2

NUL+WONING TE APPINGEDAM

Datum: 17-02-2012

Studenten:

Ruben Buist | 294249 Samantha Haitsma | 297073

Eric de Vries | 318338

Afstudeerbegeleider: Dhr. Robert Ovbiagbonhia

Opdrachtgevers:

Bouwbedrijf Kooi, Dhr. G. J. Huiges

Atelier Duurzaam,

Dhr. H. F. Harwig

Gegevens opleiding: Hanzehogeschool Groningen

Zernikeplein 11 9747 AS Groningen

3

VOORWOORD In atelier “Duurzaam” zagen wij de mogelijkheid om ons tijdens het afstuderen alsnog te verdiepen in duurzaam bouwen. Binnen onze opleiding Bouwkunde is daar namelijk weinig aandacht voor geweest. Als de nieuwe generatie bouwkundigen denken wij met kennis over duurzaamheid een voorsprong te hebben op de arbeidsmarkt. In deze tijd is het daarnaast noodzakelijk geworden om duurzaamheid als een integraal aandachtspunt te beschouwen bij zowel bouw- als renovatieprojecten.

De uitwerking van het afstudeerproject vond plaats van sep. 2011 tot feb. 2012.

Via dhr. de Vrieze, de voormalige coördinator van atelier Duurzaam zijn we terecht gekomen bij het onderwerp “passiefhuis.” Naar aanleiding van een eerder afstudeerproject over passiefbouw zijn we met de opdrachtgever, Bouwbedrijf Kooi aan tafel gegaan. In dat overleg zijn we op een veel interessanter woonconcept terecht gekomen: “nul-energie-woning”. In deze woning wordt niet alleen energie bespaard, maar voorziet ook volledig in de eigen energie behoefte. Dat leek ons een goede stap voorwaarts voor de bouwwereld. Wat ons als aanstaande architecten ook aansprak aan dit concept is dat nulwoningen meer ontwerpvrijheid hebben dan passiefhuizen. Vandaar dat we dhr. Huiges en dhr. H. Visser willen bedanken voor het introduceren van dit onderwerp, voor de vrijheid een eigen onderzoek op te starten en voor het leveren van bronnen en feedback.

Met alle ruimte om een eigen praktijkvraag op te stellen zijn we aan de slag gegaan met het maken van enkele projectplannen totdat we een project geformuleerd hadden dat zowel praktijkgericht, locatiegericht als onderzoeksgericht was en daarbij een ontwerpaspect met zich meedraagt. Bij de projectdefiniëring hebben we veel gehad aan de afstudeerbegeleider dhr. A.R. Ovbiagbonhia en lezer mevr. I. de Jong. Graag willen we hun bedanken voor hun motiverende begeleiding en waardevolle adviezen. Daarnaast willen we enkele docenten bedanken die ons ondersteund hebben bij het uitwerken van de constructie, dhr. de Haan. dhr. R. Drijfhout van duurzaam adviesbureau DGMR voor de hulp met de greencalc berekening. Verder zijn we de volgende personen dank verschuldigd voor het leveren van bronnen en gedachtegoed: dhr. van Bussel van P. van B. architecten.

Groningen, 17 februari 2012

Samantha J. Haitsma Ruben H. Buist Eric P. de Vries

4

SAMENVATTING Een passiefhuis levert veel beperkingen in ontwerpkeuzes, het concept leent zich daardoor niet altijd voor een breed publiek. Duurzaam wonen zou niet als een beperking mogen voelen, het zou niet ten koste mogen gaan van de keuzes en comfort waar een gemiddelde huiseigenaar aan gewend is. Om van duurzaam bouwen de nieuwe standaard te maken moet het mogelijk zijn om woningen te ontwikkelen met evenveel opties en comfort als traditionele woningen. Vanuit die probleemstelling zijn we gekomen tot de hoofdvraag. Het hoofddoel is het ontwikkelen van een duurzaam alternatief voor het passiefhuis te Appingedam. De strategie die hierbij is toegepast is het in kaart brengen van de context (locatieonderzoek); het analyseren van duurzame alternatieven (referentieonderzoek); het combineren van geschikte alternatieven tot een functionerend en architectonisch geheel (uitwerken DO); en het controleren of de ontwikkelde woning beter is dan het passiefhuis (berekenen en evalueren). Op basis van vergelijkingen met het passiefhuis is aangetoond dat de woning een beter alternatief is op het gebied van ontwerp, comfort, bouwtechniek, installaties en energieprestatie. De eerste stap was het analyseren van de context. Door te omschrijven wat het programma van het passiefhuis is, kon een vergelijkbaar alternatief ontwikkeld worden. De woning is van dezelfde orde en biedt aan hetzelfde aantal bewoners plaats. Voor het uitwerken van het definitief ontwerp is een bestaand en prijswinnend ontwerp van MTB architecten gekozen als basis. Dit ontwerp is aangepast aan het programma van het passiefhuis te Appingedam. Door locatieonderzoek en het analyseren van het bestemmingsplan en beeldkwaliteitplan is bepaald dat de oriëntatie, dakhelling en vormeisen van de kavel ongunstig zijn voor zonnesystemen en zongericht ontwerp. In plaats van vrijstelling te vragen is in een brief aan de gemeente een op duurzaamheid gerichte aanpassing aan het beeldkwaliteitplan voorgesteld. Dit kan wellicht voorkomen worden dat oriëntatie, dakhelling of vormeisen in de toekomst een probleem blijven voor duurzame projecten. Door een aanpassing van de dakhelling (60° naar 20°) kon toch gebruik gemaakt worden van de westelijke en oostelijke dakhelften met een acceptabel rendement en behoud van een kopgevel op het zuiden. De verplichting van de kopgevel op het zuiden maakt een dakoverstek tegen oververhitting van directe zoninstraling bijna onmogelijk. Een schaalverkleinend element van één meter diep is wel toegestaan, deze is doorgetrokken tot het dak en als horizontaal overstek benut. De functionaliteit van dakoverstekken ten opzichte van traditionele kopgevels is ook in de brief aangekaart.

De tweede stap was het vinden van duurzame alternatieven. Door vijf duurzame woonconcepten te vergelijken op gebied van ontwerpvrijheid, comfort, bouwtechniek en energievoorziening kon een keuze gemaakt worden welke aspecten interessant zijn om te combineren. Van de vijf woonconcepten zijn drie gecombineerd in de ontwikkelde woning. Qua energieconcept is een nulwoning als voorbeeld genomen. Dit is het belangrijkste deelconcept van de woning, omdat hiermee een brede doelgroep te bereiken en een hoge mate van duurzaamheid, comfort en zelfstandigheid te behalen is. Ter aanvulling heeft het passiefhuis als voorbeeld gediend. Door de dikke isolatieschil en het beperken van energiegebruik en energieverlies is het mogelijk de nul+balans te halen. Qua materialen en detaillering is het C2C-concept als leidraad genomen, omdat een nulwoning en passiefhuis geen mate van duurzaamheid aan materialisering vereisen. Het C2C-concept houdt rekening met de milieubelasting van gekozen materialen en bouwmethoden. Op dat oogpunt is de woning duurzamer geworden dan een standaard nulwoning of passiefhuis. Na het vaststellen van de energie- en materiaalconcepten is onderzoek gedaan naar de beste producten en systemen om aan de uitgangspunten van die concepten invulling te geven. Voor de installaties zijn per onderdeel (warmte, koeling, tapwater, energie, ventilatie en hemelwater) enkele opties vergeleken op werking, efficiëntie en relevantie. Op basis van referentieonderzoek en door het opvragen van informatie bij leveranciers is een aanname gemaakt van de benodigde systemen en capaciteit van die systemen. Voor de bouwtechnische uitwerking zijn per onderdeel (wand, vloer, dak, kozijn) enkele opties vergeleken op C2C-waarde, isolatiewaarde en architectonische waarde. Daarbij is gekeken wat er in de referentiewoningen is toegepast om een goede vergelijking te kunnen maken. Met behulp van het programma Greencalc en classificatiesystemen als C2C, FSC en NIBE is een keuze gemaakt in materialen en bouwmethoden. Greencalc geeft milieukosten voor materialen en dient daarom ook ondersteunend bij het ontwerpproces. Met behulp van achtergrondinformatie en een gesprek met adviesbureau DGMR kon een weloverwogen keuze gemaakt worden. De laatste deelvraag is het controleren of de gekozen alternatieven duurzamer en beter zijn dan het passiefhuis te Appingedam. Dit is eigenlijk niet de laatste stap, maar een proces dat parallel liep aan het ontwikkelen van het DO. Bij duurzaam bouwen is het immers verstandig het ontwerp en duurzame ingrepen meteen op elkaar af te stemmen. Voor het leveren van bewijs is een eindberekening gemaakt in EPW en Greencalc waarin de nulwoning hoger scoort dan het passiefhuis. In een ondersteunende vergelijking wordt omschreven aan welke factoren het ligt dat de nul+woning hoger scoort op het gebied van energieprestatie, bouwtechniek, installaties en ontwerp.

5

INHOUD 1 | INLEIDING ......................................................................................................................................... 6

1.1 | AANLEIDING ........................................................................................................................................... 7 1.2 | DOELEN ................................................................................................................................................ 7 1.3 | AFKADERING .......................................................................................................................................... 7 1.4 | STRATEGIE PROJECT ................................................................................................................................. 8

2 | CONTEXT ......................................................................................................................................... 10

2.1 | BESCHRIJVING LOCATIE ........................................................................................................................... 11 2.2 | BEELDKWALITEITPLAN ............................................................................................................................ 13 2.3 | INTERPRETATIE RANDVOORWAARDEN ........................................................................................................ 14

3 | WOONCONCEPTEN ......................................................................................................................... 15

3.1 | ENERGIE NULWONING ............................................................................................................................ 16 3.2 | PASSIEFHUIS ........................................................................................................................................ 17 3.3 | CRADLE TO CRADLE (C2C) WONING ......................................................................................................... 18 3.4 | AUTARKISCH HUIS ................................................................................................................................. 19 3.5 | ECOLOGISCHE WONING .......................................................................................................................... 20 3.6 | VERGELIJKING ....................................................................................................................................... 21 3.7 | CONCLUSIE .......................................................................................................................................... 21

4 | REFERENTIEWONINGEN ................................................................................................................. 22

4.1 | NULWONING – GROENLO ...................................................................................................................... 23 4.2 | PASSIEFHUIS – OIJEN ............................................................................................................................. 24 4.3 | C2C WONING – AMSTERDAM ................................................................................................................. 25 4.4 | AUTARKISCHE WONING – AMSTERDAM ..................................................................................................... 26 4.5 | ECOLOGISCHE WONING – ALMERE ............................................................................................................ 27 4.6 | PASSIEFHUIS - APPINGEDAM ................................................................................................................... 28 4.7 | PASSIEFHUIS - APELDOORN ..................................................................................................................... 29

5 | VOORONDERZOEKEN ..................................................................................................................... 30

5.1 | BOUWTECHNIEK .......................................................................................................................... 31

5.1.1 UITGANGSPUNTEN................................................................................................................................ 31 5.1.2 | ISOLATIE ........................................................................................................................................... 32 5.1.3 | WANDOPBOUW ................................................................................................................................. 34 5.1.4 | GEVELBEKLEDING ............................................................................................................................... 35

5.1.5 | VLOEROPBOUW ................................................................................................................................. 36 5.1.6 | DAKOPBOUW .................................................................................................................................... 37 5.1.7 | KOZIJNEN ......................................................................................................................................... 39

5.2 | ENERGIE AMBITIE ........................................................................................................................ 42

5.2.1 | SCHATTING ENERGIEBEHOEFTE .............................................................................................................. 43 5.2.2 | ENERGIEVOORZIENING REFERENTIEWONINGEN ......................................................................................... 44 5.2.3 | ENERGIEBALANS REFERENTIEWONINGEN ................................................................................................. 45 5.2.4 | ZONNEPANELEN ................................................................................................................................. 46 5.2.5 | ENERGIEBALANS APPINGEDAM .............................................................................................................. 47

5.3 | INSTALLATIES ............................................................................................................................... 48

5.3.1 | UITGANGSPUNTEN ENERGIE .................................................................................................................. 48 5.3.2 | INSTALLATIES REFERENTIEWONINGEN...................................................................................................... 49 5.3.3 | VERWARMING/KOELING ...................................................................................................................... 50 5.3.4 | TAPWATER........................................................................................................................................ 52 5.3.5 | WARMTE-OPSLAG .............................................................................................................................. 54 5.3.6 | VENTILATIE ....................................................................................................................................... 56 5.3.7 | HEMELWATEROPVANG ........................................................................................................................ 59

6 | DEFINTIEF ONTWERP...................................................................................................................... 61

6.1 | VERANTWOORDING DEFINITIEF ONTWERP .................................................................................................. 62 6.2 | SAMENVATTING BOUWTECHNIEK .............................................................................................................. 64 6.3 | SAMENVATTING INSTALLATIES .................................................................................................................. 66 6.4 | ENERGIEVOORZIENING ............................................................................................................................ 68

7 | RESULTAAT ..................................................................................................................................... 69

7.1 | GREENCALC+ SCORE .............................................................................................................................. 70

8 | VERGELIJKING ................................................................................................................................. 76

8.1 ONTWERP EN WAARDERING ....................................................................................................................... 77 8.2 VERGELIJKING OP ENERGIEPRESTATIE ............................................................................................................ 79 8.3 VERGELIJKING OP INSTALLATIETECHNISCH GEBIED ............................................................................................ 80 8.4 VERGELIJKING OP BOUWTECHNISCHE GEBIED ................................................................................................. 82

9 | CONCLUSIE ..................................................................................................................................... 84

LITERATUURLIJST ................................................................................................................................. 89

6

1 | INLEIDING

7

Ter afronding van de opleiding Architectuur 1e fase aan de Hanzehogeschool te Groningen, met de afstudeerrichting Duurzaam Bouwen, is een duurzaam alternatief ontwikkeld voor een ontwerp van een passiefhuis op de nieuwbouwlocatie Hilgeborn te Appingedam.

1.1 | AANLEIDING

Uit een eerder afstudeeronderzoek bleek dat het passiefhuis van opdrachtgever bouwbedrijf Kooi geen gunstige terugverdientijd had, door ongunstige randvoorwaarden in het beeldkwaliteitplan van de gemeente Appingedam. Naar aanleiding van die resultaten heeft bouwbedrijf Kooi inmiddels meer interesse in nulwoningen. Het ontwerp van een nulwoning is minder sterk gericht op oriëntatie. De bouwkundige voorzieningen om een nulwoning energiezuinig te maken zijn eenvoudiger en minder kostbaar. Er wordt een minder actieve bijdrage van de bewoner vereist, wat de nulwoning geschikt maakt voor een bredere doelgroep. Met de stijgende energieprijzen, politieke afhankelijkheid en schaarste van fossiele brandstoffen in gedachten, is het bovendien interessant dat een nulwoning in de eigen energievraag kan voorzien.

1.2 | DOELEN

Op basis van die voordelen is de hypothese gesteld dat er meer toekomst zit in nulwoningen dan in passiefhuizen. Het leek ons interessant om die hypothese te toetsen door een woning te ontwikkelen op die zelfde locatie dat een duurzamer alternatief vormt dan het passiefhuis. Er bestaan uiteraard meerdere duurzame woonconcepten die een beter alternatief kunnen vormen. Daarom hebben we ook gekeken naar concepten als: ecologisch, cradle to cradle en autarkisch. We hebben niet geprobeerd het wiel uit te vinden of het zoveelste ladeplan te maken. Maar we hadden ons wel als doel gesteld om meerdere duurzame concepten te analyseren en daarvan die aspecten te combineren die voor deze locatie en context het meest geschikt zijn, om een concreet plan te kunnen ontwerpen. De belemmerende eisen die gemeente Appingedam stelt aan vorm, dakhelling en oriëntatie van nieuwbouwwoningen zijn zodanig hinderlijk dat het bijna niet rendabel is om een duurzame woning op die locatie uit te voeren. Te verwachten is dat er op een nieuwbouwlocatie juist stimulans is vanuit de gemeente om duurzaam te bouwen. Wij zagen hierin een tweede uitdaging: Hoe kunnen we toch tegemoet komen aan de voorwaarden van de gemeente? Aangezien wij vooraf al het vermoeden hadden dat dit vrijwel onmogelijk

zou zijn, is besloten het project te eindigen met een adviesbrief aan de gemeente waarin dit nijpende geval wordt voorgelegd. Als regelgeving blijkbaar de groei van duurzaam bouwen in Nederland belemmert, dan is ons afstudeerproject een goede gelegenheid dit aan de kaak te stellen. Tot slot hadden we een persoonlijk doel gesteld aan ons afstudeeronderzoek. Aangezien er een beeld bestaat over duurzame woningen dat deze een hoog geitenwollen sokken gehalte hebben, willen wij proberen van onze duurzame woning een architectonisch interessant object te maken. Duurzaam ontwerpen werkt anders dan “traditioneel” ontwerpen. Voor duurzaamheid moet in het begin van het traject al rekening gehouden worden met energieconcepten en ambities op het gebied van materiaal, demontabelheid, flexibiliteit programma en levensduur. Deze aspecten zijn dermate maatgevend dat ze het ontwerp sterk beïnvloeden. Toch kan dit ook gezien worden als een overeenkomst met traditioneel ontwerpen. Bij “meer vertrouwde” bouwstijlen is er immers ook altijd sprake van een zoektocht naar de grens tussen vorm en functie. Het moet naar ons idee mogelijk zijn om creatief met deze nieuwe vormentaal om te gaan. Duurzaamheid heeft immers niet alleen te maken met levensduur, grondstoffen en het milieu, maar ook met waardering. Een gebouw dat gewaardeerd wordt zal beter onderhouden worden en langer in gebruik blijven.

1.3 | AFKADERING

De rekenprogramma’s waarmee duurzame gebouwen worden doorgerekend verschillen ook van de traditionele methodes die tijdens de opleiding behandeld zijn. Het kost tijd om met nieuwe rekenmethodes aan te leren. Daarom hadden wij vooraf ingeschat niet het hele traject van ontwerp- tot uitwerkfase te kunnen uitvoeren in één afstudeerperiode. Ons tweede persoonlijk doel was om met zoveel mogelijk facetten van duurzaam bouwen in aanraking te komen, vandaar dat we ervoor gekozen hadden wel iedere bouwfase te doorlopen, maar deze fasen slechts gedeeltelijk uit te werken en ons per fase in één aspect te verdiepen. Die verdieping is nodig om kritische vragen te kunnen stellen over de betekenis van duurzaamheid. Door deze werkwijze konden we toch een idee krijgen van de verschillen in aanpak tussen traditioneel en duurzaam ontwerpen. In het projectplan is afgekaderd welke onderdelen we wel en niet zouden behandelen en hoeveel tijd er aan ieder onderdeel besteed kon worden, dit projectplan is in de bijlagen terug te vinden.

8

1.4 | STRATEGIE PROJECT

Probleemstelling Een passiefhuis levert veel beperkingen in ontwerpkeuzes, het concept leent zich daardoor niet altijd voor een breed publiek. Duurzaam wonen zou echter niet als een beperking mogen voelen, het zou niet ten koste mogen gaan van de keuzes en comfort waar een gemiddelde huiseigenaar aan gewend is. Om van duurzaam bouwen de nieuwe standaard te maken moet het mogelijk zijn om woningen te ontwikkelen met evenveel opties en comfort als traditionele woningen. Vanuit die probleemstelling zijn we gekomen tot de hoofdvraag. Hoe kunnen we een duurzaam alternatief ontwikkelen voor het passiefhuis Appingedam? Om die vraag te kunnen beantwoorden is de volgende strategie toegepast. Op basis van locatie- en referentieonderzoek is kennis vergaard waarmee een programma van eisen en energieambitie kon worden opgesteld. Het daaruit volgende totaalconcept is bepalend geweest voor het ontwerp. Het ontwerp is berekend met Greencalc en vergeleken met het passiefhuis om aan te tonen dat het ontwerp duurzamer en beter is. Indeling verslag De hoofdvraag is opgesplitst in vier deelvragen, waaruit vier producten zijn gerold. De producten worden in meerdere hoofdstukken opgedeeld. In de tabel hieronder staat welke.

Stap 1: Opstellen van programma van eisen op basis van context en energieconcept

Context | Voor het toetsen van alternatieven op relevantie voor deze locatie, was kennis nodig over de context en de omgeving, zodat een programma van eisen opgesteld kon worden. Voor dit doel is een locatieonderzoek uitgevoerd. Om randvoorwaarden voor het ontwerp op te kunnen stellen is ook gekeken naar het bestemming- en beeldkwaliteitplan. Woonconcepten | Voor het vinden van een geschikt energieconcept zijn meerdere woonconcepten met elkaar vergeleken: passief, energienul, cradle to cradle, ecologisch en autarkisch. Om duidelijk te maken wat wij onder deze termen verstaan, zijn de woonconcepten naar onze interpretatie gedefinieerd en vergeleken op vier punten: bouwmethodiek, energievoorzieningen, ontwerpeisen en bijdrage bewoner. Deze vier criteria waren bepalend voor de keuze van ons woonconcept, omdat we verantwoord met materialen willen omgaan, zoveel mogelijk in de eigen energiebehoefte willen voorzien, veel vrijheid willen hebben in het ontwerp en geen gedragsaanpassing willen eisen van de bewoner. In de conclusie tonen we hoe gekomen zijn op de samenvoeging van drie concepten voor de te ontwikkelen woning te Appingedam: energienul, passief, C2C. Stap 2: Vooronderzoek op basis van referentieonderzoek Referenties | Om duurzame alternatieven te kunnen analyseren was het nodig om praktijkvoorbeelden op te zoeken. Bij ieder woonconcept is een referentiewoning opgezocht die ons architectonisch of conceptueel aansprak. De referentiewoningen bevatten elementen die interessant waren om in de te ontwikkelen woning toe te passen. In het vooronderzoek naar duurzame alternatieven, wordt steeds verwezen naar de drie meest relevante woningen: nulwoning te Groenlo, passiefhuis te Oijen en C2C-woning te Amsterdam. Vooronderzoek | De referentiewoningen bevatten elementen die interessant waren om in de te ontwikkelen woning toe te passen. Van al die toepassingen is kennis vergaard zodat conclusies getrokken konden worden over de relevantie van die toepassingen voor de te ontwikkelen woning. De onderzochte hoofdaspecten zijn bouwmethodiek, energie en installaties. Deelaspecten zijn draagstructuur, materiaal, energiebalans, warmte, koeling, tapwater en ventilatie. Bij ieder deelaspect zijn de vragen gesteld: Wat zijn de uitgangspunten? Wat zijn de alternatieven? Wat is toegepast in de referentiewoningen? En wat is geschikt voor deze locatie? Aan het eind van ieder deelonderzoek is geconcludeerd welke alternatieven geschikt is voor deze woning.

Hoe kunnen we een duurzaam alternatief ontwikkelen voor het passiefhuis te

Appingedam?

Wat zijn de uitgangspunten van de locatie?

Programma en concept

H2/3

Welke alternatieven zijn

geschikt?

Vooronderzoek alternatieven

H4/5

Wat is een functioneel en architectonisch

geheel?

Definitief ontwerp

H6

Wanneer is het alternatief

duurzaam en/of beter?

Vergelijking resultaat

H7/8

9

Stap 3: Maken van definitief ontwerp op basis van vooronderzoeken en Greencalc Definitief Ontwerp | Bij het zoeken naar geschikte producten en systemen is gekeken hoe de onderdelen gecombineerd konden worden tot een functioneel en architectonisch geheel. Daarbij is teruggegrepen op het materiaal-, detail-, bouwfysisch- en installatieconcept. In dit hoofdstuk wordt het totale ontwerp en de gemaakte keuzes nog eens samengevat. Hierbij wordt duidelijk hoe de deelaspecten van de vooronderzoeken tot een geheel geleid hebben. Stap 4: Bewijsvoering dat het alternatief beter is op basis van Greencalc en vergelijking Resultaat | Om te controleren dat de woning voldaan heeft aan de gestelde eisen van energieprestatie en duurzaamheid is de woning berekend met EPW en Greencalc. Vergelijking | Om een conclusie te kunnen trekken over het behalen van het einddoel: dat de ontwikkelde woning duurzamer en beter is dan het passiefhuis te Appingedam zijn de twee woningen met elkaar vergeleken op het gebied van energieprestatie en duurzaamheid. Energieprestatie is een meetbaar begrip. De overeenkomsten en verschillen in milieu-index en EPC-waarde zijn vrij eenvoudig op basis van bouwtechniek en installaties te verklaren. Duurzaamheid is een objectiever begrip, aangezien duurzaamheid meerdere betekenissen heeft. De subjectieve waarden die voor dit project toch belangrijk waren (ontwerp, comfort en waardering) zijn ook vergeleken.

10

2 | CONTEXT Voor het toetsen van alternatieven op relevantie voor deze locatie, was kennis nodig over de context en de omgeving, zodat een programma van eisen opgesteld kon worden. Begrip van de context en omgeving helpt bij het kiezen voor een alternatief dat zich “passend” invoegt in de omgeving en tevens een positieve “bijdrage” levert aan die omgeving. Voor dit doel is een locatieonderzoek uitgevoerd. De resultaten van dat onderzoek worden in dit hoofdstuk getoond. Er is op verschillende schaalniveaus naar Appingedam gekeken: stadsniveau, wijkniveau en straatniveau. Om randvoorwaarden voor het ontwerp op te kunnen stellen is ook gekeken naar het bestemming- en beeldkwaliteitplan. Hoe deze randvoorwaarden geïnterpreteerd zijn in het ontwerp wordt ook toegelicht.

11

2.1 | BESCHRIJVING LOCATIE

Stadniveau De stad waar de kavel van bouwbedrijf Kooi gesitueerd is, is zoals al eerder genoemd Appingedam. Deze stad ligt in het noorden van Nederland, in de provincie Groningen, vlakbij het einde van de rivier de Eems. De steden Delfzijl en Appingedam zijn bijna aan elkaar gegroeid, Delfzijl is rechtstreeks verbonden met de rivier de Eems. Aan de overkant van de Eems ligt het land Duitsland. Appingedam is ten opzichte van Groningen in het noordoosten gelegen. In 2011 wonen er in deze stad een kleine 12 duizend mensen volgens een onderzoek van het CBS. De stad beslaat ongeveer 25km² en is te verdelen in 3 stadsdelen, Appingedam-centrum, Appingedam-west en Appingedam-Oost. De betreffende kavel is gelegen in het stadsdeel Appingedam-centrum.

Wijkniveau De straat met de naam ‘Willem Alexanderlaan’ is volgens een L-vorm door een nieuwbouwplan van 21 vrijstaande nieuwbouw woningen heen gelegd. Deze straat is een onderdeel van het nieuwbouwplan en het is daardoor een nieuwe weg. Dit nieuwbouwplan is vernoemd naar de huishoudschool: Hilghe Born Appingedam. Het nieuwbouwplan is Hilghe Born genoemd. Aan de bestaande straten rond de nieuwe straat staan allemaal bestaande gebouwen. De straat aan de noordzijde van het plan heet Oranjeweg, de straat aan de oostzijde van het plan heet Heiliggravenweg. De weg aan de zuidzijde van het plan heet de Solwerderweg, en de straat aan de westzijde heet de Wilhelminaweg. Geen van de hierboven genoemde straten zijn hoofdwegen in de stad, daarom zou dit een goede buurt kunnen zijn voor starters met kinderen. De snelheidslimiet in deze straten is namelijk 30 km/u.

De soort bebouwing die rondom deze straten gerealiseerd is, is allemaal redelijk verschillend van elkaar. Verschillende soorten vrijstaande huizen met verschillende afmetingen zijn rondom het plan Hilghe Born gesitueerd. Maar er is bijvoorbeeld ook een appartementencomplex op de hoek van de kruising van de Heiliggravenweg en de Solwerderweg te vinden. Bijna alle gebouwen rondom het nieuwe plan zijn woningen, maar aan de Wilhelminaweg is het gemeentehuis van Appingedam gesitueerd. Aan deze straat is ook een gebouw van de thuiszorg gevestigd. De bestaande woningen die in dit gebied zijn gebouwd worden voornamelijk gekenmerkt door de bouwstijl, de meeste woningen dateren namelijk uit de jaren 20 en 30.

Fig. 1: Nederland in relatie met de provincie Groningen

Fig. 2: Appingedam

12

Bouwstijl De enige constante factor in de straten rondom het nieuwbouwplan wat de bebouwing betreft, is dat er gebouwd wordt met baksteen, de kleur van de bakstenen verschild echter wel. Zo zijn de meeste woningen gebouwd met rode bakstenen, maar er zijn ook wel gebouwen die bestaan uit witte of gele bakstenen. Zoals eerder beschreven is de bestaande bebouwing rondom de Hilghe Born erg divers (zie Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.). De iversiteit van Hilghe Born wordt erg door het beeldkwaliteitplan (bkp) afgebakend. In het bkp is bijvoorbeeld vooraf bepaald wat voor een dakhelling de woning mag hebben en wat de oriëntatie van de woning moet zijn. Dit is voor elke kavel van het nieuwbouwplan de Hilghe Born vastgesteld. Op deze manier wil de gemeente zeker stellen dat de nieuw te bouwen woningen volgens een bepaalde mate van diversiteit gebouwd worden. Het nieuwbouwplan de Hilghe Born bestaat uit 21 vrijstaande nieuwbouw woningen, het passiefhuis van bouwbedrijf Kooi is hier één van. Het nieuwbouwplan is op ongeveer 7 minuten lopen van het oude karakteristieke centrum van Appingedam. Het postkantoor, de bibliotheek en zoals eerder genoemd het gemeentehuis bevinden zich vlakbij de nieuwe wijk. Het nieuwbouwplan is ook goed bereikbaar met het openbaar vervoer, het centraal station van deze stad ligt namelijk een kleine 200 m boven het nieuwbouwplan. Dit gedeelte van de stad maakt onderdeel uit van de Oranjebuurt.

Kavelniveau Zoals eerder genoemd heeft de Willem Alexanderlaan een L vorm, deze weg sluit aan op twee bestaande wegen, dit zijn de Heiliggravenweg en de Solwerderweg. De locatie van het passiefhuis van bouwbedrijf Kooi is gesitueerd op de hoek van de weg waar deze ongeveer 900 draait. Het huis staat aan de kant van de Oranjeweg. De 5 nieuw te bouwen huizen naast de kavel van het passiefhuis zijn volgens dezelfde rooilijn als de Willem Alexanderlaan geplaatst. Zoals in Fig. 3 te zien is, is de locatie van het passiefhuis op de hoek van de Willem Alexanderlaan gelegen.

Fig. 3: Wijk Hilghe Born

Fig. 4: Diversiteit in gevelaanzichten van de omliggende straten

13

2.2 | BEELDKWALITEITPLAN Voor de nieuwbouw wijk de Hilghe Born is er een beeldkwaliteitplan samengesteld, dit plan is gepresenteerd aan de hand van zogenoemde kavelpaspoorten (kpp). Zoals te zien in Fig. 5 zijn er 6 verschillende paspoorten opgesteld voor deze wijk. In de bijlagen wordt er omschreven welke paspoort bij welke kavel hoort. Daarom hebben we de inhoud van elk kavelpaspoort in de bijlagen zo geordend dat de specifieke eisen van elk paspoort goed te filteren zijn. Het verschil tussen de paspoorten wordt op deze manier ook goed duidelijk. Hiernaast zijn de eisen te zien die voor ons kavelpaspoort van toepassing zijn.

Kavelpaspoort A Plaatsing wijze 1: De voorgevel van het hoofdvolume is gelegen op de bestaande rooilijn, tenzij voorgevel uitgebreid wordt met bijv. erker (max 1m diep). De garage moet minimaal 8m achter rooilijn liggen. Bijgebouwen mogen min. 1m uit erfgrens steken. Hoofdvorm wijze 1: Breedte: max. 8m. Min. 4m achter rooilijn mag hoofdvolume 10m zijn. Nokhoogte: 8 – 10m Goothoogte: max. 3,2m Dakhelling: 52 - 600 Opmaak schil wijze 1: Dak: zwart of donkergrijze keramische pan, mat of geglazuurd. Gevels: donkerrode baksteen, grijze voegen. Kozijnen: hout of kunststof in gelijke detaillering. Kleur kozijnen, vaste delen en evt. draaiende delen: gebroken wit. Materialisatie andere geveldelen: Beton, Stucwerk, Hout, Steen. Erfafscheidingen wijze 1: De erfscheiding aan de weg, (voorkant woning) max. 1m hoog. Mag bestaan uit: Metselwerk i.c.m. buizen, max 0,8m hoog of hagen/struiken. Erfscheiding achterkant woning max. 2m hoog, mag hagen/struiken zijn.

Fig. 5: indeling van de kavelpaspoorten in het nieuwbouwplan

14

2.3 | INTERPRETATIE RANDVOORWAARDEN

Er zijn dus specifieke regels en eisen in het beeldkwaliteitplan (bkp) vastgesteld voor het nieuwbouwplan te Hilghe Born. We hebben het bkp geanalyseerd om de structuur van het plan te bepalen. Fig. 5 laat de geplande structuur van de straat zien. De woonvolumes op de hoekpunten van de straat (paspoort D en F zie Fig. 6) mogen meer architectonische geleding krijgen dan de woningen op paspoort A. Van de “hoek” woningen wordt vereist dat ze twee- a drie interessante kopgevels hebben. Deze architectonisch interessante woningen fungeren als herkenningspunt voor op een hoek van de straat.

Fig. 6: Bouwvorm van paspoort F, D en A

Deze gezette structuur is niet consequent in het nieuwbouwplan doorgezet, er zijn namelijk meer hoekpunten in deze straat. Kavel 1 (‘onze’ kavel) en kavel 17 staan ook op hoekpunten. In het bkp zijn deze volumes echter relatief eenvoudig vormgegeven, voor beiden geldt de vorm A. Op basis van de uitspraak in het bkp dat hoekwoningen als herkenningspunten moeten fungeren zouden de woningen op kavel 1 en 17 ook een bijzondere vorm mogen hebben.

We willen een duurzaam alternatief ontwikkelen voor het passiefhuis van bouwbedrijf Kooi, op de volgende manieren gaan we dat proberen te bereiken. Op het materiaalgebied hebben we het C2C-principe aangenomen, wat de duurzame installaties betreft gaan we de systemen van de nulwoning gebruiken. Ons ontwerp was in eerste instantie een passiefhuis, bepaalde uitgangspunten van dit ontwerp hebben we meegenomen in de uiteindelijke woning. Daarom heeft het ontwerp ook bepaalde uitgangspunten van een passiefhuis.

Aan de hand van de eerder getrokken conclusie van het bkp zijn we wat flexibeler omgegaan met de regels vanuit het bkp. Deze aanpak kunnen we verder volledig verantwoorden met behulp van het duurzame aspect.

De hellingshoek van het dak is in het bkp zo gespecificeerd dat er een speling was van 8 graden, deze mag men namelijk zelf bepalen als hij maar ergens tussen de 52 en de 60 graden zit. Daar komt nog bij dat het dak oost-west gesitueerd was, waardoor het niet mogelijk is om het zuiddak te gebruiken voor zonnepanelen. We willen echter toch de energie van de zon gebruiken om de woning duurzaam te maken. Indien we de consequente structuur van de oriëntatie van de daken niet willen doorbreken, zijn we aangewezen tot de daken op het oosten en westen. Het rendement van de zonnepanelen in deze windrichtingen is het grootst wanneer de dakhelling 20 graden is. Het is niet mogelijk om met de gestelde dakhelling (52 – 60 graden) dezelfde hoeveelheid groene stroom op te wekken als met een hellingshoek van 20 graden. Omdat we een duurzame woning willen ontwikkelen, zijn we flexibel omgegaan met de hellingshoek van het dak. We hebben de hellingshoek van het dak op 20 graden vastgesteld.

De gevelmaterialen en de dakbedekking zijn ook specifiek vastgesteld in het bkp, dit zijn namelijk bakstenen en keramische dakpannen. Beide materialen worden niet op een C2C-manier geproduceerd. We willen volgens het C2C-principe gaan bouwen, daarom zou het gebruik van deze materialen niet logisch zijn. Deze regel uit het bkp houden we niet erg strikt vast, we hebben er namelijk voor gekozen om de gevels en het dak te bekleden met hout. Deze gevelbekleding ‘mag’ wel volgens het C2C-principe. De kleuren van de bakstenen en dakpannen worden gevarieerd in het bkp gebruikt, we voldoen wel gedeeltelijk aan deze kleuren. De bakstenen worden rood en zandkleurig gebruikt, dakpannen worden zwart en oranje toegepast. Wij gaan 2 houtsoorten toepassen, de ene houtsoort is zandkleurig en de andere is zwart. Met deze kleuren doorbreken we het kleurgebruik van de andere woning niet.

In het bkp staat beschreven dat het plan zo gespecificeerd is om voor een plezierig en divers beeld in deze nieuwe straat te zorgen. Door het feit dat we met bepaalde eisen wat soepeler zijn omgegaan, zal deze geplande diversiteit door ons ontwerp niet in het gedrang komen. Aan de hand van de eerder gemaakte analyse van het bkp, zijn we erachter gekomen dat we de gezette structuur die de gemeente heeft geprobeerd te ontwikkelen alleen maar versterkt zal worden door ons ontwerp.

15

3 | WOONCONCEPTENVoor het vinden van een geschikt alternatief voor deze locatie, zijn in dit hoofdstuk meerdere woonconcepten met elkaar vergeleken: passief, energienul, cradle to cradle, ecologisch en autarkisch. Deze duurzame woonconcepten hebben als doel om zo verantwoord mogelijk om te gaan met energie- en materiaalgebruik, maar bij ieder woonconcept wordt dit bereikt vanuit een andere benaderingsmethode. In de bouwwereld worden deze vijf termen wel eens door elkaar gebruikt. Om duidelijk te maken wat wij onder deze termen verstaan, zijn de woonconcepten naar onze interpretatie gedefinieerd. Bij ieder woonconcept is een referentiewoning opgezocht die ons architectonisch of conceptueel aansprak.

Deze woningen dienen ter aanvulling en illustratie op de gegeven definities. In hoofdstuk 4 zijn deze woningen terug te vinden. Bij het definiëren zijn de woonconcepten vergeleken op vier relevante punten: bouwmethodiek, energievoorzieningen, ontwerpeisen en bijdrage bewoner. Deze vier criteria waren bepalend voor de keuze van ons woonconcept, omdat we verantwoord met materialen willen omgaan, zoveel mogelijk in de eigen energiebehoefte willen voorzien, veel vrijheid willen hebben in het ontwerp en geen gedragsaanpassing willen eisen van de bewoner. In de conclusie tonen we hoe gekomen zijn op de samenvoeging van drie concepten voor de te ontwikkelen woning te Appingedam: energienul, passief, C2C.

16

3.1 | ENERGIE NULWONING

Een energieneutrale woning, energiebalanswoning, nul-energiewoning of CO2-neutrale woning zijn allemaal begrippen waarmee hetzelfde type woning benoemd kan worden, namelijk een energie nulwoning. Een energie nulwoning is een woning waar met een normaal leefpatroon over een heel jaar minimaal evenveel groene energie wordt opgewekt als gebruikt. Toch kan het huis wel afhankelijk zijn van een energiemaatschappij want een nulwoning kan bijvoorbeeld 's zomers de hoeveelheid gewonnen energie terug leveren aan het elektriciteitsnet die 's winters weer gebruikt kan worden. De term ‘nulwoning’ hoeft niet letterlijk geïnterpreteerd worden. De kans dat een woning precies evenveel energie opwekt dat er gebruikt wordt -wat het geval is bij de term energie nul- is nogal klein. Daarom worden de woningsoorten die evenveel óf meer energie opwekken als er gebruikt wordt onder de benaming ‘energie nul’ gerekend.

Energievoorzieningen De uitgangspunten van een energie nulwoning zijn voornamelijk gericht op de tweede stap van ‘Trias Energetica’1, het gebruik maken van duurzame energie. De eerste stap van de ‘Trias Energetica’ wordt tot een bepaalde hoogte ook meegenomen bij dit type woning. Dit kan met behulp van vele technieken bereikt worden. Er kan extra isolatie toegevoegd worden, het gebouw luchtdicht maken en een balansventilatie toepassen, driedubbel glas in de buitenkozijnen toepassen, energiezuinige installaties en een zuidelijke oriëntatie van de woning in verband met de optimale bezonning van zonnepanelen. Met behulp van windturbines kan ook energie aangemaakt worden. Daarnaast is het belangrijk om je te richten op een efficiënt systeem voor zowel de verwarming als de watervoorziening. Hiervoor zijn ook meerdere mogelijkheden. Voorbeelden zijn, een zonneboiler, deze installatie warmt water door middel van de zon op. Een andere optie is een warmtepomp. Om een energie nulwoning goed te ventileren wordt een gebalanceerd ventilatiesysteem met WTW (warmteterugwinning) toegepast. Een energie nulwoning richt zich specifiek op de balans tussen energie opwekken en het verbruik van de woning, dit type woning houdt niet veel rekening met het beperken van energieverliezen. Zo kan de woning veel energie verliezen, ondanks dat deze energie wel groen is opgewekt. Dit is dus niet erg efficiënt maar voor het milieu maakt het weinig uit, het blijft een duurzaam huis.

1 Trias Energetica is een drie-stappen-plan bedoeld voor o.a. bouwbedrijven, om stap voor stap klimaatneutraal te worden.

Eisencbewoner De bewoners van een energie nulwoning zouden rekening kunnen houden met het feit dat openstaande ramen en deuren enorme warmteverliezen opleveren. Daarom mogen deze draaiende delen zo min mogelijk open blijven staan. Het voordeel van een energie nulwoning dat de eventuele verloren energie groen is opgewekt.

Bouwmethode Een energie nulwoning zou in principe met elke bouwmethode gerealiseerd kunnen worden, maar de ene bouwmethode is duurzamer dan de andere. Hier wordt vaak wel naar gekeken bij het bouwen van duurzame woningen. HSB (houtskeletbouw) is bijvoorbeeld een duurzamere bouwmethode dan bouwen met beton en steen. Daarom wordt er vaak gekozen voor HSB, met deze bouwmethode kan ervoor gekozen worden om de bouwdelen te prefabriceren. De woning kan op deze manier snel lucht en waterdicht gemaakt worden, waardoor er niet veel energie gebruikt hoeft te worden om de woning droog te stoken.

Ontwerpeisen Wat de oriëntatie van de woning zou men ertoe kunnen beslissen om deze op het zuiden te richten, zo verkrijgen de gebruikte zonnecellen optimale bezonning. Als de woning op het zuiden gericht wordt, zou de gevel die dan ook op het zuiden is gericht, kunnen worden voorzien van veel glas. In de ontwerpfase zou er dan wel rekening mee gehouden moeten worden dat de zon in zomer te warm is. Een mogelijke oplossing voor dit probleem zou een overstek kunnen zijn.

Fig. 7: Principe nulwoning

Energie uit Energie in

17

3.2 | PASSIEFHUIS

Een passief huis onderscheidt zich door een combinatie van hoog binnenklimaat en woonconform met een ontzettend laag energieverbruik. Deze woning is bijzonder goed geïsoleerd, hierdoor heeft deze woning weinig energie nodig om de ruimtes te verwarmen. Door de woning uit te rusten met goede energiezuinige installaties en het ontwerp zo goed mogelijk op de zon te oriënteren, zal het energieverbruik zeer laag blijven. De energieprestatie van een passiefhuis wordt met behulp van het programma PHPP berekend, echter, een passiefhuis moet alsnog voldoen aan de gestelde EPC-eis. Een woning mag passiefhuis genoemd worden als hij voldoet aan een netto energiebehoefte voor verwarming in de woning van ≤ 15 kWh/m²/jaar.

Energievoorzieningen In de externe schil dient dikke aansluitende isolatie toegevoegd te worden, dit wordt gedaan om goede Rc-waarde te behalen. De externe schil van een passiefhuis voldoet aan een Rc-waarde van meer dan 8. De schil van de woning moet zoveel mogelijk doorlopen met zo min mogelijk onderbrekingen zoals kozijnen, deuren maar ook spouwankers. Aangezien bepaalde schil onderbrekingen onvermijdelijk zijn, zoals raam- en deuropeningen, is het noodzakelijk om de kozijnen en deuren te isoleren en drie dubbel glas toe te passen. Door goede kierdichting kan lucht en vocht niet in de woning komen. Ook kan warmte de woning niet ongewenst verlaten. Alle naden en kieren worden dicht gemaakt met behulp van folie- en tapesoorten. Energie die aangemaakt is door de zon is de meest belangrijke manier om een huis te voorzien van groene energie. Net zoals bij een energie nulwoning is een goed ventilatiesysteem noodzakelijk. Een gebalanceerd ventilatiesysteem met WTW (warmteterugwinning) wordt hier toegepast. Door de WTW-installatie is een regulier verwarmingssysteem overbodig.

Eisen bewoner Gebruikers van woning met de benaming ‘passiefhuis’ moeten er zoveel mogelijk rekening mee houden dat openstaande ramen en deuren, zwakke punten zijn wat energieverlies betreft. Het is daarom van belang dat de draaiende delen zo weinig mogelijk open staan. Om de naam passiefhuis te behouden is een uitbreidmogelijkheid niet wenselijk, het kost veel geld om de uitbreiding perfect te isoleren.

Bouwmethode Doordat een passiefhuis kierdicht gemaakt wordt met behulp van folie en tape, is dit een werkwijze die goed uitgevoerd moet worden. De duurzaamheid van de woning is afhankelijk van deze bouwmethode, daarom worden de bouwdelen zoveel mogelijk geprefabriceerd zodat de mogelijkheid op eventuele bouwfouten geminimaliseerd worden.

Ontwerpeisen Het belangrijkste voor een passiefhuis is de afstemming van het ontwerp op de omgeving. Het huis moet goed georiënteerd zijn op de zon om zoveel mogelijk warmte van de zon te verkrijgen. Dit wordt gedaan door de zuidzijde zoveel mogelijk van glas te voorzien. Om verhitting in de zomer te voorkomen moet er in de ontwerpfase extra aandacht besteedt worden aan zonnewering door middel van overstekken. Op de noordzijde van de woning, ook wel de koude zijde genoemd, moeten de gevelopeningen zoveel mogelijk beperkt worden. Hierin heeft het ontwerp van een passiefhuis dus beperkingen en/of uitdagingen.

Fig. 8: Principe passiefhuis

18

3.3 | CRADLE TO CRADLE (C2C) WONING

Dit is een nieuwe ontwerpmethode dat gebaseerd is op het ‘afval is voedsel’ – principe en wat een stapje verder gaat dan duurzaam bouwen. De materialen die gebruikt worden in een product zal daarna nuttig worden hergebruikt in een ander product. Dit betekent dat de gebouwen demontabel ontworpen worden. De bouwmaterialen die toegepast worden zijn recyclebaar in de biologische of de technische kringloop. In een biologische kringloop betekent dat de materialen biologisch afbreekbaar zijn, deze materialen bevatten geen giftige stoffen. In een technische kringloop houdt in dat de materialen hoogwaardig van kwaliteit zijn, deze materialen zijn na demontage weer bruikbaar voor een ander doeleinde. Het is essentieel dat de gebruikte materialen hun kwaliteiten niet verliezen. In een goed functionerende technische kringloop zouden de gebruikte materialen hun kwaliteiten zelfs verbeteren en alle restproducten moeten hergebruikt kunnen worden of milieuneutraal zijn.

Bij Cradle to Cradle zijn geen specifieke wet- en regelgevingen geschreven. Wel zijn er een aantal richtlijnen en toolkitten. Dit onderwerp kan je aanpassen aan je eigen ideeën en normen. De drie basisregels van het Cradle to Cradle principe zijn:

Afval = voedsel

Zon is de energiebron

Respect voor Diversiteit (verschillende soorten organismen) Energievoorzieningen Een C2C-woning richt zich op het energiezuinig bouwen door middel van recyclebare materialen. Wel kan er bij deze woning gebruik gemaakt worden van groene energie door middel van zonnepanelen of een windturbine maar dit is niet noodzakelijk. Eisennbewoner Het is wel gebruikelijk dat een bewoner van een C2C woning ook C2C producten zal gebruiken, er zijn al verschillende producten op de markt verkrijgbaar die de naam C2C mogen dragen. De bewoner zou ook voorzichtig en bewust om moeten gaan met de C2C bouwmaterialen, dit omdat deze producten bij demontage weer hergebruikt worden. Hoe beter de conditie van de bouwmaterialen, hoe beter de materialen hergebruikt kunnen worden.

Bouwmethode De bouwmethode bij het C2C principe kan heel verschillend zijn. Dit komt door de eerste basisregel van de ontwerpmethode: afval is voedsel. Zo kan er gebouwd worden met lege flessen en oude autobanden, maar ook met wat ‘traditionelere’ bouwmaterialen zoals stro in combinatie met HSB. Papier en karton kunnen ook als materiaal dienen waarmee gebouwd kan worden. Er zijn ook projecten bekend waar gebouwd wordt met pure massieve houtbouw, dit is een variant van HSB.

Ontwerpeisen Het ontwerpuitgangspunt bij het C2C-principe is uniek. Zo wordt de hele uitstraling bepaald door het materiaalgebruik.

Fig. 9: principe C2C: biologische en tecnische kringloop

19

3.4 | AUTARKISCH HUIS

Autarkisch wonen betekent zelfvoorzienend wonen, bij een autarkische woning is er geen behoefte aan nutsvoorzieningen zoals gas, en elektriciteit. Deze woning voorziet zichzelf in de benodigdheden zoals stroom, water en warmte. Stroom wordt bijvoorbeeld opgewekt door middel van groene energiebronnen, de consequentie hiervan is echter wel dat de woning op het zuiden georiënteerd moet worden. Warmte kan ook duurzaam aangemaakt worden, dit zou men door middel van zonnecollectoren, een aardwarmtewisselaar of een koude en warmteopslag kunnen doen. De aangemaakte warmte moet ook zoveel mogelijk in het gebouw gehouden worden, dit kan men bewerkstelligen door 3 dubbel glas toe te passen in de buitenkozijnen. De buitendeuren moeten ook geïsoleerd worden. Er worden echter geen compromissen gedaan op de luxe en comfort ten opzichte van een ‘normaal’ huis. Dit type huis zou ideaal kunnen zijn bij locaties waar het aanleggen van nutsvoorzieningen veel geld kost. Een voorbeeld van deze locatie zou een woning op het water kunnen zijn.

Energievoorzieningen Dit type woningen is uitgerust met verschillende technieken om duurzaam om te gaan met het milieu, een aantal van deze technieken worden hieronder toegelicht. Het regenwater wordt bij dit type woning opgevangen door middel van het dak waarna het via een regenbuis naar een opslagvat wordt gevoerd. Het regenwater is op twee manieren te gebruiken, men kan het zuiveren waardoor het te gebruiken is als drinkwater of de ongezuiverde vorm het te gebruiken als toiletwater. In de gehele woning worden toepassingen gebruikt die waterbesparend zijn, zoals een waterbesparende douchekop en een zuinig toilet.

Eisen bewoner De woning wordt niet alleen duurzaam door de situering en materiaalgebruik, de bewoner van een autarkische woning heeft hierin ook nog een bepaalde verantwoordelijkheid. De eigenaar moet namelijk bereid zijn om een moestuin te houden, en/of biologisch en ecologische producten en grondstoffen te gebruiken. Hij/zij moet ook proberen zo weinig mogelijk afval te creëren en het afval dat diegene maakt, zoveel mogelijk hergebruiken. Er zou ook zo weinig mogelijk elektriciteit gebruikt moeten worden, men zou om dit te bewerkstelligen, slim kunnen omgaan met de aanmaak van groene energie. Men zou bijvoorbeeld op een zonnige dag kleding kunnen gaan wassen, terwijl het eigenlijk de bedoeling was om een dag later te gaan wassen. De wasmachine werkt op de energie die de zonnepanelen op het dak aanmaken. De was kan buiten drogen in de zon en door de wind.

Bouwmethode Om dit type woning te bouwen wordt er vaak gekozen voor duurzame bouwmaterialen zoals stro, wolisolatie of houtisolatie. Een autarkische woning zou met elke bouwmethode gerealiseerd kunnen worden, maar de ene bouwmethode is duurzamer dan de andere. Hier wordt vaak wel naar gekeken bij het bouwen van duurzame woningen. Het bouwen met stro in combinatie met HSB is een goedkope en duurzame manier om dit type woning te realiseren.

Ontwerpeisen Om optimaal gebruik te kunnen maken van de zonnepanelen en eventuele zonnecollectoren (zoals eerder in is genoemd bij dit energieconcept) is het van belang dat deze installaties op het zuiden gericht kunnen worden. Men zou er verstandig aan doen om in de zuid gevel veel glas toe te passen, de zon zal de woning gedeeltelijk opwarmen door dit glasgebruik. Als men op de zuid gevel veel glas toepast, zou men er ook verstandig aan doen om bij deze gevel ook een groot overstek te maken. Als er geen overstek (of andere maatregelen, zoals zonnescherm) toegepast worden, zullen deze ruimtes in de zomer te warm worden. Doordat deze manier van bouwen en wonen op verschillende manieren gerelateerd is aan de natuur, worden de ontwerpuitgangspunten bij dit type gebouw daarom regelmatig gebaseerd op de natuur. Deze ontwerpuitgangspunten zijn vaak terug te zien in de vorm van het gebouw, bijvoorbeeld bij een gebouw dat gebaseerd is op de draaiing van een schelp. De natuurlijke ontwerpuitgangspunten worden aangenomen om de biologische cirkel rond te maken.

Fig. 10: Principe Autarkisch

20

3.5 | ECOLOGISCHE WONING

Een ecologische woning is een woning die zuinig omgaat met het milieu, dit is terug te zien in het materiaalgebruik bij de bouw van de woning. Bij het bouwen van een ecologische woning wordt gebruik gemaakt van ecologische bouwmaterialen zoals hout, stro en leem. De productie van deze ecologische materialen vergt veel minder energie dan de productie van ‘normale’ bouwmaterialen. De energie die nodig is om aluminium te maken is 130 keer groter dan om hout te produceren. Om een ton (1000 kg) stro wordt er 50 keer minder co2 aangemaakt dan bij de productie van een ton (1000 kg) beton.

Energievoorzieningen Ook bij deze woning wordt de schil erg goed geïsoleerd. Bij dit type woning is het ook van belang om hoge Rc-waardes te creëren. In de buitenkozijnen van een ecologische woning moet ook HR ++ glas worden toegepast. De productie van de bouwmaterialen moet voor deze bouw en woonmethode ook nul zijn, voor elke boom die gekapt wordt, zal er minstens één nieuwe boom worden aangeplant. In een ecologische woning vindt men het energieverspilling om de ventilatie mechanisch te regelen. Indien er de mogelijkheid is om vloerverwarming toe te passen, zal deze worden aangesloten op LTV (lage temperatuursverwarming). Andere duurzame manieren om de woning te verwarmen zijn een palletkachel of een warmtepomp. Het gaat bij ecologische woningen niet alleen om energiebesparing van de woning zelf, maar ook om energiebesparing in het algemeen. Een voorbeeld hiervan is het toepassen van vegetatiedaken. Om het riool te ontzien van grote hoeveelheden regenwater, worden er vegetatiedaken toegepast. Dit type daken hebben de eigenschap dat ze grote hoeveelheden water kunnen herbergen. Doordat rioolsystemen met behulp van vegetatiedaken minder water te verwerken hebben, bespaard dit indirect energie.

Net als bij een autarkische woning kan het regenwater opgevangen worden, dit zal bij dit type woning ook gebeuren door de daken zo te ontwerpen dat het water in een opslagvat uitkomt. Het regenwater is op twee manieren te gebruiken, de ene manier is het zuiveren van het water waardoor het als drinkwater wordt gebruikt. De tweede manier is om het in de ongezuiverde vorm toe te passen als bijvoorbeeld toiletwater. Eisen bewoner De bewoner zou er verstandig aan doen om slim om te gaan met de ventilatie van de ruimtes, de ventilatie in dit type woning zal natuurlijk zijn. In het midden van de zomer is het bijvoorbeeld verstandig om pas te ventileren als de zon al onder aan het gaan is. Het is wel

gebruikelijk dat een bewoner van een ecologische woning, biologische producten en grondstoffen zal gebruiken. De bewoner zou ook voorzichtig en bewust om moeten gaan met de bouwmaterialen, dit omdat deze producten bij demontage weer hergebruikt worden. Hoe beter de materialen behandeld worden, hoe makkelijker de materialen opnieuw gebruikt kunnen worden. Bouwmethode Een ecologische woning kan op veel verschillende manieren gebouwd worden, maar de materialen die gebruikt worden om de woning te bouwen zullen wel ecologisch zijn. Zo kan dit type woning geisoleerd worden met bijvoorbeeld stro, leem, hennep, schapenwol en kurk. Een combinatie tussen HSB en stro is bij een ecologische woning ook goed mogelijk. Het bouwen met ecologische materialen is eenvoudiger dan bouwen met ‘normale’ bouwmaterialen, hierdoor worden er minder fouten gemaakt. Ecologische woningen zijn over het algemeen lichter van gewicht dan normale woning, daarom zal er niet veel beton in dit type woning gebruikt worden. Indien dat wel gebeurt, zal er puingranulaat in het beton worden vermengd. Hierdoor is er minder beton nodig en de sterkte van het beton wordt er niet door aangetast. Indien er een kruipruimte wordt toegepast, kan er een schelpenlaag worden op de bodem van deze kruipruimte geplaatst worden. Deze laag heeft een dubbele werking, hij isoleert en voorkomt vocht. Indien de materialen bij montage en demontage correct zijn behandeld, zijn de bouwmaterialen van dit type woning te hergebruiken of om te composteren. Ontwerpeisen Net als bij de andere duurzame woningen heeft de oriëntatie van een ecologische woning een bepaald effect op de duurzaamheid van de woning. Ook bij dit type woning zou men er verstandig aan doen om de sterkte van de zon in de zomer te beperken door bijvoorbeeld zonneschermen.

Fig. 11: Ecologische woning

21

3.6 | VERGELIJKING

In deze paragraaf wordt een vergelijking gemaakt tussen de energieconcepten om een conclusie te trekken voor de meest functionele energieprestatie. In de vergelijking wordt er ook rekening gehouden met de bouwlocatie te Appingedam. De energieconcepten zijn bij deze vergelijking onderverdeeld in 4 onderdelen: bouwmethode installaties, oriëntatie, leefpatroon. Deze aspecten zijn het meest belangrijk als het gaat om energieprestatie.

De bouwmethode is het meest maatgevend als het gaat om de energieprestatie omdat hierbij veel energie verloren kan gaan. Door middel van een snelle droge bouwmethode zal er minder energie verloren gaan omdat de tijd van droogstoken korter is dan bij natte bouwmethodes. De EPC wordt grotendeels bepaald door de toegepaste installaties, deze staat daarom op twee. Op drie staat de oriëntatie omdat dit een grote rol speelt bij de energieprestatie van verschillende energieconcepten. Op de vierde plek staat het leefpatroon, een aantal energieconcepten zijn afhankelijk van de gebruiken van de bewoner. Daarom is dit een onstabiele factor, dit kan niet meegenomen worden in de berekeningen van het huis. Er kan wel een conclusie worden getrokken omdat in de definities omschreven staat wat de rol van de bewoner is.

Bouwmethode

Nulwoningen kennen meerdere bouwmethodes maar richten zich vooral op productiviteit en een korte bouwtijd. Passiefhuizen zijn zeer afhankelijk van de bouwmethodiek doordat er kier- en luchtdicht gebouwd moet worden. De beste manier om dit te bewerkstelligen is te bouwen met prefab elementen. Autarkische woningen richten zich op zelfvoorziening. In de bouwmethode komt dit naar voren door middel van het bouwen van natuurlijke bouwmaterialen, bijvoorbeeld stro, die plaatselijk aanwezig moeten zijn. Cradle to Cradle is een bouwmethode die rekening houdt met het recyclen van materialen, de bouwmaterialen moeten ook correct behandeld worden. Bij ecologische woningen is de bouwmethode belangrijk omdat er alleen maar gebouwd mag worden met ecologische bouwmaterialen.

Conclusie: Het C2C-principe scoort bij dit onderzoeksaspect het beste, de materialen die bij de bouwmethode van een ecologische woning gebruikt worden zijn hetzelfde tot een bepaalde hoogte. Daarom zijn materialen t.b.v. de bouw van ecologische woning een goed alternatief, indien er geen C2C-gecertificeerde materialen zijn.

Installaties

Nulwoningen zijn zeer afhankelijk van installaties omdat er een balans moet zijn tussen het opwekken en het verbruiken van energie. Passiefhuizen zijn vooral afhankelijk van een WTW balansventilatie systeem. Verder is het ook belangrijk om groene energie op te wekken, dit kan onder andere door zonnecellen en windturbines. Autarkische woningen zijn niet gericht op installaties, maar installaties zijn wel degelijk nodig om volledig zelfvoorzienend te kunnen zijn. Het hemelwater wordt opgevangen door middel van het dak maar zou ook gefilterd moeten worden door een installatie. Als een behoefte niet opgelost kan worden via een natuurlijke weg wordt dit opgelost met installaties. Cradle to Cradle is vooral een bouwmethode en is niet direct afhankelijk van installaties. Ecologische woningen richten zich op het minimaliseren van de CO2 uitstoot en hiervoor zijn niet direct installaties nodig.

Conclusie: Het C2C-principe scoort samen met de ecologische woning op dit onderzoeksaspect het hoogst, dit komt echter voornamelijk doordat beide meer duurzame bouwmethodes zijn dan duurzame woonconcepten. De nulwoning scoort op dit punt het laagste omdat deze woning erg afhankelijk is van de toegepaste installaties.

3.7 | CONCLUSIE

We willen een energieneutrale woning ontwikkelen, maar de bewoner moet hier echter niet teveel op inleveren qua comfort en leefpatroon. Daardoor valt de volledig zelfvoorzienende woning ‘autarkische woning’ af, dat vereist een actieve houding van de bewoner. Een passiefhuis is maar tot een bepaalde hoogte zelfvoorzienend, én de bewoner moet het leefpatroon waarschijnlijk aanpassen om deze woning functioneel te laten zijn. Daardoor blijft de energie nulwoning over, hier hoeft de bewoner namelijk geen concessies te doen wat de leefgewoontes betreft. Een nulwoning zegt nog niets over het materiaalgebruik, daarom wordt het concept gecombineerd met het C2C-concept.

We vinden de achterliggende gedachte van demontabel bouwen, recyclen en upcyclen een erg interessant materiaalconcept. Daarom zal er binnen het ontwerp rekening worden gehouden met het C2C principe. Dit houdt in dat, waar mogelijk, de bouwmaterialen uit de buurt zullen komen en recyclebaar of upcyclebaar zijn. Het gebouw zal zo gebouwd moeten worden dat de materialen te demonteren zijn, dit is essentieel voor het C2C-principe. De materialen mogen namelijk niet schade ondervinden aan de demontage.

22

4 | REFERENTIEWONINGEN Om duurzame alternatieven te kunnen analyseren was het nodig om praktijkvoorbeelden op te zoeken. Bij ieder woonconcept is een referentiewoning opgezocht die ons architectonisch of conceptueel aansprak. In dit hoofdstuk zijn de referentiewoningen gedocumenteerd. De referentiewoningen bevatten elementen die interessant waren om in de te ontwikkelen woning toe te passen. In het vooronderzoek naar duurzame alternatieven, wordt steeds verwezen naar de drie meest relevante woningen: nulwoning te Groenlo, passiefhuis te Oijen en C2C-woning te Amsterdam. In dit hoofdstuk staat ook een korte documentatie van het passiefhuis te Appingedam waar de ontwikkelde woning mee vergeleken wordt. Ook staat hier het ontwerp beschreven waar het ontwerp van de ontwikkelde woning op gebaseerd is.

23

4.1 | NULWONING – GROENLO

Algemene gegevens Plaats: De Hoge Es 10, 7141 DL Groenlo Architect: Eva van Panhuys & Rob Bais architecten Aannemer: grotendeel door Serne gebouwd Opdrachtgever: Ronald Serne Oplevering/bouwjaar: 01-06-2010 De locatie Net buiten het centrum van Groenlo, is de nulwoning gebouwd. Aan de noordzijde grenst de kavel aan het gemeenschappelijk groen van de oude vestingwal. De kavel is zeer groot en ligt tussen de achtertuinen van twee kantoorvilla’s en naastliggende vrijstaande woningen. De lange oprijlaan buigt zuidwaarts af. De woning ligt zeer privé met de tuin op het zuiden. Het ontwerp Het ontwerp is volledig gericht op de zon, het dak is zuidelijk georiënteerd voor maximale opbrengst van de zonnepanelen. De zuidelijke gevel met overstek bestaat volledig uit glas, voor natuurlijke opwarming van het huis. Over de indeling van het huis is goed nagedacht, warme lucht stijgt en daarom bevindt het woongedeelte zich bovenin het huis, zodat er minder verwarming nodig is. De slaapkamers bevinden zich op de begane grond, op deze manier blijven deze koeler. Achter de glaspui bevindt zich een open vide zodat het licht ver in het huis doordringt. De gevels aan de andere drie zijden zijn zo gesloten mogelijk gemaakt, dit is gedaan om warmteverlies zoveel mogelijk te beperken. Bouwmethode De houtskeletbouw wanden zijn met 30 cm houtvezelisolatie geïsoleerd. De gevel is bekleed met Platowood Noord-Europees vuren, omdat dit een betere duurzaamheidklasse heeft dan het populaire Western red ceder. In principe zijn de materialen zoveel mogelijk ecologisch, maar als het om praktische redenen niet anders kan, zijn er c2c materialen toegepast. De dorpels zijn bijvoorbeeld van aluminium, aluminium heeft weinig onderhoud nodig en is goed te hergebruiken. Opmerkelijk is dat de vloeren zijn afgewerkt met anhydrietvloeren, dit zie je niet vaak bij houtskeletbouw. Minder duurzaam is dat daarmee kabels en leidingen zijn ingestort. Het huis heeft passiefhuis kozijnen met driedubbel glas.

Fig. 12: Aanzichten en plattegrond van de nulwoning te Groenlo

Technische gegevens Oppervlak/inhoud: 270 m2 / 840 m3 Bouwmethode: HSB passiefbouw en luchtdicht Gevelmateriaal: Plato Wood (Noord-Europees vuren) Energieprestatie: Greencalc+ score van 586 en PHPP = 10 kWh/m2 Isolatie: Houtvezelisolatie Energiegebruik 2010: 4904 kWh (gebruikt) 8543 kWh (opgewekt) Energiewinst 2010: 3639 kWh (winst) Energievoorziening: 65 Zonnepanelen (11,7 Kwp), heatpipes, warmtepomp Ventilatie: Horizontale grondbuizen, balansventilatie met WTW Overig: Grijswateropslag 5000 liter

24

4.2 | PASSIEFHUIS – OIJEN

Algemene gegevens Plaats: Korenstraat 3b, 5394 LE Oijen Architect: Ariëns cs Architecten & Ingenieurs, Oss Aannemer Bouwbedrijf van der Maazen B.V Opdrachtgever: Jos Rademakers en Viola Peulen Oplevering/bouwjaar: 2009 De locatie Het passiefhuis ligt in een landelijke omgeving in het lintdorp Oijen. De woonkamer en de tuin ligt op het zuidwesten (22 graden uit het zuiden). De kavel is groot genoeg om geen last te hebben van schaduw van omstaande bomen. De kavel is daarbij zodanig afgelegen dat er enige vrijheid voor vormgeving en situering mogelijk was. Voor bijvoorbeeld een stadswoning gelden er veel meer vormrestricties. De eis die de gemeente wel stelde was dat het gebouw langgerekt was net als de omliggende boerderijen die parallel aan de weg liggen. Het ontwerp Het huis staat met de tuingevel op het zuiden gericht en heeft veel ramen aan deze zijde om de zon vooral in de winter goed te laten binnen treden. Het overstek van het opengeknipte dak beschermt tegen oververhitting in de zomer. Het dak loopt door om te voldoen aan de gemeente-eis een dakgoot op 3 meter hoogte te hebben. Dit is gecombineerd met een open veranda. Door de openingen in het dak kan er toch daglicht op de bovenverdieping toetreden. Het zuiddak heeft een optimale hellingshoek van 36 graden voor de zonnepanelen. Bouwmethode De houtskeletbouw wanden hebben een isolatieschil van 45cm cellulose. Deze dikte is zichtbaar gemaakt in de verhoogde begane grond vloer en terug liggende zijgevels. Om de schil zo weinig mogelijk te doorbreken zijn er beperkt uitbouwen zoals dakkapellen aan de hoofdvorm toegevoegd. De vrijstaande berging is niet geïsoleerd. Het dak en de noordgevel zijn bekleed met vezelcement leien als alternatief op natuursteen leien. Met leien was de strakke vorm te realiseren van het dak dat overloopt in de wand. De zuidgevel is gestuukt.

Fig. 13: Aanzichten en doorsnede van het passiefhuis te Oijen

Technische gegevens Oppervlak/inhoud: 231 m2/ 736 m3 Bouwmethode: HSB passiefbouw met extra luchtdichting Gevelmateriaal: Vezelcement leien, stucwerk en geverfd vuren Energieprestatie: EPC = 0,43 en PHPP = 16,5 kWh/m2 Energiegebruik 2010: 6500 kWh (gebruikt) 3450 kWh (opgewekt) Energiewinst 2010: 3050 kWH (te kort) Isolatie: Cellulose (wanden) houtwol (plafond) Energievoorziening: 17 PV-panelen, pelletkachel, warmtepomp Ventilatie: 80m Grondbuizen met warmteterugwinning Overig: LED-verlichting, automatische zonwering

25

4.3 | C2C WONING – AMSTERDAM

Algemene gegevens Plaats: Edmond Halleylaan 46, 1086 ZV Amsterdam Architect: FARO architecten, Zutphen Constructeur: Pieters BouwTechniek Aannemer: Kerkhofs montagebouw Adviseur installaties: Trecodome en Aitec Opdrachtgever: Pieter Weijnen Oplevering/bouwjaar: 2009 Bouwsom incl installaties: 550,000,- euro excl btw De locatie Op het Steigereiland in de eilandenwijk IJburg te Amsterdam staat het woonhuis van Pieter Weijnen, architect van FARO architecten. De straat kenmerkt zich door vierlaagse individuele architectonische woningen op smalle, diepe kavels. De achtertuin ligt op het Zuidoosten. Het ontwerp Het ontwerp is geïnspireerd op het werk van de Japanse architect Terunobu Fujimori die veel natuurelementen toepast. Daarom zijn er in dit woonhuis ook natuurlijke elementen gebruikt: de gevel bestaat uit gebrand lariks, een japanse verduurzamingtechniek. Een boomstam afkomstig uit Amsterdam is gebruikt als drager van de eerste verdieping (split-level). Diepe ligging van de ramen en regelbare zonwering voorkomt oververhitting. Verder is de woning voorzien van drievoudige beglazing. Bouwmethode De woning is gebouwd volgens het Cradle to Cradle principe en is energieneutraal. De materialen zijn composteerbaar of recyclebaar. Het huis heeft Passiefbouw keurmerken voor ontwerp en resultaat. Het huis heeft dus ‘volledige’ kierdichting en geïsoleerde deuren. De keuze voor hout is een C2C-keuze, maar ook omdat het comfortabel is op akoestisch en thermisch gebied. Bijzonder aan het huis zijn de heat-pipes die in de kroonlijst geïntegreerd zijn. De thermische massa van de slaapverdiepingen is verhoogd met leemstuc. De aanvoer van lucht gaat via horizontale grondbuizen. Zomernachtventilatie is mogelijk met te openen luikjes. Tevens is er grijswateropslag voor toilet en wasmachine.

Fig. 14: Aanzicht en doorsnede van de C2C-woning te Amsterdam

Technische gegevens Oppervlak: 230 m2 Bouwmethode: HSB passiefbouw met extra luchtdichting Gevelmateriaal: Gebrand lariks Energieprestatie: EPC=0,46 en PHPP=0,15 kWh/m2 Energiegebruik: 2977 kWh (berekende vraag voor verwarming) Energievoorziening: 2 m3 zonneboiler, 14 m2 heatpipes, 2 DonQi windturbines, 12 m2 PV-panelen, lucht-water warmtepomp. Ventilatie: Horizontale grondbuizen Overig: Grijswateropslag

26

4.4 | AUTARKISCHE WONING – AMSTERDAM

Algemene gegevens Plaats: Amsterdam oost, IJburg Architect: Kraaijvanger - Urbis Opdrachtgever: Gemeente Amsterdam, prijsvraag Natuhome Oplevering/bouwjaar: Ontwerpfase Bouwsom incl installaties: 498.000 euro excl btw De locatie De aanlegsteiger van deze geplande drijvende woning is gelegen in Amsterdam oost. Het ontwerp Deze woning is ontworpen nadat de gemeente Amsterdam een prijsvraag had uitgeschreven, deze woning is echter om financiële redenen van de gemeente (nog) niet gebouwd. De aannemer is op zoek naar een particuliere opdrachtgever. Één van onze andere referentiewoningen, namelijk de nulwoning te Groenlo, deed ook mee aan deze prijsvraag maar deze woning heeft gewonnen. Het concept van deze drijvende woning was het creëren van 2 gevels, de ene die de woning beschermt tegen de zon en de andere die de woning juist openstelt voor de zon. Door de uitwerking van dit idee kan er warmte buiten worden gehouden of juist in de woning worden opgenomen. Men heeft dit idee vorm gegeven door de woning in de zomer anders langs de kade te situeren dan in de winter, de woning zal per half jaar 90 graden gedraaid worden. Door deze draaiing zou er 40% minder last door de warmte ontstaan en 90% minder last door de kou. De ruimtes waar warmte prettig is, zijn op de 1e verdieping gesitueerd en de ruimtes waar koelte gewenst is zijn beneden geplaatst. Op deze manier wordt er gebruik gemaakt van het natuurlijke effect van warme lucht, namelijk het stijgen. Bij deze woning werd er ook nog rekening gehouden met het ontwerpen volgens het C2C-principe, zo zijn de materialen in dit gebouw 63% C2C-gecertificeerd, 28% van de andere bouwmaterialen zijn volledig recyclebaar. Men zou een elektrische auto kunnen opladen met de energie die deze woning genereert. Bouwmethode In dit ontwerp van deze woning is er bij alle aspecten is er gekeken naar het C2C-principe, wanneer het niet mogelijk was om een materiaal volgens dit principe, werd er gekeken naar het beste alternatief. Dit kon materiaal met goede keurmerken zijn zoals FSC en PEFC, maar dit mochten ook ecologische materialen zijn. De woning zou volledig gebouwd worden op

een grote betonnen drijfbak, het bouwsysteem dat gebruikt zou worden is het C2C-gecertificeerde bouwsysteem Holz 100. Bij dit bouwsysteem zijn de vloeren, wanden en de daken inbegrepen. De isolatie die gebruikt zou worden, zou houtvezelisolatie zijn. Als verwarming wordt er LTV toegepast, deze wordt in een anhydrietdekvloer gestort. Er is specifiek voor deze afwerkvloer gekozen omdat hiermee grote energiewinsten te behalen waren. De gevels van dit gebouw zouden met verschillende materialen bekleed worden, zo wordt er pleisterwerk, houten gevelbekleding (onbehandeld Robinia of Plato-vuren) en een verticale geveltuin als gevelbekleding gebruikt. Technische gegevens Bruto oppervlak: 165 m² Bouwmethode: Holz 100 bouwsysteem Energieprestatie: Rc-waarde = > 6 Isolatie: Houtvezelisolatie (wanden, vloer en dak) Energievoorziening: 2 warmtepompen (verwarming en drinkwater)met

oppervlaktewater als bron, LTV vloerverwarming, PV-cellen, energieopslag in de vorm van brandstofcel met waterstofopslagtank, elektriciteit in accu’s opslaan, WTW-installatie CO2 gestuurd, in zomer geen WTW-installatie

Overig: LED-verlichting 12 volt, oppervlaktewater als drinkwater door helofytenfilter en osmosefilter, afvalwater douche en gootstenen naar helofytenfilter of spoelwater toilet, spoelwater toilet eerst naar septic tank dan naar helofytenfilter.

Fig. 15: Aanzicht en doorsnede van de autarkische woning te Amsterdam

27

4.5 | ECOLOGISCHE WONING – ALMERE

Algemene gegevens Plaats: Burg. Dickerdacklaan 2, 1336 GC Almere Architect: Daan Bruggink, ORGA architect, Nijmegen Constructeur ScanaBouw Houtbouwsystemen, Huissen Aannemer Gebr. Van der Netten Van Stigt, Zoelmond Adviseur installaties Installatiebureau Lijnberg, Almere Opdrachtgever: Marc Zijlstra en Madeleine van Breugel Oplevering/bouwjaar: 01-04-2010 Bouwsom incl installaties: 335.780 euro excl btw Bouwsom excl installaties: 306.280 euro excl btw De locatie De Buitenkans is een nieuwbouwwijk in Almere waar 55 ecologische houtskeletbouw woningen worden gerealiseerd. De wijk is autoluw en ligt op een bosrijk perceel. Het huis van de familie Zijlstra staat met de noordelijke voorgevel aan de enige straat waar geparkeerd mag worden. Langs de zijkant van het huis is een voet- en fietspad gesitueerd, dit is de toegang van de wijk. Aan de zuidkant grenst de tuin aan gemeenschappelijk groen, qua privacy en oriëntatie kunnen er dus grote puien op het zuiden geplaatst worden. Het ontwerp De opdrachtgevers wilden geen houten “blokhut”, vooral niet omdat ze voor ecologische materialen gekozen hebben en die bouwmethode geen modern imago heeft. Om het gebouw minder massief te maken is de bovenverdieping kleiner dan de benedenverdieping. De ouderlijke slaap- en badkamer zijn op de benedenverdieping geplaatst, de woning is daarmee tevens levensloopbestendig. Door deze indeling zou de woning namelijk ook als ouderenwoning gebruikt kunnen worden. De dakliggers in de woonkamer komen in het zicht waardoor het schuine dak benadrukt wordt. De verjongende en verspringende overstekken zorgen voor een speels en langgerekt gevelbeeld en fungeren als zomerse zonwering. Net als de omliggende huizen is er een sedumdak toegepast en een houten gevelafwerking. Toch heeft het huis een duidelijk eigen modern karakter.

Fig. 16: Aanzichten en plattegrond van de ecologische woning te Almere

Bouwmethode De gelamineerde liggers worden gedragen door de houtskeletbouw. De materiaalkeuzes zijn zoveel mogelijk ecologisch, zo zijn de wanden geïsoleerd met houtvezelisolatie. Het dakoverstek langs de zijgevel wordt ondersteund door twee massief houten kolommen. De gevels zijn bekleed met verticaal Western red ceder rabat in wildverband op platohouten regels. De dakranden zijn ook bekleed met deze planken, de trim is bekleed met EPDM. De buitenwanden zijn aan de binnenkant afgewerkt met leem. Technische gegevens Bruto oppervlak: 200 m2 Bouwmethode: HSB dampopen met extra luchtdichting Energieprestatie: Rc-waarde = 6 Isolatie: Houtvezelisolatie (wanden) Schelpenlaag (kruipruimte) Energievoorziening: Zonnecollectoren, Vloerverwarming, lage temperatuur Overig: 20% puingranulaat in het beton Voorkomen van bouwmetalen

28

4.6 | PASSIEFHUIS – APPINGEDAM

Algemene gegevens Plaats: Willem-alexanderlaan te Appingedam Architect: Architectenbureau Artès Aannemer: Nog niet gebouwd Opdrachtgever: Bouwbedrijf Kooi Oplevering/bouwjaar: Ontwerp De locatie In het centrum van Appingedam is de bouwlocatie waar bouwbedrijf Kooi het passiefhuis wil gaan bouwen. Deze woning zou aan de nieuwe straat, de Willem-alexanderlaan komen te staan. Deze straat is een onderdeel van het nieuwbouwplan Hilghe Born. Dit nieuwbouwplan bestaat uit 21 nieuwe woningen. De kavel van het passiefhuis is gemiddeld groot. Men kijkt uit op de achterkant van het gemeentehuis als er vanaf de kavel naar het westen gekeken wordt. Aan de noordzijde van de kavel staan woningen uit de jaren 20 á 30. Het ontwerp De voorgevel van de woning is gericht op het zuiden, de woonkamer is ook op het zuiden georiënteerd. De tuin van de kavel bevindt zich op het noorden, vanuit het huis is deze door middel van openslaande deuren toegankelijk. In het ontwerp zijn veel langwerpige en dunne ramen toegepast, deze zijn allemaal te verduisteren door luiken. De ramen zijn diep in de gevel geplaatst. De berging en de bijkeuken zijn minder goed geïsoleerd dan de rest van de woning. Aan de oostzijde van de woning is een carport gecreëerd. De gevels zijn bekleed met rode baksteen, het dak is belegd met donkere dakpannen. Bouwmethode De woning is bijna volledig opgebouwd uit HSB elementen, alleen de begane grondvloer en de fundering zijn gemaakt van beton. Het passiefhuis wordt geïsoleerd door middel van dikke houtvezelisolatie.

Fig. 17: Aanzicht en plattegrond passiefhuis te Appingedam

Technische gegevens Oppervlak/inhoud: +/-210m², +/-725m³ Bouwmethode: HSB passiefbouw en luchtdicht Gevelmateriaal: Metselwerk Energieprestatie: EPC = 0,52, Rc = hoger dan 9 Isolatie: Houtvezelisolatie Energievoorziening: 4,8m² zonnecollectoren, 200 liter zonneboiler, HR-gasketel, HTV

(wand/vloer + radiator) Ventilatie: Balansventilatie met WTW Overig: Passiefkozijnen en 3 dubbel glas

29

4.7 | PASSIEFHUIS – APELDOORN

Algemene gegevens Plaats: Apeldoorn Architect: MTB Architecten Apeldoorn Aannemer: Niet gebouwd Opdrachtgever: Stichting Apeldoorn Voorop In Duurzaamheid Oplevering/bouwjaar: Ontwerp De locatie Dit ontwerp is in principe een ladeplan, daarom is geen specifieke locatie voor dit huis. Het ontwerp Bij dit ontwerp zijn er 2 blokken in elkaar gehaakt, deze 2 blokken vormen het volume van het huis. Deze in elkaar gehaakte blokken worden door de gevelbekleding herkenbaar, er zijn namelijk contrasterende gevelbekledingen per blok gebruikt. Deze gevelbekledingen zijn donker metselwerk en een lichte houtsoort. Door middel van een dikke isolerende schil is er een scheiding gemaakt in dit huis, een goed isolerend (passief) gedeelte en een wat minder isolerend (niet passief) gedeelte. In het niet passieve gedeelte zijn ruimtes gesitueerd waar het prettig is als het daar iets frisser is, zoals bijvoorbeeld de slaapkamers. Het passieve gedeelte wordt geventileerd door mechanische ventilatie, het andere gedeelte van de woning ventileert op de natuurlijke manier. Hierdoor mag men met raam open slapen. Aan de kant van het niet passieve gedeelte is een carport gesitueerd. Bouwmethode Deze woning zou gebouwd moeten worden met houtskeletbouw, het isolatiemateriaal van deze woning is wol. De architecten hebben als voorwaarde gesteld dat de gebruikte materialen uit de streek van de kavel zouden moeten komen.

Fig. 18: Aanzicht en plattegrond passiefhuis te Apeldoorn

Technische gegevens Oppervlak/inhoud: +/-140m², +/-331m³ Bouwmethode: HSB passiefbouw en luchtdicht Gevelmateriaal: Metselwerk en hout Isolatie: Wol, bouwmaterialen uit de regio Energievoorziening: Zonnecollectoren, PV-panelen Ventilatie: Balansventilatie met WTW Overig: Passiefkozijnen en 3 dubbel glas

30

5 | VOORONDERZOEKENDe referentiewoningen bevatten elementen die interessant waren om in de te ontwikkelen woning toe te passen. Van al die toepassingen is kennis vergaard zodat conclusies getrokken konden worden over de relevantie van die toepassingen voor de te ontwikkelen woning. Dit hoofdstuk is het product van die vooronderzoeken. De referenties zijn vergeleken op het gebied van bouwmethodiek, energie en installaties. Ieder hoofdaspect is in een aparte hoofdstuk beschreven (5.1 t/m 5.3). Deze hoofdaspecten zijn onderverdeeld in meerdere deelaspecten: Bouwmethodiek in draagstructuur, vloer, wanden, gevels en kozijnen; Energie in energievoorzieningen en energiebalans; Installaties in warmte, koeling, tapwater, ventilatie en waterhuishouding. Bij ieder deelaspect zijn de vragen gesteld: Wat zijn de uitgangspunten? Wat is toegepast in de referentiewoningen? En wat is geschikt voor deze locatie?.

Voor ieder deelaspect zijn meerdere opties vergeleken. Iedere optie (materiaal/systeem) is kort omschreven om de relevantie ervan te kunnen bepalen. Als het een zeer nieuw product is, of als wij er bedenkingen over hebben, volgt er een kritische verdieping over de productie van het materiaal of over de werking van het systeem. Dit was nodig voor het maken van een inschatting over de prestaties van die producten en systemen. Bij het maken van een keuze is ook gekeken naar de benodigde hoeveelheid, de benodigde afwerking of de benodigde capaciteit van een product of systeem. In het installatiehoofdstuk zijn ook berekeningen gemaakt om te zoeken naar een maximaal installatierendement. Aan het eind van iedere paragraaf zijn de gemaakte keuzes samengevat, daarbij is geconcludeerd welke alternatieven geschikt waren om bij te dragen aan het gehele gebouw .

31

5.1 | BOUWTECHNIEK 5.1.1 UITGANGSPUNTEN

In dit hoofdstuk wordt beschreven waarom er bepaalde keuzes zijn gemaakt, zo gaan we in dit hoofdstuk dieper in op de gekozen isolatie, wandopbouw, gevelbekleding, vloeropbouw, dakopbouw en de toegepaste kozijnen. Bij alle aspecten is geprobeerd om rekening te houden met het C2C-principe. In de 2e regel die is opgesteld door de grondleggers van het C2C-principe staat:

‘Probeer, in die gevallen waarin 100 procent zekerheid over de onschadelijkheid van een product of stof niet haalbaar is, in ieder geval zo zeker mogelijk te zijn. Kies daarom voor materialen met keurmerk, bijvoorbeeld hout met het FSC-keurmerk of PEFC-keurmerk;’

Omdat slechts een beperkt aantal bouwmaterialen het C2C-certificaat hebben ontvangen, hebben we deze regel als alternatief achter de hand gehouden. Indien we geen goed C2C-materiaal konden vinden, hebben we gekozen voor een verantwoord alternatief met tenminste een ander duurzaam certificaat of een zo laag mogelijke milieubelasting. FSC staat voor ‘Forest Stewardship Council, wanneer een bos een FSC-keurmerk heeft ontvangen betekent dat dit bos op een verantwoorde manier beheerd wordt. Dit keurmerk heeft aandacht voor de mensen die deze bossen beheren en daardoor afhankelijk zijn van deze bossen (tegengaan van roofbouw bijvoorbeeld). Dit is een internationaal organisatie.

PEFC staat voor ‘Programme for the Endorsement of Forest Certification schemes’, dit is een keurmerk waar duurzaam bosbeheer mee bevorderd wordt. Het is een wereldwijd onafhankelijk keurmerk. Wanneer een beheerder van een bos een PEFC-certificaat ontvangt, laat hij/zij daarmee zien dat het betreffende bos duurzaam beheerd wordt.

In Europa is het ‘Natureplus label’ het belangrijkste instrument om ecologische bouwproducten te beoordelen op kwaliteit. Bij de certificering van dit label worden er erg strenge normen en criteria op het gebied van milieu en gezondheid gehanteerd. Deze normen en criteria zijn gebaseerd op de visie die de Europese bouwwereld heeft op het gebied van bio-ecologische bouwmaterialen. De testinstituten voor dit label bevinden zich in Duitsland en Oostenrijk.

32

5.1.2 | ISOLATIE

Om de woning werkelijk energiezuinig te maken is een dikke isolatieschil nodig. De schil zorgt ervoor dat warmte in de winter binnen blijft en ‘s zomers buiten blijft. Zonder een goede schil draaien de installaties overuren om de temperatuur op peil te houden. Naast dit energieaspect moet de schil de bewoners beschermen tegen weer en wind, de schil moet lang meegaan, milieuverantwoord en geschikt voor de gekozen wand- en vloerafwerking zijn.

Bij de keuze voor een isolatiemateriaal moet er onderscheid gemaakt worden in dak-, wand-, en vloerisolatie, tevens is er onderscheid in binnen- en buitenisolatie. Voor de homogene uitwerking van het gebouw heeft het de voorkeur om met zo weinig mogelijk verschillende materialen te werken, bij voorkeur valt de keuze op één isolatiemateriaal dat zowel voor wand, dak als vloer geschikt is. Bouwtechnisch gezien zijn vooral de technische prestaties van een isolatiemateriaal van belang, vanuit het C2C-concept gezien is ook de milieubelasting van het materiaal belangrijk. Beide aspecten zullen in onderstaande tabel vergeleken worden.

Uitgangspunten ‘Warme’ deel ‘Ko