer los krijgen en daarna kunnen hergebruiken. De geboute verbinding en bijzondere verbinding vallen wel binnen de mogelijkheden. Door een kopplaat kun je de verschillende profielen aan elkaar koppelen met behulp van bouten of iets dergelijks die je tijdens het demonteren gewoon weer los kunt schroeven.


12

Dit zijn een aantal mogelijke verbindingen met staal. Overal zie je dat er een koppelplaat wordt gebruikt om de verschillende profielen te koppelen.

3. Verbindingen met hout


13

Met behulp van stalen schoenen is het gemakkelijk om kolommen en liggers te verbinden. Er zijn verschillende profielen voor de schoenen. Ook kun je een inkeping maken in je kolom waar je de ligger in ‘schuift’. Uiteindelijk kun je door bijvoorbeeld doken te gebruiken de verbinding momentvast maken. Door in dit geval doken te gebruiken wordt het ook demontabel, doken kun je er namelijk gemakkelijk uithalen. Daarnaast kun je natuurlijk ook aan je wand een houten oplegregel bevestigen waar je de liggers weer op kunt bevestigen. Ook hiervoor geldt weer het gebruik van doken in plaats van bijvoorbeeld schroeven, met schroeven heb je namelijk de kans dat je het hout te veel beschadigd en het dus niet meer opnieuw te monteren is.

Ik twijfel alleen of dit sterk genoeg zal zijn. Deze schoenen zitten maar met een paar schroeven vast, wellicht is dit niet sterk genoeg.


14

4.2.4 Zwaluwstaartverbinding Een mogelijke verbinding die ik toe kan passen voor het verbinden van elementen is de zwaluwstaartverbinding. Een zwaluwstaartverbinding is een techniek die bestaat uit een constructie die een zwaluwstaartachtige vorm heeft. Deze verbinding heeft een hoekige vorm, door deze ergens in te schuiven zorgt deze vorm ervoor dat de elementen naar elkaar toe worden getrokken. Het is een zeer sterke verbinding die veel belasting kan hebben en wordt voornamelijk gebruikt voor verbindingen waar een grote trekkracht op voorkomt. Als je een rechte vorm zou gebruiken, worden de elementen niet uit zichzelf naar elkaar toe getrokken, zo houd je een naad tussen deze elementen. Door er voor te zorgen dat je de vorm van de zwaluwstaart met een licht materiaal maakt, kun je deze van bovenaf tussen de elementen hijsen. Dit vermijdt het tillen van de zwaardere elementen. Het materiaal waar ik deze verbinding van wil maken komt bij het materiaalonderzoek aan bod.


15

4.3 Referenties demontabel bouwen 4.3.1 ScafFold Paviljoen Het ScafFold paviljoen is in een aantal opzichten uniek te noemen. Allereerst is het door en voor studenten gebouwd. Het paviljoen is te beschouwen als een onderwijsproject waarin theorie en praktijk samenkomen. Alles begon met een prijsvraag in december 1999 ter gelegenheid van het honderdjarige bestaan van studievereniging Stylos. Het ontwerp van Johan van Lierop en David Philipsen met ScafFold 001 kwam als winnend uit de bus. In de zomer van 2000 vonden de voorbereidingen plaats en in oktober werd gestart met de bouw. Dit werd begeleid door een speciaal hiervoor opgezet onderwijsprogramma. De korte realisatieperiode van 8 weken, de duur van een lesmodule, zorgde voor problemen. De constructie bestaande uit steigerpijpen werd al opgebouwd nog voor definitieve details bekend waren. Ook de complexiteit van steigerpijpen als constructiemateriaal leverde de nodige vertraging op. Wel bood de bouwput vanaf het begin een spectaculair zicht op de sculptuur van steigerpijpen. Na afloop van de onderwijsperiode kampte de organisatie met een tekort aan mankracht, maar in mei kwam daar verandering in en werd in een korte tijd de afbouw gerealiseerd.

Het paviljoen onderscheidt zich ten opzichte van de meeste andere tijdelijke gebouwen in zijn duurzaamheid. Doel is namelijk het paviljoen na sloop, over 5 jaar, volledig te recyclen, als stille rechtvaardiging van haar kortstondige bestaan. Daarom werd een ingenieuze constructie bedacht van steigerpijpen die, samengekoppeld tot liggers en kolommen, de constructie van het paviljoen vormen. Zo wordt demontabelheid gecombineerd met de esthetiek van tijdelijkheid, aldus de ontwerpers. De constructie kreeg bovendien de status van voorbeeldproject Industrieel Flexibel en Demontabel bouwen.

Tijdelijkheid en architectuur kwamen tijdens het symposium aan de orde, waar behalve het paviljoen ook andere tijdelijke ontwerpen werden besproken gevolg door een discussie. Het bleek dat over het begrip tijdelijkheid meerdere opvattingen bestaan. Voor de jonge ontwerpers kan tijdelijkheid een nieuwe esthetiek opleveren, zoals het paviljoen laat zien. Nadeel van een dergelijke benadering is de toenemende complexiteit van detaillering als dergelijke ideeën op een esthetische wijze worden vormgegeven. XX Architecten en Verburg associëren tijdelijkheid liever met bouwsnelheid, en stellen minder eisen aan de details. Toch komt esthetiek ook hier om de hoek kijken: tijdelijkheid moet ontdaan worden van het imago van armoede en vrijwilligerswerk, aldus XX. Volgens Verburg mag tijdelijke architectuur zelfs de strijd met zichzelf aanbinden, om alsnog een permanente status te verwerven: de onttijdelijking van architectuur.

Tijdelijkheid als esthetische waarde wordt dus betwist, maar in het geval van het paviljoen is er dankbaar gebruik van gemaakt. De constructie van steigerpijpen is overal in het gebouw aanwezig en torent trots boven het gebouw uit. Binnenin het paviljoen bevindt zich de bar, een tentoonstellings- en vergaderruimte welke door hellingbanen en een stalen trappenhuis met elkaar verbonden zijn. De verblijfsruimten zijn geaccentueerd door houten betimmeringen die de steigerconstructie van binnen en buiten omhullen. Deze schil is als terras tot in de tuin is voortgezet. Het innovatieve karakter van de constructie komt in de afbouw minder naar voren en door de haastige voltooiing zijn de details daardoor soms teleurstellend. Wel zijn in het nieuwe paviljoen alle nadelen van het oude paviljoen opgelost. Er is een groot venster dat uitkijkt op de ingangspartij van de faculteit, en door de houten vlonder wordt buiten ruimte gecreëerd voor bijeenkomsten, optredens of een gewone lunch in de zon. ScafFold toont daarmee niet alleen zijn waarde als voorbeeld- of leerproject, maar ook als tweede huis voor de toekomstige studentengeneratie. Bron: http://www.classic.archined.nl/news/0106/scaffold.html

4.3.2 XX Project

Bron: http://www.xxarchitecten.nl/showpage.php?menuitem=kk_xxproject


16

4.3.3 IFD-bouwen met Hout

De woon-werkgebouwen op het Ecopark in Emmeloord hebben een aanpasbare en uitbreidbare houtconstructie. De basis is een houten kolom-liggerstructuur met een stabiliteitgevende invulling van houtskeletbouw. Het project heeft het predikaat van voorbeeldproject Industrieel, Flexibel en Demontabel Bouwen (IFD) van SEV verworven. Overigens is het concept ook uit te voeren met een stalen kolom-liggerconstructie en invullingen met geïsoleerde gevel- en dakplaten. De aanpasbaarheid van het concept zit in de draagstructuur. De basis bestaat uit doorgaande, gelamineerde kolommen 250x250 mm in een stramien van 4,5x4,5 m. Zo kan dezelfde kolom fungeren als centrale kolom in de woning van maximaal drie bouwlagen (brandwerendheid 60 minuten) en tegelijkertijd als gevelstijl en als kolom in de bedrijfshal met de dubbele vrije hoogte. Tussen de kolommen hangen de hoofdliggers die met afmetingen 115x400 mm zowel vloerligger als dakligger en windregel in de gevel kan zijn. De verbinding tussen ligger en de kolom bestaat uit een ingelaten staalplaat met stalen, uitneembare stiften in het liggereinde en de T-vormige flens die verdekt aan de kolom is geschroefd. Deze demontabele verbinding is berekend op toepassing op elke plek in de constructie. Ook de niet-dragende HSB gevelelementen en dakoverstekken zijn demontabel: ze kunnen worden losgeschroefd, uitgenomen en hergebruikt in een nieuwe gevel. De houten verdiepingsvloer bestaat uit geprefabriceerde elementen met vloerbalken 71x219 mm, h.o.h. 300 mm.

Bron: http://www.bouwwereld.nl/web/EenProjectUitgebreid.htm?contentid=816&showall=true


17

4.4 Het klimaat

4.4.1 Het klimaat Het klimaat is een algemeen beeld van het weer, gemeten over een lange tijd. Je kunt het zien als het gemiddelde weer. Op aarde zijn er verschillende klimaten:

- Zeeklimaat - Landklimaat - Middellandse zeeklimaat - Poolklimaat - Tropisch klimaat - Woestijn klimaat - Hooggebergte klimaat

Zeeklimaat Kenmerken van een zeeklimaat zijn de koele zomers en zachte winters. Er is het hele jaar door sprake van neerslag en de zee heeft een grote invloed op het klimaat. Een voorbeeld van een land met een zeeklimaat is Nederland. Landklimaat Kenmerken van een landklimaat zijn de droge, hete zomers en koude winters. De zee heeft hierbij geen invloed op het klimaat. Een opmerkelijk verschijnsel zijn de grote temperatuurverschillen. Een voorbeeld van een land met een landklimaat is Rusland. Middellandse zeeklimaat Kenmerken van het middellandse zeeklimaat is dat het klimaat rond de Middellandse Zee voorkomt. Het heeft warme zomer en zachte winters met veel neerslag. Voorbeelden van landen met dit klimaat zijn Frankrijk, Spanje, Griekenland etc. Poolklimaat Het poolklimaat wordt ook wel toendraklimaat genoemd. Kenmerken van het poolklimaat zijn de koude winters, het komt voor op de Polen. In gebieden met het poolklimaat groeien alleen maar mossen. Dit komt omdat er grote verschillen tussen zomer- en wintertemperatuur zijn. Tropisch klimaat Het tropische klimaat komt voor rond de evenaar. Kenmerken van het klimaat is dat er bijna geen verschillen zijn in seizoenen, en er valt veel neerslag. De temperatuur is het hele jaar door gelijk. Er groeien veen planten door de gelijke temperaturen en veel regen. Woestijn klimaat Een woestijn klimaat heeft als kenmerk de warme zomers en warme winters. Het is er erg droog, met af en toe flinke regenbuien. Hooggebergte klimaat Dit is een ander klimaat dan op het platteland. In gebieden met dit klimaat is veel wind en regen. Als je hoger gaat, naar de bergtoppen, is het vaak zo koud dat er het hele jaar door sneeuw te vinden is; eeuwige sneeuw. Een tropisch klimaat Een woestijn klimaat

Overzicht verschillende klimaten op aarde Poolklimaat

Middellandse Zeeklimaat


18

4.4.2 Temperatuur en luchtvochtigheid Omdat het de bedoeling is dat de villa in verschillende klimaten ‘overeind’ blijft staan, ben ik verschillende klimaten gaan bekijken. Ik heb van een aantal landen de temperatuur en de neerslag grafieken weergegeven. Per land is dit zeer verschillend. Er zijn een aantal opvallende verschillen waar ik rekening mee moet gaan houden.

Nederland Nigeria

Rusland

Verenigde Staten (New York)

Verenigde Staten (Hawaii) Australië (Perth) China

Conclusie Zoals te zien is, verschillen de klimaten erg veel ten opzichte van elkaar. Naast de grote verschillen qua temperatuur is er bij neerslag erg veel verschil. Nederland staat bekend als een ‘nat’ land, maar als je kijkt naar Perth in Australië is daar de neerslag in bepaalde periodes vele malen hoger. Qua temperatuur zie je dat er grote verschillen zijn tussen Nederland, Nigeria en Rusland. Rusland heeft van de drie het koudste klimaat, terwijl Nigeria ontzettend warm is. Om de villa bij meerdere klimaten te kunnen laten voldoen aan de eisen zal ik de villa zo moeten ontwerpen dat het zowel warmte- als koudebestendig is.


19

4.4.3 Gevolgen van klimaat voor gebouw Er zijn een aantal gevolgen van de verschillende klimaten voor het gebouw. Bij het ene klimaat moet je meer ventileren, bij de ander is een massieve wand beter om het niet te heet te krijgen binnen, maar in koude gebieden moet je weer isoleren. Om deze verschillende mogelijkheden te behouden bij hetzelfde ontwerp moet je een spouw toepassen in je wand. Deze spouw kun je in verschillende gebieden volstoppen met een materiaal wanneer nodig. Tropen Bij de tropen is het erg vochtig en zul je ervoor moeten zorgen dat er goed geventileerd kan worden. Dit betekent dat het verstandig is om je spouw open te houden waardoor het goed kan ventileren. Dit voorkomt dat je wand te vochtig wordt en alles dus gaat rotten. Dit geldt ook voor je dak (tropendak) Hete gebieden (Sahara) In de Sahara is het klimaat erg heet. Om er voor te zorgen dat het in de villa niet te heet wordt, is massa van je wanden belangrijk. Om deze massa te behalen zul je de spouw in dit geval moeten vullen met een materiaal, omdat er in dit geval veel zand aanwezig is, kun je de spouw vullen met zand. Zo krijg je een massieve wand en hou je de warmte zoveel mogelijk buiten. Koude gebieden (Rusland-Sibirië) In de koude gebieden moet je isoleren om de warmte binnen te houden. Het spreekt voor zich dat je in deze gebieden de spouw vult met isolatie.


20

5. Het bestaande ontwerp

Op de volgende pagina’s zijn de plattegronden en gevelaanzichten van de bestaande toestand weergegeven. Daarna volgt een materiaalonderzoek, waarin ik foto’s van het gebouw laat zien en aangeef welke materialen daar zijn toegepast. Zelfgemaakte foto van de Eco-villa

10.890

1.525 645 2.740 1.070 2.740 645 1.525

5.045

10.220

312

1.343

3.390

312

1.165

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.165

312

740

3.155

985 645 1.525

2.555 5.780 2.555

1.195 3.390 1.195

3.155

1.525 645 985

5.045

10.220

312

1.343

3.390

312

1.165

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.165

312

kamer /

atelier

woon /

eetkamer

keuken

kamer /

kantoor

bijkeuken

toilet

begane grond

5.045

10.220

312

4.733

312

1.165

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.165

312

2.555 5.780 2.555

3.155

1.205 3.370 1.205

3.155

5.045

10.220

312

4.733

312

1.165

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.135

65

1.165

312

10.890

slaapkamer

slaapkamer

overloop

badkamer

1e verdieping

5.1 Plattegronden 1:100

21

10.897

8.731 700 1.466

2.676 5.545 2.676

5.115

10.230

5.115

5.115

7.550

2.683

4.865

2.683

1.070 3.405 1.070

dakplan

2900 +b.k.vloer

3960+o.k. dakhelling

8000+b.k.nok

1100 +b.k.vloer

1850 -b.k.vloer

Peil = 0b.k.vloer en b.k. brug

1300 -grondwater niveau

doorsnede

5500+o.k. plafond

5.2 Dakaanzicht + doorsnede 1:100

22

Oost GevelNoord Gevel

Zuid GevelWest Gevel

5.3 Gevelaanzichten 1:100

23


24

5.4 Materiaalonderzoek Om meer indruk te krijgen van de villa en de toegepaste materialen, ben ik naar de villa toegegaan. Ik heb er een aantal foto’s gemaakt van belangrijke kenmerken van de villa, en heb ik wat opgestoken van de toegepaste materialen. Op deze en de volgende pagina zijn de foto’s te zien. 5.4.1 De toegepaste materialen: Opbouw buitenwand 1:

- Western Red Cedar (gevelafwerking) - EPDM-folie - Stijl- en regelwerk met isolatie 170 mm (zie detail bouwwereld) - Kalkzandsteen - Stucwerk (afwerking binnen)

Opbouw buitenwand 2:

- Western Red Cedar (gevelafwerking) - EPDM-folie - HSB-element - Gipsplaat

Plint/kelder:

- Metselwerk - Betonnen binnenwand

Kozijnen:

- Houten kozijnen (denk ook WRC) - Aluminium waterslag

Vloeren:

- Begane grond vloer: kanaalplaatvloer - Verdiepingsvloer: i.h.w. gestort betonvloer

Dak:

- Western Red Cedar afwerking - EPDM-folie - Isolatie 170 mm (zie detail bouwwereld) - HEA staalprofielen - PV-cellen


25


26

5.4.2 Kenmerken van deze materialen Western Red Cedar (gevelbeplating en kozijnen) Western Red Cedar is een naaldhoutsoort. De hoofdkleur van het kernhout is flets roodbruin. De kenmerken van deze houtsoort zijn de fijne nerf, grof- en rechtdradig, geen hars maar wel een verduurzamend zuur. De belangrijkste eigenschappen van WRC is dat het een zachte houtsoort is. Als het aan weer en wind wordt blootgesteld ontstaat er een zilvergrijze kleur. Daarnaast is het licht en niet echt sterk. Het is een duurzaam product, maar het tast wel metalen aan. De voornaamste toepassingen van WRC zijn lichte constructies, zowel binnen- als buitenkozijnen, ramen, buitenbetimmeringen, dakbedekking, etc. Dit kan onbehandeld, wat dus bij deze villa is toegepast. Het krimpt en zwelt weinig, hierdoor blijft lak erg goed hechten, dit zorgt voor een lange levensduur. De volumieke massa is 370 kg/m3. Het heeft de duurzaamheidklasse II. Kalkzandsteen (binnenwanden) Kalkzandsteen is een mengsel van kalk, zand en water (het woord zegt het al). Dit mengsel wordt samengeperst tot bouwblokken. De meest voorkomende maat is het waalformaat: 55x102x214 mm. De normale toepassing van kalkzandsteen is metselwerk in funderingen, als achterwerkers van spouwmuren, in binnenmuren al of niet balkdragend, de klinkerkwaliteit in kelders, cementramen en zwaarder belaste balkdragende muren. Voordelen van kalkzandsteen zijn de geringe wateropneming, het geringe specieverbruik door de gladde vorm en de gunstige prijs. Eventuele nadelen kunnen zijn: lage thermische isolatie door de grote dichtheid, scheurvorming in muren door ondeskundige verwerking, het is niet te gebruiken als fundering in stromend agressief grondwater. Een eis voor goede verwerking is dat de steen winddroog moet worden aangebracht. Metselwerk / baksteen (plint) Een baksteen is een steen gemaakt van klei. Deze klei wordt gebakken waardoor het de eigenschappen krijgt. De kwaliteit van de steen hangt onder andere af van de temperatuur en tijdsduur in de oven en van de samenstelling van de klei. De meest toegepaste steenmaat is het waalformaat: 210x100x40 mm. Door middel van het stapelen / metselen van deze bakstenen wordt een wand opgebouwd. Metselwerk is een van de meest gebruikte constructievormen voor muren en wanden. Metselwerk heeft de volgende voordelen:

- Het formaat van de eenheden heeft een ruime ontwerpvrijheid - Het oppervlak kan soms direct aantrekkelijk zijn - Onderhoud en reiniging kunnen tot een minimum beperkt blijven. Hoewel het milieu invloed heeft, is

de duurzaamheid hoog - De kennis van het gedrag van metselwerk maakt dragend metselwerk mogelijk - Gemetselde constructies zijn multifunctioneel

Gipskartonplaat Gipsplaat is een van de meest gebruikte materialen bij de afwerking van gebouwen. Gipskartonplaat is één van de twee hoofdvormen die op basis van gips wordt geproduceerd. De ander is gipsvezelplaat.

1. Gipskartonplaten: dit is een kern van gips dat aan beide zijden is voorzien van karton, de hechting ontstaat tijdens de uitharding van het gips. Het karton brengt stabiliteit aan de plaat en zorgt ervoor dat er trekkrachten kunnen worden opgevangen. Gipskartonplaten hebben als grote voordeel dat ze gemakkelijk te verwerken zijn en als voornaamste nadeel dat ze een sterk zuigende werking hebben, wat zich uit in vochtgevoeligheid en een hoog verbruik van verf bij de afwerking. Om deze nadelen op te heffen of andere specifieke eisen mee te geven aan de gipskartonplaten kunnen additieven worden toegevoegd. Zo kan wasemulsie of siliconenolie de vochtopname vertragen,

glasvezels zorgen voor een hogere brandwerendheid of sterkte en houtvezels zorgen voor een hoge oppervlakte hardheid.

2. Gipsvezelplaten worden onder hoge druk geperst uit een mengsel van gips en papiervezels. Het grote voordeel van gipsvezelplaten is een hardere oppervlakte dan gipskartonplaten, hierdoor zijn deze stootvaster. Deze hardheid is ook direct een groot nadeel omdat de plaat lastig te bewerken is tijdens montage. Een ander nadeel is net als gipskartonplaten de vochtgevoeligheid.

Gipsplaten hebben goede brandwerende eigenschappen. Gipsplaten bevatten chemisch gebonden kristalwater dat bij verhitting verdampt. Zolang deze verdamping plaatsvindt, wordt er energie aan het vuur onttrokken, waardoor de temperatuur van de plaat constant blijft en de constructie in stand blijft. Gipsplaten zijn ook uitermate geschikt voor het maken van geluidsisolerende constructies. Dit komt door het buigslappe karakter van het materiaal en de opbouw uit verschillende lagen in een constructie. Gipsplaten worden veel gebruikt in lichte scheidingswanden met een basis van metaalprofielen (de 'metal-stud' of 'systeem' wanden) en bij het maken van plafonds. Aluminium (waterslagen) Aluminium is licht (slechts een derde van het gewicht van staal of brons), sterk, slijtvast en bestendig tegen corrosie, behalve spanningscorrosie. Het is een goede geleider en is gemakkelijk te vormen. Aluminium is een zilverwit, buigzaam metaal. Het is stabiel aan de lucht, maar alleen dankzij een dun en gesloten oxidehuidje, dat het metaal een doffe indruk geeft. In aanwezigheid van kwikzouten vormt er zich echter een oxide dat een niet-gesloten huid vormt. Onder deze omstandigheden oxideert het metaal aan de lucht bijzonder snel en vliegt het in brand. Het is een maatvast product en heeft een hoge warmte- en geluidswerendheid. Beton (fundering, vloeren en binnenwand kelder) Beton is een bros materiaal met een hoge druksterkte en een zeer lage treksterkte: de treksterkte is ongeveer 10 keer kleiner dan de druksterkte. Beton wordt in het werk gestort of vooraf geprefabriceerd in een fabriek. Doordat de omstandigheden in een fabriek beter onder controle gehouden kunnen worden dan op een bouwplaats is de kwaliteit van prefab-elementen beter dan in het werk gestort beton. Een nadeel van beton (voor dit project) is dat het een zwaar materiaal is. Er zijn verschillende soorten beton:

- Gewapend beton is beton dat binnenin met stalen staven versterkt is. Betonrot, of betonschade, is een veel voorkomend probleem bij (lage kwaliteit) gewapend beton. Het wordt vooral veroorzaakt door het roesten van het staal waardoor het gaat uitzetten.

- Voorgespannen beton is zoals gewapend beton, maar in aanvulling op betonijzer wordt er gebruik gemaakt van voorgespannen (of nagespannen) staaldraden en -kabels in het beton. Door het spannen van de kabels wordt in de trekzone een drukkracht op het beton aangebracht welke de trekkracht als gevolg van de externe belastingen compenseert. Hierdoor kan een voorgespannen betonelement een grotere belasting opnemen dan een element van gewapend beton met dezelfde doorsnede.


27

HEA-profielen (staal) Staal is een legering bestaand uit ijzer en koolstof. Er zijn veel verschillende legeringen met deze twee elementen, meestal ook met andere bestanddelen. Er zijn vele verschillende soorten staal. Hierdoor en door de uitstekende bewerkbaarheid is staal een veel gebruikt constructiemateriaal (sterk materiaal). Koolstof wordt gebruikt om een hoge treksterkte en hardheid te verkrijgen. De vorm van het profiel wordt bereikt door het te persen door een mal. Er zijn verschillende soorten profielen die elk aparte eigenschappen heeft qua sterkte. Bij dit gebouw is er gekozen voor H-profielen. Een nadeel van het toepassen van staal, is dat het zwaar is. Isolatiemateriaal Op dit moment is er als isolatiemateriaal vlaswoldeken toegepast met een dikte van zo’n 170 mm. Om in andere gebieden (ontzettend warm of juist ontzettend koud) dezelfde Rc te halen, heb ik een isolatiemateriaal gevonden wat dun is maar toch een hoge Rc haalt. Dit is bij het hoofdstuk ‘vervangende materialen’ terug te vinden. EPDM-folie Een EPDM-folie is een gewapende folie en is gemaakt van een speciaal ontwikkelde rubber en is zeer duurzaam. De textielwapening is aangebracht op de rug van de folie. EPDM-folie is volledig bestand tegen atmosferische invloeden zoals hoge en lage temperaturen. Het is bestendig van -50°C t/m 100°C Het is te bevestigen met een spijkerbare loodstrip of het kan verlijmd worden. Daarnaast kan het ook zelfklevend geleverd worden. Eigenschappen en voordelen

- Zeer soepel: folies blijven uiterst soepel, zelfs bij koude temperaturen tot -45°C. Deze eigenschap maakt plaatsing mogelijk het hele jaar door in een grote verscheidenheid van klimaten en op diverse ondergronden.

- Grote rekbaarheid: folies zijn bijzonder elastisch met een rekvermogen tot meer dan 300%. De folie kan zich aldus perfect aanpassen aan onregelmatige ondergronden en probleemloos zettingen opvangen veroorzaakt door erosie of verschuivingen in de ondergrond.

- Weersbestendig en duurzaam: folies bieden een onovertroffen weerstand tegen UV-stralen, ozon en weersinvloeden. Ze zijn bijzonder duurzaam met een minimale levensduur van 30 jaar bij blootstelling aan normale milieufactoren.

- Snelle en eenvoudige plaatsing: folies zijn verkrijgbaar in grote naadloze folies tot 15 m breed en 61 m lang. Resultaat: minder werfnaad-verbindingen en kortere plaatsingstijden.

- Weinig onderhoud: eens geplaatst vereisen folies weinig of geen onderhoud. - Milieuvriendelijk: folies zijn een inert materiaal met geringe invloed op het milieu, zowel tijdens het

productieproces als bij de verwerking. Bovendien zijn de folies productiefaciliteiten gecertificeerd volgens de ISO 14001-norm voor milieumanagement.


28

5.5 Details Om inzicht te krijgen hoe de bestaande detaillering is, heb ik de belangrijke knooppunten geschetst. Vooral met behulp van het boekje ‘ Bouwwereld’ waar al een groot gedeelte in stond. Hieronder de schetsen. 5.5.1 Fundering / b.g. vloer 5.5.2 Verdiepingsvloer

5.5.3 Kozijnen


29

5.5.4 Dak 5.5.5 Nok (uit bouwwereld) incl. hoekaansluiting

5.5.6 Plint


30

5.5.7 Balkon


31

5.6 Installaties / Duurzame energievoorzieningen Deze villa is voorzien van vele energievoorzieningen. Deze zijn gemaakt voor het Nederlandse klimaat, wellicht zijn er voorzieningen die ergens anders geen enkele nut hebben of juist wel. Hieronder een korte analyse over de bestaande installaties / energievoorzieningen. 1. Zomerzon In de zomer staat de zon hoger, hier is rekening mee gehouden door hoge ramen. De zomerzon kan minder ver de ruimte in komen. 2. Regen Het regenwater wat op het dak valt kan via de gevels naar beneden lopen omdat er geen dakgoot is gemaakt. 3. PV-cellen Bovenop het dak zijn PV-cellen geplaatst, hiermee wordt energie opgewekt die in het huis gebruikt wordt voor onder andere kunstlicht. 4. Winterzon Net als voor de zomerzon is er voor de winterzon (lagere stand) ook rekening mee gehouden. De winterzon kan ver de ruimte in komen. 5. Ventilatie Binnenin het huis is rekening gehouden met het ventileren. Door veel open ruimtes te creëren (zie de pijl met nr.5) 6. Wateropslag Het regenwater dat langs de gevel loopt wordt opgevangen. 7. Grijs water Het opgevangen regenwater wordt ‘hergebruikt’ bij bijv. het doorspoelen van het toilet. 8. Koude en warmte opslag en 9. Warmtepomp Onder het huis bevindt zich een warmtepomp die de warmte in de zomer opslaat. De opgeslagen warmte kan in de koudere periode (de winter) gebruikt worden. Dit geldt ook andersom.


32

6. Toepassingsmogelijkheden

6.1 Verbindingen Ik heb een aantal verbindingen vergeleken met elkaar en gekeken welke het best toe te passen is.

1. De zwaluwstaartverbinding 2. De half-hout verbinding 3. Een koppelverbinding

6.1.1 De zwaluwstaartverbinding

Bij de analyses heb ik in het kort verteld wat een zwaluwstaartverbinding in houdt. Links is een voorbeeld te zien hoe ik deze verbinding toe zou willen passen. Het grijs gearceerde verbindingsdeel is van het materiaal carbon-composiet. Dit is een licht materiaal en kan daardoor gemakkelijk van bovenaf er tussen geschoven worden. Dit geldt niet alleen voor de verbinding van de elementen, maar ook voor het ‘ophangen’ van de gevelbekleding. Een nadeel van deze verbinding is dat het tot op de millimeter nauwkeurig gesteld moet worden, anders past de verbinding van carbon er nooit tussen. Daarnaast is er weinig tot geen ruimte voor het werken van hout. Door de klimaatveranderingen gaat het hout uitzetten en krimpen. Door dit grote nadeel ben ik naar een andere oplossing gaan zoeken. 6.1.2 De half-hout verbinding

Bij deze verbinding kun je de elementen in elkaar schuiven. Bij deze verbinding is er ruimte genoeg om te stellen en is er genoeg tolerantie opgenomen voor het werken van het hout. Bij deze verbinding is het wel zo dat de elementen nog niet momentvast zijn, ze kunnen nog schuiven. Om dit te voorkomen zal ik dit achteraf alsnog moeten koppelen door bouten of iets dergelijks.


33

6.1.3 Een koppelverbinding

Dit is een verbinding die een beetje weg heeft van beide eerder genoemde verbindingen. De elementen kunnen gekoppeld worden zonder verbindingsstuk. Daarnaast is er een soort gespiegelde zwaluwstaartverbinding toegepast zodat de elementen als ze in elkaar geschoven zijn niet meer alle kanten op kunnen. In de gevels zijn verticale belijningen te zien, dit kan ik behouden door op de elementen deze belijning terug te laten komen. Tussen de elementen wordt tochtkering geplaatst, dit dient ook een klein beetje als stelruimte. 6.1.4 T-structuur / H-structuur Een traditionele manier voor HSB is het toepassen van een soort T-profielen. Door het element er tussen te plaatsen en dan in te klemmen door een plaatje (zo creëer je dus als het ware een H-profiel) zet je het element vast. Bij deze manier van bouwen zit ik een beetje met de volgorde van bouwen en de constructie. Ik heb geen skelet voor de constructie wat een probleem op kan leveren. Daarnaast maak je gebruik van het dichtschroeven en dergelijke, wat het hout erg kan aantasten. 6.1.5 Toepassen van composieten Dit is een verbinding waar gebruik wordt gemaakt van composieten. De composieten zijn gemaakt in een vorm van een dubbele H-profiel. Hiertussen kunnen het binnen- en buitenblad tussen geklemd worden. Voor het inklemmen van deze elementen zit er een rubberprofiel waar een pen/buis in wordt gestopt waardoor het gaat uitzetten en de elementen dus ingeklemd worden. Rechts zijn een aantal schetsen te zien hoe ik knooppunten wil gaan oplossen. Verderop in het verslag de uiteindelijke details. Belangrijk voor deze methode is dat het horizontaal gebouwd wordt. Je begint met een element dat geschoord wordt, dan komt een ‘composiet kolom’, dan het rubber met de pen, etc etc. Door zo snel mogelijk in twee richtingen de bouwen creëer je het snelst stabiliteit, het is dus voor de hand liggend dat ze op een hoek beginnen.

Composiet is deel van draagconstructie (zwart met groene profiel) Elementen worden in het composiet geschoven. Door middel van een rubber zorg ik ervoor dat het element er niet zomaar uit kan schuiven. In het rubber komt een ‘buis’ die ervoor zorgt dat het rubber ‘uitzet’ en stijfheid creëert tussen element en composiet. Daarnaast functioneert het rubber ook als dichting. Waar het rondje om staat wordt een soort vliesgevel klem/kliklijst (esthetisch kenmerk) Wellicht kan ik de boven- en onderregel voorzien van opsluitnokken zodat profiel niet meer los kan (dit zorgt ervoor dat je geen ‘punten’ nodig hebt op het profiel.

Op de funderingsplaat monteer ik een composiet profiel. Er is ruimte onder het profiel om te kunnen ventileren. Als afdichting kies ik voor een rooster zodat er geen ‘beestjes’ inkomen. Dit is ongeveer om de meter. De fundering wordt geïsoleerd met daarop een Gyproc-dekvloer / afwerking

Op de hoek is een aparte vorm van composiet (in totaal gebruik ik dus 2 vormen van composiet). Het element wordt van de zijkant erin ‘geschoven’ of van boven gehesen.


34

Het composiet profiel loopt gedeeltelijk door, waardoor het kleine profiel aan het doorlopende profiel bevestigd kan worden. Daarna gaat het verbinden op dezelfde schuifmethode. Aan composiet kolom zit een uitsteeksel waar de balklaag op ligt zodat de elementen niet dragend uitgevoerd hoeven te worden. Dit kan met een schuine kant zoals links is te zien, maar zou ook rechts kunnen. In de andere richting zal ik moeten zorgen dat de balken niet kunnen schuiven, ook dit zou met een composiet deeltje kunnen die loodrecht is bevestigd.


35

6.2 Materiaalonderzoek

6.2.1 Composieten

Composieten zijn samengestelde materialen. Een combinatie van twee of meer materialen (wapening, vulstoffen en composiet matrix binder) verschillend in vorm op macro niveau. De samengestelde delen behouden hun identiteit, dat wil zeggen lossen/vermengen zich niet volledig in elkaar maar werken samen in harmonie met als doel de eigenschappen van het basis materiaal te verbeteren. In het algemeen kunnen de componenten fysisch worden onderscheiden, en vertonen ze een interface tussen elkaar.

Verschillen met andere materialen Het essentiële verschil tussen composieten en bijvoorbeeld metalen is, dat composieten een An-Isotroop gedrag vertonen, dat wil zeggen dat de eigenschappen van het composiet materiaal richtingsafhankelijk zijn. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld metalen die een isotroop gedrag vertonen, dat wil zeggen dat de eigenschappen van het materiaal in alle richtingen het zelfde zijn. Enkele andere verschillen zijn;

- Het uiteindelijke materiaal wordt gevormd tijdens het productie proces, in de meeste gevallen in de eindvorm van het product / halffabrikaat.

- De materiaal eigenschappen worden mede bepaald door het productie / uithardingproces. - Vezelachtige composieten zijn veelzijdiger dan metalen en kunnen "getailored" worden op maat voor de

gestelde prestatie behoefte en complexe ontwerp eisen. - Hogere specifieke sterkte (materiaal strekte/dichtheid materiaal). Aramide en Carbon vezel versterkte

epoxies hebben gemiddeld een. 4 tot 6 keer hogere specifieke treksterkte dan staal of aluminium - Uitstekende vermoeiingseigenschappen, met name voor aramide en carbon vezel versterkte epoxies

vergeleken met metalen - enz.

Voordelen van composieten - Zeer hoge specifieke sterkte. d.w.z. zeer hoge sterkte bij een laag gewicht - Zeer grote mate van vormvrijheid. Relatief eenvoudig zijn zeer complex vormgegeven (dubbel gerond)

producten te produceren. - Hoge mate van integratie mogelijk. d.w.z. verstijvers, integratie van inserts, en zelfdragende constructies

zijn relatief eenvoudig in één of twee productie gangen te maken. - Materiaal kan getailored worden. d.w.z. op maat gemaakt worden voor de belastingen/prestaties die het

eind product/eind materiaal moet gaan leveren - Uitstekende vermoeiingseigenschappen aangaande te halen aantal cyclische belastingen (vele malen

meer dan bij metalen) en breuksterkte bij vermoeiing (bij aramide en carbon epoxy laminaten gemiddeld meer dan. 60% van maximale statische belasting, dat een veelvoud is van wat met metalen haalbaar is).

- Uitstekende chemische bestendigheid tegen zuren, chemicaliën e.a. - Uitstekende weer/water bestendigheid. Materiaal corrodeert bijna niet (roest niet), neemt weinig vocht op

en leidt daardoor tot veel lagere onderhoudskosten zeker op de lange duur. - Composieten hebben uitstekende RAM eigenschappen (Radar Absorbing Materials). Daarbij kunnen

laminaten radar en sonar transparant gemaakt worden. - Uitstekende impact eigenschappen - Uitstekende elektrische eigenschappen, qua isolatie maar ook geleiding, dielectrische eigenschappen,

EMS shielding. Constructie kunnen op maat RF transparant maar ook RF reflecterend gemaakt worden. Dus electric tailoring

- Maar ook thermische isolatie eigenschappen, uitstekende brandvertragende en hitte bestendige eigenschappen. Zie hoge temperatuur composieten.

- enz.

Typen Composieten De meest bekende vorm van composieten zijn vezel- versterkte kunststoffen. Er zijn echter nog vele andere soorten, waar ook metalen en technisch keramiek in worden toegepast! Typen composieten zijn;

- Vezel versterkte kunststoffen - Vezel versterkte thermoharders (zoals polyester, vinlyester, epoxy, BMI/Polyimide, fenol, enz.) - Vezel versterkte thermoplasten (zoals PPS, PEEK, PEI, PAI, enz.)

- Sandwich constructies

- VVK huiden, aluminium huiden, stalen huiden, kernmaterialen zoals schuim (PUR, PIR, PVC enz.), hout (multiplex, balsa) en/of honingraat (papier, nomex, aluminium, carbon, enz.).

- Fibre metal laminates (FML's zoals ARALL and GLARE) - Metal Matrix Composites (MMC's) - Glas matrix composites - Ceramic Matrix Composites - Ceramic Ceramic Composites - Carbon Carbon Composites - enz.

Super vezels (meest bekende) - glas vezel (E-glas, S-glas, C-glas) - kwarts glas vezel - organische vezels

- aramide (Twaron / Kevlar) - polyetheleen fibre (HPPE -->Dyneema / Spectra) - zylon - M5 fibre (under development by Magellan)

- carbon vezel, HT (high tensile) en HM(high modulus) - boron vezel - keramische vezels, alumina, carbide and nitride vezels

Matrices (meest bekende) - Thermoharders, harsen zoals;

- polyester (ortho, isothr, bisphenol), vinlyester, epoxy, phenol, BMI and Polyimide, enz. - Thermoplasten zoals;

- PPS, PEEK, PEI, PAI, enz. - Metalen (aluminium, titanium, staal, enz.) - Glas - Technisch keramiek - gecarboniseerd fenol (carbon/carbon applicaties)

Productie methoden (meest bekende) - hand lamineren (thermoharder en prepregs) - roving spuiten (thermoharders) - koud prezen (thermoharders) - GMT en BMT (SMC and BMC) - Spuitgieten en RIM (thermoplasten respectievelijk thermoharders) - vacuüm infusie and vacuüm injectie (VI-RTM) - Resin Transfer Moulding (RTM van thermoharders, keramiek, met vezel preforms, 3D geweven preforms

en breisels) - compression moulding (prepregs en thermoplasten, glas matrix, keramiek en metalen) - pultrusie (thermoharder en thermoplasten) - wikkelen (thermoharders, thermoplasten en keramiek). - vacuüm bagging (nat laminaat / prepregs en uitharding in oven) - autoclaaf (prepregs en uitharding onder druk en verhoogde temperatuur, voor thermoplasten,

thermoharders, technisch keramiek, MMC's, FML's) - enz.

Carbon fiber Carbon fiber is een versterkte vezel bekend voor zijn lage gewicht, hoge sterkte en stijfheid. Het is drie keer lichter dan titanium en twee keer zo stijf. Het is wel een duur materiaal om te produceren vanwege de lage productie aantallen en de hoge materiaalkosten. Bron: http://www.unitedcomposites.net/nederlandsepaginas/waaromcomposieten.htm


36

6.2.2 Teflon Teflon is de merknaam van poly-tetra-fluor-etheen (PTFE). Teflon is een plastic, het plastic met de laagste wrijvingscoëfficiënt. Teflon is bijzonder weinig reactief en wordt daarom gebruikt in allerlei toepassingen voor opslag en transport van reactieven chemicaliën. Het smeltpunt bedraagt 327°C. Teflon neemt absoluut geen vocht op, stoot dit zelfs af, is antiklevend en heeft een ongekend lage wrijvingscoëfficiënt en is bovendien onbrandbaar. 6.2.3 Isolatiemateriaal Het is isolatiemateriaal van ACTIS. Er is isolatiemateriaal voor vloeren en zolders, daken en wanden. Hieronder een aantal voorbeelden, verderop in het verslag mijn uiteindelijke keuze. Voordelen van dun, warmtereflecterend isolatiemateriaal met hoge R-waarde:

- winter: in de vertrekken uitgestraalde warmte wordt terug gegeven - zomer: weerkaatst de zonnestraling terug naar buiten - isolatiemateriaal verlaagt het energieverbruik aanzienlijk - ruimtewinst door vanwege de minimale dikte - licht in gewicht - soepel, past zich gemakkelijk aan elke ondergrond en vorm aan - te snijden met mes en schaar - eenvoudige bevestiging m.b.v. nieten, schroeven, lijm etc. - trekt geen knaagdieren aan - groot temperatuurbereik: -40°C - + 80°C - asbestvrij - geen bijzondere maatregelen vereist bij verwerking

Dun, warmtereflecterend isolatiemateriaal met hoge R-waarde voor het isoleren van vloeren en zolders

Dun, warmtereflecterend isolatiemateriaal met hoge R-waarde voor het isoleren van daken Dun, warmtereflecterend isolatiemateriaal met hoge R-waarde voor het isoleren van wanden Bron: http://www.vanaarlebouwmaterialen.nl/actis-triso-dun-isolatiemateriaal-dak-zolder-muren-vloeren.php


37

6.2.4 GypFloor dekvloer GypFloor is een licht en droog dekvloersysteem dat op het werk wordt gemonteerd en dat geschikt is voor vlakke (of uitgevlakte) steenachtige of houten vloeren. De basis van deze dekvloeren bestaat uit GypFloor-vloerelementen. De elementen zijn er in twee verschillende typen: GypFloor 25 en GypFloor MF 25/10. GypFloor 25 vloerelementen bestaan uit twee verlijmde speciale gipsplaten van elk 12,5 mm dik voorzien van een lip van 50 mm breedte. De gipskern van de platen is met houtvezels versterkt en met speciaal karton bekleed. De GypFloor-vloerelementen worden met behulp van de lipverbinding die wordt verlijmd en geschroefd, gemonteerd tot een vlakke vloer. Bij GypFloor MF 25/10 is bovendien 10 mm steenwol aangebracht op de rugzijde. Een GypFloor dekvloer is ideaal voor de verbetering van de geluidsisolatie van vloerconstructies. Vooral bij lichte vloerconstructies geeft het bijzondere resultaten. Voor verdere verbetering van de bouwfysische prestaties van de vloer wordt een Gyproc-plafond aangebracht. Voordelen:

- Stabiliteit: het heeft een hoge drukvastheid, een hoge hardheid en weerstaat hierdoor uitstekend de normale belastingen die er op vloeren in ruimte met een normale verblijfsfunctie gelden.

- Vormvastheid: De met houtvezels versterkte gipskern en het speciale karton geven GypFloor een hoge dimensionele stabiliteit met als voordeel dat het vloersysteem niet werkt.

- Brandveiligheid: ze voldoen aan de brandveiligheidseisen - Wering van vocht: de elementen zijn opgebouwd uit gipsplaten met een verhoogde waterwerendheid - Droog afbouwsysteem: snelle, droge montage waardoor lange wachttijden gedurende het bouwproces

worden vermeden en de ruimten sneller in gebruik kunnen worden genomen - Gespreide aanpak: de dekvloeren kunnen per vertrek wordt gelegd, wat een gespreide aanpak mogelijk

maakt - Eenvoudige verwerking: elementen zijn door hun lipverbinding eenvoudig te verwerken - Snel beloopbaar: onmiddellijk na montage is de dekvloer beloopbaar - Licht: de vloerconstructie wordt minimaal belast door het geringe gewicht van de vloerelementen - Maatvastheid: de beperkte toleranties van de vloerelementen maken een maatvaste en vlakke vloer

mogelijk - Niet belastend voor milieu: vloerelementen voldoen aan de specificaties van Duurzaam Bouwen, zijn niet

belastend voor het milieu en kunnen bij latere sloop eenvoudig van de draagvloer worden verwijderd.

6.2.5 Trespa. Trespa is het perfecte materiaal om te gebruiken als wandbekleding of stootrand. Het materiaal is slag- en stootvast, zelfs als er veelvuldig tegen gestoten wordt. Trespa is vandalismebestendig en voldoet aan de hoogste hygiënische normen. Trespa is leverbaar in verschillende kleuren en structuren, waarmee men kwaliteit toevoegt aan elk interieur. En het materiaal blijft er mooi uitzien, zelfs als het wordt blootgesteld aan frequente, agressieve reiniging. Voor optimale hygiëne wordt Trespa Virtuon geadviseerd met het ultragladde oppervlak, dat nog gemakkelijker en sneller en met minder agressieve reinigingsmiddelen kan worden schoongemaakt. Trespa Virtuon wordt vervaardigd met een ontwikkeld en gepatenteerd proces waarvan EBC-technologie een onderdeel is. Door dit proces worden de moleculen zeer vast met het oppervlak verbonden. Deze EBC-toplaag geeft het paneel zijn gemakkelijk schoon te houden, onderhoudsarme oppervlak dat absoluut ongevoelig is voor reinigings- en desinfecteermiddelen. Door dit dichte oppervlak te combineren met een poriënvrije kern ontstaat een paneel dat bestendig is tegen vocht, chemicaliën, desinfecteermiddelen en slag- en slijtvast is - en dat jarenlang gevrijwaard blijft van vlekken en onvolkomenheden, zelfs in de meest veeleisende omgevingen. Trespa Virtuon voelt prettig aan en is leverbaar in expressieve unikleuren, metallics en texturen. Daarnaast is het mogelijk panelen met speciale projectkleuren en met de gewenste structuren te produceren. De Trespa Virtuon texturen bieden unieke combinatiemogelijkheden: het samenspel tussen hun sterke kleuren en hun metaalachtige glans en diepe reliëfstructuur levert unieke ontwerpmogelijkheden op. Het is goed toepasbaar als design belangrijk is, Trespa Virtuon is als toplaag op vezelplaat een ideale oplossing is voor ontwerpen waarbij economische overwegingen zwaarder wegen. De keuze voor de standaard- of brandvertragend gemodificeerde (FR) plaat is afhankelijk van de aard en de bestemming van het bouwproject. Trespa heeft in samenwerking met bureau Nieman op basis van de regelgeving een stroomschema ontwikkeld als ondersteuning voor een verantwoorde plaatkeuze in de meest voorkomende projectsituaties. Trespa Virtuon blijft tijdens de hele levenscyclus mooi en sfeervol, zelfs op plaatsen waar veel mensen komen. Er is overtuigend bewezen dat dit product zijn functionele eigenschappen en mooie uitstraling ook bij zeer intensief gebruik lang behoudt. De levenscyclusanalyses en rapporten van onafhankelijke derden bevestigen dat de producten van Trespa het milieu minder belasten dan alternatieve materialen. Zoals te zien in vele kleuren toepasbaar.


38

6.2.6 Het De Mâr daksysteem Het prefab daksysteem van De Mâr bestaat uit op maat gemaakte complete daksegmenten. Bij deze daksegmenten zijn alle constructieve en dragende functies ingebouwd, evenals de dakvenstersparingen en panlatten maatvoering. Geheel op het ontwerp of bouwproject, worden al de genoemde zaken afgestemd en op maat in het ontwerp aangebracht en geproduceerd. De daksegmenten kunnen voor enkele woningen geleverd worden, maar uiteraard ook voor projectmatige werken. Tevens bestaat de mogelijkheid om bij de complexere werken een bouwteam te vormen zodat er altijd een meest efficiënt en prijsbewust ontwerp gemaakt wordt.

Witte systeemkap Genoemde systeemdaken(daksegmenten) kunnen eveneens met witte zichtzijde geleverd worden, waarbij er h.o.h. 1200 mm een afwerkprofiel dient te worden toegepast.

Sporenkap Het uitgangspunt van een systeemkap is doorgaans een sporenkap, waarbij constructieve dragende delen van muurplaat tot nokrichting lopen, eventueel ondersteund door tussensteunpunten.

Gordingkap Indien de constructieve uitwerking van de woning hier niet op is afgestemd, kunnen er ook gording systeemdaken worden geproduceerd. Hierbij lopen de constructieve dragende delen van bouwmuur tot bouwmuur, eventueel afgesteund op dragende tussenmuren en of hulpspanten.

Nieuwe generatie daken Met de nieuwste generatie dakelementen is een Rc waarde van 5.0 te realiseren

Ontwerp De daken worden altijd ontworpen en gemaatvoerd op de aangeleverde bouwtekeningen. Het uitgangspunt van systeemdaken is een scharnierend systeem (de Klapkap) indien de vorm en het model dit toestaan. Bij hoeken kilkeper is dit niet het geval, deze worden als losse elementen geleverd. Indien de kap wordt uitgevoerd in een verhoogde kap worden de segmenten ook los geleverd. De extra voorzieningen die in de elementen kunnen worden toegepast zijn o.a. dragende schoorsteensparingen, constructieve dakkapeldoorbraken en dakvenstersparingen. Deze voorzieningen worden exact op pannenmaat uitgevoerd, zowel in de hoogte als in de breedte. De onderzijde is bij de standaard elementen uitgevoerd met een spaanplaat met groene zichtzijde. Optioneel kan deze zichtzijde wit worden uitgevoerd. De moeilijkheidsgraad van de kapvorm levert geen belemmering meer op voor een systeemdak. De meest complexe vormen en uitvoeringen zijn realiseerbaar. Ook andere dakbedekking zoals riet, PVC. en EPDM horen bij de vele mogelijkheden. De isolatie wordt uitgevoerd met minerale wol, hetgeen voor een hoogwaardige warmteweerstand zorgdraagt. Door toepassing van minerale wol wordt zeer hoge geluidsisolatie bereikt. Door gebruikmaking van genoemde isolatiematerialen worden ook de brandwerende waardes ruimschoots binnen de wettelijke normen uitgevoerd.

FSC Met het toepassen van FSC-Hout leveren wij een belangrijke bijdrage aan een het beheer van de bossen en hiermee indirect aan een duurzame samenleving welke ook rekening wil houden met de toekomstige mensheid. De productie van de daken wordt onder optimale omstandigheden gerealiseerd, het is een industrieel proces welke plaatsvindt in grote moderne bedrijfshallen waar onze mensen zonder hinder van wind en regen of andere slechte arbeidsomstandigheden kunnen werken.

8.3a en 8.3b - Voorbeelden van een overstek 8.4c en 8.4e - Voorbeelden van aansluiting goot

8.5a - Voorbeeld Nokaansluiting 8.9c - Voorbeeld aansluiting tussenwand


39

6.3 Installaties/ Duurzame energievoorzieningen Deze voorzieningen zijn vooral gericht op het Nederlandse klimaat. Je kunt nagaan dat niet elke voorziening ook in een ander klimaat werkt. Op de noordpool bevriest het water, hier heeft het dus geen zin om het water op te slaan, als er überhaupt al regen is. Zou je dit toch willen moet je ook daarvoor je warmtepomp gebruiken die het water op temperatuur houdt waardoor het niet zal bevriezen (maar ook hiervoor geldt, moet het eerst regenen). Met de installaties die speciaal gelden voor deze Eco-villa kan ik dus vrijwel niets. Daarentegen kan ik wel kijken hoe ik het bestaande leidingwerk in mijn villa wil toepassen. Om mijn leidingen gemakkelijk kwijt te kunnen raken heb ik een systeemplafond toegepast. Dit is daarnaast gemakkelijk te demonteren, vandaar deze keuze. Ik heb een hoogte van 70 mm aangehouden, dit was voor mij het maximale om de verdiepingshoogte te kunnen behouden.


40

7. Het nieuwe ontwerp

7.1 Bouwsysteem Het bouwsysteem dat ik toe wil passen is HSB-bouw met elementen. Omdat het gebouw al voor een groot deel uit HSB-bouw bestaat lijkt mij dit de meest voor de hand liggende keuze. Daarnaast is het een lichte constructie met veel mogelijkheden. Als verbindingsconstructie pas ik kolommen toe van het materiaal carbon-composiet. Het is een soort dubbel H-profiel, dit in verband met de spouwmuur die ik toepas in verband met de verschillende klimaten en mogelijkheden daarmee. De verbinding die ik toe ga passen is dus de verbinding met toepassing van composieten (zie 6.2.5). Belangrijk voor deze methode is dat het horizontaal gebouwd wordt. Je begint met een element dat geschoord wordt, dan komt een ‘composiet kolom’, dan het rubber met de pen, etc etc. Door zo snel mogelijk in twee richtingen de bouwen creëer je het snelst stabiliteit, het is dus voor de hand liggend dat ze op een hoek beginnen.

Dit is een 3D-visualisatie van mijn toe te passen verbinding. De wand bestaat uit 2 delen, losgekoppeld van elkaar; het binnenblad en het buitenblad. Beide zijn geprefabriceerd. De elementen worden in het composiet geschoven, waar het rubber van te voren al is bevestigd. Achteraf wordt de grote buis/pen in het rubber gedrukt waardoor het rubber uitzet en het element er niet meer uitgeschoven kan worden. Daarnaast is er boven en onder een soort dubbel U-profiel (voor binnen- en buitenblad) waar deze wanden zoch ook nog in bevinden waardoor ze in beide richtingen geen kant op kunnen.

7.2 Constructie De bestaande stalen constructie, vervang ik voor een composieten constructie. Als toevoeging een extra HEA 160 tussen de spanten, hierop kunnen de dakelementen rusten. De profielen worden verbonden met behulp van koppelplaten en bouten en moeren. De verbinding kolom/fundering gebeurt met behulp van een voetplaat aan de kolom die aan de betonnen fundering kan worden vastgemaakt. Dit gebeurt op de traditionele manier zoals ik heb aangegeven bij demontabele verbindingen met staal.

De bestaande kelder van het huis komt te vervallen. De betonnen funderingsplaat die je bij de opdracht krijgt aangewezen krijgt bij mij een aparte vorm door het vervallen van de kelder.

De verdiepingsvloer vervang ik door een houten balklaag. Deze wordt opgelegd op de HEA 180 liggers en op het binnenblad van de buitengevel. Een aanzicht van de constructie en een balklaag zijn 1:50 terug te vinden op het bijgevoegde A0-formaat met tekeningen.


41

7.3 Profilering composieten Mijn doel was om zo veel mogelijk hetzelfde te maken, dus niet elk profiel een heel ander idee. Uiteindelijk was het moeilijker dan ik dacht. Toch heb ik zoveel mogelijk de profilering van de composieten gelijk gehouden, zodat ze toch voor het grootste deel op elkaar lijken. Bij de één zal het lipje iets hoger zijn als bij de ander, maar dit is terug te vinden in de details. Hieronder een overzicht van toegepaste profilering.

Verbinding onderregel en composiet ‘kolom’

Door middel van een sleuf verbinding maak ik de ‘kolom’ vast aan de onderregel. Aan de onderregel zit een schot met daaronder ruimte waar het profiel ingeschoven kan worden zodat deze niet meer omhoog kan. Om er voor te zorgen dat deze ook niet meer horizontaal kan verschuiven wordt het laatste element (dus op de hoeken) vastgemaakt door middel van een pen/gat verbinding.

7.4 Klimaten Zoals eerder aangegeven ga ik mijn buitenwanden uitvoeren met een spouw. Tropen Bij de tropen is het erg vochtig en zul je ervoor moeten zorgen dat er goed geventileerd kan worden direct achter de gevelbekleding (in mijn geval Western Red Cedar). Door toepassing van een buitenblad die ik volledig vochtwerend maak (d.m.v. EPDM-folie en een dampremmer) is ventileren in de spouw niet nodig. Achter mijn gevelbekleding is ruimte genoeg om te ventileren. Hete gebieden (Sahara) In de Sahara is het klimaat erg heet. Om er voor te zorgen dat het in de villa niet te heet wordt, is massa van je wanden belangrijk. Om deze massa te verkrijgen kies ik er in dit gebied voor om de spouw te vullen met droog zand. Daarnaast zou een gedeelte van de spouw gevuld kunnen worden met bijvoorbeeld Triso isolatiemateriaal, hier zitten reflecterende lagen op die de warmte zullen reflecteren. Koude gebieden (Rusland / Siberië) In de koude gebieden moet je isoleren om de warmte binnen te houden. In deze gebieden vul ik de spouw met extra isolatie. Daarnaast is ventileren van de spouw in deze gebieden niet verstandig, daarmee haal je de kou meer naar binnen en heeft de isolatie in je buitenblad geen nut.


42

7.5 Toe te passen materialen Een aantal materialen, die bestaand zijn toegepast, zijn niet verstandig om in meerdere klimaten toe te passen. Daarnaast zijn sommige materialen te zwaar om toe te passen om te demonteren. Hieronder de toe te passen materialen: Staal � Carbon composiet

Kalkzandsteen � HSB-wand (stijlen regelwerk)

Baksteen plint � trespa afwerking (met donkere kleur)

Gipskartonplaat � trespa

Afwerkvloer � Gyproc (GypFloor)

Dak � Elementendak de Mâr

Glas � isolerend glas

Isolatie � EPS

Verbindingsprofiel � Carbon composiet, rubber, buis (teflon voor het inschuiven van de buis)

Stijl- en regelwerk � hardhout

Folies � EPDM-folie en dampremmer

Voor een langere levensduur en het meer brandwerend worden van de materialen, worden deze bewerkt waardoor deze kenmerken verbeteren.

7.6 Aanpassingen architectonisch ontwerp Door het gebruik van elementen met mijn gekozen verbindingen, zijn er een aantal aanpassingen aan het uiterlijk van het gebouw:

- de negges zijn dieper geworden i.v.m. de dikkere wandopbouw, de kozijnen liggen bestaand ongeveer vlak met het binnenblad, en dit heb ik zo gehouden. Vandaar de diepere negge.

- de kozijnmaat is iets groter geworden, van 67x114 naar 90x114 - de dagmaat van de deur in de noordgevel is van 1000 mm naar 900 mm veranderd, mijn elementen zijn

zo’n 1210 mm breed, door de ruimte die de koppeling in beslag neemt was er geen ruimte meer voor 1000 mm.

- Daarnaast komt het voor dat ik extra stijlen heb gemaakt tussen 2 elementen in om de verbinding mogelijk te maken.

- De hoofddraagconstructie is binnen te zien, de liggers, kolommen en spanten worden wel netjes omtimmerd zodat dit geen grote hinder veroorzaakt.


43

8. Tekeningen

De volgende tekeningen zijn gemaakt:

- Op A0-formaat: o Plattegronden 1 : 50 o Gevelaanzichten 1 : 50 o Aanzicht constructie 1 : 50 o Vloerbalklaag 1 : 50 o Doorsneden 1 : 50

8.1 Gevelaanzichten (inclusief elementindeling) 1 : 100 8.2 Details

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

E10 E11 E12 E13 E14 E15 E16 E17

E18

E19

E20

E21 E22

E23

E24

E25E26 E27 E28 E29

E50E51E52E53E54E55E56E57E58

D1D2D3D4D5D6D7D8D9

E37E36E35E34E33E32E31E30

E38

E39

E40

E41E42

E43

E44

E45 E46E47E48E49

8.1 Gevels (elementindeling) 1 : 100datum:

Weegbree 2 2441 BV Nieuwveen telefoon: 06-14313394 [email protected]

Kevin Vermeulen st.nr. 217854

KV

Amsterdamse Hogeschool voor Techniek - Bouwkunde

Project: 'Demontabele' Eco-villa te Nieuwveen

02-06-'08

noordgevel oostgevel

westgevel zuidgevel

Elementbreedte:

E1-E9 / E50-E58 : 1210 mm

E10-E25 / E30 - E45 : 1200 mm

E27-E29 / E47- E49 : 1140 mm

E26 / E46 : 1350 mm

D1-D9 : 1210 mm


45

8.2 Details Voor de plek van de gemaakte details, zie bijgevoegde A0-formaat. Op de plattegrond en doorsneden heb ik ze aangegeven.

Een element is aangegeven door middel van de rode stippellijn er omheen, het composiet element wordt hier tegen aan geschoven,

er is rekening gehouden met zo'n 8 mm speling per element, ik neem aan dat dit genoeg is. Op de kopse kanten van de

elementen zitten zwelbandjes die het stellen mogelijk maken. Tijdens het op het element schuiven van het composiet bevindt zich

het rubber al tussen het element en het composiet (rubber niet aangegeven). Om alles stabiel vast te klemmen wordt als laatste

een buis in het rubber geduwt waardoor het uit zal zetten en het element in klemt.

Als dat gebeurt is worden aan de andere kant weer de elementen in het composiet geschoven etc.

De elementen zijn volledig geprefabriceerd, inclusief de nodige folies zoals EPDM-folie.

Het EPDM-folie loopt gewoon 'naar binnen'. Het rubber dat ervoor zorgt dat het element

ingeklemt wordt functioneert daarnaast ook als waterdichting.

38x139 38x139

38x12038x120

38x7638x76

38x7638x76

Principe verbinding elementen - 1 : 2datum:



KV



02-06-'08

455

156

104

195

18

120

18

104

18

139

20

19

8

90

4 90 4

wandopbouw bu-bi:

- wrc rabat-delen h.o.h. 150 mm

- rachels

- EPDM-folie (waterkerend dampdoorlatend)

- HSB wand (stijlen regelwerk 38x139 mm h.o.h. 406 mm)

waartussen 140 mm isolatie

- dampdichte folie

- multiplex 18 mm

- (lucht-, zand- of isolatie) 104 mm

- multiplex 18 mm

- HSB wand (stijlen regelwerk 38x120 mm)


- trespa 18 mm

rubber

buis/pen ø15 mm

verbindingsprofiel

carbon composiet

dikte 20 mm

zwelband

498

312

HEA-180

carbon-composiet

omtimmerd voor afwerking

zwelband

90x114

1

2

3

4

5

6

7

8

Detail 1 en 2 - 1 : 5datum:



KV



02-06-'08

detail 1

detail 2

plaatsingsvolgorde d2

156 104 195

455

18 120 18 104 18 139 20 19

312

10 700 10 19

739

455

195

104

156

19

20

139

18

104

18

120

18

4 90 4

wandopbouw bu-bi:


- rachels




- dampdichte folie

- multiplex 18 mm


- multiplex 18 mm



- trespa 18 mm

verbindingsprofiel

carbon composiet

dikte 20 mm

rubber

buis/pen ø15 mm

klos

zwelband

6

7

1 2

3

4

5

Detail 3 - 1 : 5datum:



KV



02-06-'08detail 3


Peil=0

-110

183375

vloeropbouw:

- GypFloor 25/10 (2x 12,5 gipsvezelplaat)

- drukvaste isolatie 100 mm

- betonnen funderingsplaat

dubbel U-profiel - onderregel carbon composiet

bevestigd aan funderingsplaat met isolatie (harde persing) als stelruimte

grind

kantplank

alu. waterslag bevestigd aan houten regel

houten regel (voor weerstand)

deur, prefab in element bevestigd

drukvaste isolatie

wordt gebruikt om U-profiel te stellen

zwelband

67x114

isolatie

250

100

25

1

2

34

7 8

56




KV



02-06-'08

detail 4


115 406

19 20 7618

20 139 29 200

375

250

100

25

+1.100

+754

wandopbouw bu-bi:

- trespa gevelbekleding

- rachels


- HSB-wand (stijlen regelwerk 38x139 mm h.o.h. 406 mm)


- dpc-folie

- betonnen 'funderingsplaat'

wrc rabatdelen op rachels

trespa aftimmerlat

klos

vloeropbouw:

- GypFloor 25 (2x 12,5 gipsvezelplaat)



dubbel U-profiel - onderregel

carbon composiet, anders dan normale onderregel

i.v.m. koppeling element van plint

houten regel (voor weerstand)

deur, prefab in element bevestigd

alu. waterslag

67x114

o.k. rabatdeel

zwelband

-110

carbon-composiet

hoekprofiel bevestigd aan

'funderingsplaat'

150x100x10 mm

kantplank

isolatie 150 mm

grind

1

2

3 66

5

7

4

89




KV



02-06-'08

detail 5


186 455

156 104 195

18 120 18 104 18 139 20 19

186

299

15

200

4520

19

+3.960

wandopbouw bu-bi:


- rachels




- dampdichte folie

- multiplex 18 mm


- multiplex 18 mm



- trespa 18 mm

dakopbouw bu-bi (de Mâr systeem)

- wrc rabat delen h.o.h. 150 mm

- tengels/panlatten


- spanten 70x245 mm


- dampdichte folie

- trespa 15 mm

klos

'muurplaat' al bevestigd aan dakelement

dakelement wordt vastgezet aan carbon-bovenregel

dubbel U-profiel - bovenregel

carbon composiet

uitsteeksel aan het eind zodat dakelement niet kan wegschuiven

'let op; bovenregel wordt gemonteerd nadat de

wandelementen geplaatst zijn

aanzichtlijn kolom/spantbeen HEA 160

met omtimmering

o.k. dakhelling

zwelband

4

1 2

3




KV



02-06-'08detail 6


299

15

200

45

20

19

+3.960

dakopbouw bu-bi


- tengels/panlatten


- gordingen 70x245 mm h.o.h. 450 mm


- dampdichte folie

- trespa 15 mm

staande 'muurplaat' al bevestigd aan dakelement

dakelement wordt vastgezet aan carbon-bovenregel

dubbel U-profiel - bovenregel carbon composiet

uitsteeksel aan het eind zodat dakelement niet kan wegschuiven



bovenste 3 red cedar delen worden achteraf gemonteerd

aan de achterliggende rachels

kozijn elemen is 1 element die geplaatst wordt

op de standaard elementenverbinding manier

klos

o.k. dakhelling

zwelband

90x114

1

2

3

4




KV



02-06-'08

detail 7


186

299

19

2045

200

15

+7.393

+8.000

100

12,5 75 12,5



- tengels/panlatten


- spanten 70x245 mm


en luchtspouw

- dampdichte folie

- trespa 15 mm

velux dakraam (als bestaand)

gootstuk

HEA 160 carbon

U-profiel (bovenregel voor binnenwanden)

binnenwandopbouw:

- 12,5 mm trespa

- stijlen regelwerk 38x75 mm h.o.h. 406 mm


- 12,5 mm trespa

koppelplaten aan

carbon-profielen

b.k. nok

o.k. HEA 160

scharnier

aanzichtlijn spantbeen

met omtimmering

(stel)rubbers

zwelband

1 1

2

33

4

5




KV



02-06-'08

detail 8 plaatsingsvolgorde d8

145

299

186

15

200

4520

19HEA 160 carbon

inclusief extra lip



- tengels/panlatten


- spanten 70x245 mm


en luchtspouw

- dampdichte folie

- trespa 15 mm

dakopbouw bu-bi


- tengels/panlatten


- gordingen 70x245 mm h.o.h. 450 mm


- dampdichte folie

- trespa 15 mm

PV-cellen

i.v.m. knik, worden 2 delen later bevestigd

1

2

3

4

5

6




KV



02-06-'08

detail 9


455

195 104 156

19 20 139 18 104 18 120 18

349

70

225

19

10 2

5

+2.550

+2.900

wandopbouw bu-bi:


- rachels




- dampdichte folie

- multiplex 18 mm


- multiplex 18 mm



- trespa 18 mm

dubbel H-profiel - tussenregel carbon composiet

aan binnenzijde een extra profilering (lip) voor oplegging vloerbalken

vloeropbouw:

- GypFloor 25/10 (2 x 12,5 mm gipsvezelplaat, 10 mm steenwol)

- underlayment 19 mm

- vloerbalklaag 80 x 225 mm h.o.h. 406 mm

- systeemplafond

binnen- en buitenblad t.p.v. kozijn bestaand uit 1 element

90x114

b.k. vloer

o.k. plafond

vloerbalken verankeren d.m.v. houtdraadbouten

in de 'lippen' zijn prefab gaten gemaakt waar je ze kunt verbinden

zwelband

+2.550

+2.900

HEA 180 carbon composiet (lipligger)

voor oplegging van de vloerbalken 2x extra lip

aanzichtlijnen kolom

omtimmerd

b.k. vloer

o.k. plafond

klos

zwelband

1

2

34

5

6

7




KV



02-06-'08

detail 10


10



- tengels/panlatten


- spanten 70x245 mm


- dampdichte folie

- trespa 15 mm

gootje voor afwatering

zwelband

740

455

156 104 195

18 120 18 104 18 139 20 19

wandopbouw bu-bi:


- rachels




- dampdichte folie

- multiplex 18 mm


- multiplex 18 mm



- trespa 18 mm

'boeibord' wrc

dubbel U-profiel - bovenregel

carbon composiet



1 2

54

36




KV



02-06-'08

detail 12

detail 13


349

70

225

19

10 2

5

1225

320

19

20

23

195

38

25

134

67 2820

19

+2.550

+2.900

+2.880

+3.970

+2.550

vloeropbouw:




- systeemplafond

vloeropbouw:

- bankirai 'terrasdelen' 25 mm- gegroefd

- regelwerk 38x89 mm


- regelwerk 23x89 mm

- rachels

- wrc rabat delen

wandopbouw:


- rachels

- regelwerk

- kokerprofiel 70x70 mm

klos

afdekregel van wrc

U-profiel - carbon composiet

sleuven voor afwateringapart profiel i.v.m. balkon - carbon composiet

aan binnen- en buitenzijde een extra lip voor oplegging vloerbalken

kokerprofiel 70x70 mm

carbon composiet

o.k. balkon

b.k. balustrade

b.k. balkonvloer

b.k. vloer

o.k. plafond

kolom ø70 mm - carbon composiet

zwelband

balustrade geprefabriceerd, vast aan U-profiel,

dit wordt ter plekke gemonteerd aan kolom ø70 mm

vlonder wordt prefab gemaakt,

dan op balklaag gemonteerd

ook het 'plafond' wordt prefab gemaakt,

waarna het aan de balklaag wordt bevestigd

90x114

2

1

3

10 4

11

7

5

6

9

8




KV



02-06-'08detail 14


100

12,5 75 12,5

375

250

100

25

Peil=0

vloeropbouw:

- GypFloor 25/10 (2x 12,5 gipsvezelplaat)



binnenwandopbouw:

- 12,5 mm trespa

- stijlen regelwerk 38x75 mm h.o.h. 406 mm


- 12,5 mm trespa

onderregel - carbon composiet - h=25 mm

houten onderregel

zwelband

+2.900

+2.550

349

70

225

19

10 2

5

vloeropbouw:




- systeemplafond

klos

bovenregel - carbon composiet - h=55 mm

(bovenregel is hoger dan onderregel, zo kan je de binnenwand

omhoog tillen en dan laten zakken in de onderregel)

b.k. vloer

o.k. plafond

1

7

3

8

4

10

6

9

2 3

5

Detail 15a en 15b - 1 : 5datum:



KV



02-06-'08detail 15b

detail 15a


Demontabel bouwen

Documents

Transcript of Demontabel bouwen