SDE19-The Mobble: Onderzoek naar modulaire bouwcomponenten

Ineke Tavernier
Op basis van een actueel vraagstuk binnen de bouwindustrie, het al of niet renoveren of slopen van appartementsgebouwen uit de jaren 50 tot 70 van vorige eeuw, wordt in deze masterproef een vernieuwende tweevoudige methodiek ontwikkeld:
- Een methode om op het niveau van het bouwproces hoogbouwappartementen doelmatig te renoveren aan de hand van een binnen het masterproefonderzoek ontwikkelde te prefabriceren module in hout
- Een bouwmethode om nieuwe vormen of types van woningen te ontwerpen en te realiseren op basis van die zelfde module.

Een architect mag alleen het allernoodzakelijkste bouwen. Een intelligente ruïne.

Een architect mag alleen het allernoodzakelijkste bouwen. Een intelligente ruïne.1

Introductie

De bevolkingsprognose in Vlaanderen evolueert naar steeds meer alleenstaanden en éénoudergezinnen. Het woningbestand is niet gericht op deze steeds groter wordende groep. Bestaande woningen worden te groot en te duur. Er is nood aan ‘nieuwe’, aanpasbare woonvormen.2

Intelligente ruïne

Mijn masterproef ambieert ontwerpend onderzoek naar intelligente ruïnes (dixit bOb Van Reeth). Dit komt neer op het ontwikkelen van draagsystemen die onder invloed van maatschappelijke veranderingen verschillende gebruikspatronen op korte en lange termijn toelaten. Er wordt gezocht naar een bouwbaar minimum, een ‘intelligente’ drager die: aanpasbaarheid van het programma toelaat, wisseling van huid, afwerking en technieken, enz. Dit minimum vertaalt zich in bouwstructuur, circulatie en technische infrastructuur (leidingkokers). De drager wordt verder aangevuld met architecturale elementen zoals gevel, raam, deur, balkon, wand, vloer, plafond, enz.

Tijdens het ontwerpend onderzoek wordt een holistische benadering nagestreefd waarbij alle facetten van het ontwerp evenwaardig en simultaan aan bod komen. Regelgevingen of eisenprogramma’s, keuze van bouwmateriaal (hout, beton, staal, enz.) of bouwsysteem worden in deze vorm van geïntegreerd ontwerpen benaderd als een bevrijdende beperking.

Figuur 1. Domino: een constructief concept van Le Corbusier uit 1914 en is lineair uitbreidbaar.

Figuur 1. Domino: een constructief concept van Le Corbusier uit 1914 en is lineair uitbreidbaar.3

De klemtoon ligt op het niveau van een haalbaarheidsstudie: kan een bestaande structuur hergebruikt worden? Hierbij wordt vertrokken van een analyse: is een bestaande typologie herbruikbaar, is een update mogelijk, of dient een nieuwe ontwikkeld worden? Onderzoek naar maatsystemen en materialisatie levert hier een eerste aanknopingspunt. De bestaande structuur die het uitgangspunt vormt van mijn ontwerpend onderzoek is de ‘Variel-module’ ingezet door Willy Van Der Meeren als studentenhuisvesting aan de VUB, campus Etterbeek. Binnen de ingebedde mogelijkheden van de Variel-module worden aan de hand van diverse driedimensionale configuraties, door te schakelen en te stapelen met deze structuur, ontwerpmatig variante programma’s afgetoetst. De intelligente drager moet kunnen getransformeerd worden: in een een appartementsgebouw, een afgestudeerden-, een ouderen-, een woonzorg- , een kantoorhuis, enz.

Figuur 2. Configuraties met de Variel-module (wit) en een toegevoegde dienende strook (rood) om de haalbaarheid van het hergebruik van de Variel-module te onderzoeken.

Figuur 2. Configuraties met de Variel-module (wit) en een toegevoegde dienende strook (rood) om de haalbaarheid van het hergebruik van de Variel-module te onderzoeken.4

Solar Decathlon-wedstrijd

Mijn masterproef kadert in een deelname aan de Solar Decathlon-wedstrijd. Dit is een internationale bouwwedstrijd waarbij studententeams worden uitgedaagd kritisch na te denken over hoe we gaan wonen en bouwen in de toekomst. Het doel is om deze ideeën te vertalen in een op zonne-energie aangedreven paviljoen dat de innovatieve concepten tentoonstelt. De studentengroepen krijgen een periode van tien dagen om hun paviljoen op te bouwen waarna een periode van evaluatie volgt op basis van de tien vooropgestelde criteria: Architecture, Engineering and Construction, Energy Efficiency, Communication and Social Awareness, Neighbourhood Integration and Impact, Innovation and Viability, Circuarity and Sustainability, Comfort Conditions, House Functioning and Energy Balance. De wedstrijd gaat door in juli 2019 in Szentendre, Hongarije.

De thematiek van de wedstrijd focust op de renovatie van gebouwen. Specifiek wordt er ingezet op de renovatie van appartementsgebouwen in Vlaanderen zoals van de Firma Etrimo uit de periode 1950-1970. Er wordt een modulaire bouwcomponent ontwikkeld uitgaande van de Variel-module (i.e. een toonbeeld van transformeerbaar bouwen). Dit historisch model in beton wordt vertaald naar een module in hout omwille van het duurzame karakter, transportredenen en de ‘gemakkelijke’ bewerkbaarheid door studenten.

Figuur 3. Etrimo-appartementsgebouw in het Breughelpark, Zellik.

Figuur 3. Etrimo-appartementsgebouw in het Breughelpark, Zellik.5

De ontwikkelde module laat toe de problemen van de Etrimo-appartementsgebouwen te remediëren en een bouwmethode of renovatiestrategie te ontwikkelen die dergelijke problemen in de toekomst kan voorkomen. Een bouwmethode die zogeheten ‘intelligente ruïnes’ voortbrengt die aanpasbaar en transformeerbaar zijn doorheen de tijd en dus duurzaamheid als intrinsieke kwaliteit bezitten.

Analyse van deze appartementsgebouwen gebeurde op verschillende vlakken die elk een deel van de totaalproblematiek in het licht stellen: bouwfysische problemen, toestand en thermisch gedrag van de gevelschil, de technische installaties, circulatie- en brandevacuatieproblematiek, aanpasbaarheid, eigendomsstructuur, enz. Tegenover de ogenschijnlijk veelvuldige nadelen staan de voordelen van deze gebouwen: een dragende structuur van beton in goede staat die toelaat collectief en betaalbaar te wonen in een groene omgeving te midden van een stedelijk milieu.

Er wordt niet enkel ingegaan op de theoretische basis van dit onderzoek, maar een methode tot op het niveau van een handleiding (kit-of-parts) wordt ontwikkeld voor het opbouwen van de module door bouwers van alle slag (doe-het-zelvers tot bouwprofessionelen). De zaagschema’s, samen met de montage-instructies tonen de kwaliteit en de technologische en economische inzetbaarheid van de gebruikte materialen aan. De module wordt constructief opgebouwd aan de hand van twee dragende kaders in multiplex waartussen een vloer en een plafond van sandwichpanelen wordt geplaatst. Het geheel kan volledig gedemonteerd worden dankzij het gebruik van droge en omkeerbare verbindingen.

Figuur 4. Circulaire opbouw van de module.

Figuur 4. Circulaire opbouw van de module.6

Het paviljoen, bestaande uit vijf identieke modules, wordt on site afgewerkt met een schil van sandwichpanelen en een laag dakpanelen. O.a. de ontwerpkeuze om de schil te scheiden van de draagstructuur heeft als voordeel dat de woning kan worden aangepast en kan anticiperen op externe veranderlijke omstandigheden. Het geheel is bedoeld als een potentieel voorbeeld van circulair bouwen. De module (240cm breed, 600cm lang, 310cm hoog) kan ingezet worden voor verschillende doeleinden:

  • Voor een nieuwe woontypologie: als tiny house, noodwoning, mantelzorgwoning, gecombineerd tot kleine en grote gehelen;
  • Tijdens renovatie van appartementsgebouwen als tijdelijke huisvesting en bij optoppen van gebouwen.

Figuur 5. Schema met de verschillende doeleinden van het paviljoen.

Figuur 5. Schema met de verschillende doeleinden van het paviljoen.7

Synopsis

Het bouwen van het allernoodzakelijkste laat aanpasbaarheid van het programma toe. Aanpasbaarheid is een kwaliteit die duurzaamheid op lange termijn impliceert. In mijn masterproef is een modulaire bouwcomponent ontwikkeld die als toonbeeld van ‘nieuwe’ woonvormen kan worden ingezet. Een oproep naar een meer maatschappelijk verantwoorde manier van ontwerpen, bouwen en wonen wordt warm aanbevolen.

 

Bronvermelding

1 Dixit bOb Van Reeth.

2 Belga. (2017). Helft van de Belgische huishoudens bestaat uit 1 persoon tegen 2060. De Redactie. Geraadpleegd op 15 februari 2018 via http:// deredactie.be/cm/vrtnieuws/binnenland/1.2910510

3 Downs,  M.  (2011). Maison-Domino [Afbeelding]. Geraadpleegd op 31 augustus 2018, van http://arch329downs.blogspot.com

4 Eigen afbeelding.

5 Eigen afbeelding.

6 Eigen afbeelding.

7 Eigen afbeelding.

Bibliografie

Belga. (2017). Helft van de Belgische huishoudens bestaat uit 1 persoon tegen 2060. De Redactie. Geraadpleegd op 15 februari 2018 via http:// deredactie.be/cm/vrtnieuws/binnenland/1.2910510

Nav. (2018). Vlaams bouwmeester vraagt proefproject met ‘stapelwoningen’. Netwerk Architecten Vlaanderen. Geraadpleegd op 30 maart 2018 via http://www.nav.be/artikel/1299/ vlaams-bouwmeester-vraagt-proefproject-met-stapelwoningen/

Brussels, VUB Archive, Algemene bouwonderneming Van Riel & Van Den Bergh N.V., Dagboek der werken (10.10.1972-14.12.1973).

Commercial leaflets by Variel Belgium, Private archive P.D.

Fritz Stucky, Chronology of the Variel Industralized Building System of Elcon AG, Cham(unveröffentlicht) o. J., Archiv Fritz Stucky.

De Loof, P.J., Rottiers R., van de Walle, D. E-cube, Ontwerp en bouw van een nul- energiewoning. Masterproef, 2011.

Info Transport België, Neele-Vat Logistics. Toegestane maximummaten en -gewichten. Geraadpleegd op 9 oktober 2017 via http://transportbelgie.info/maten-en-gewichten/

Jenatsch, G. Kamm, P. Krucker, B. Sieber, H. (2006). Werk > Serie. Fritz Stucky: Architekt und Unternehmer. Zürich: gta Verlag.

Van de Voorde, S. Wouters, I. Bertels, I. (2016). Post-war housing in Brussels. Student homes by Willy Van Der Meeren on the VUB campus in Elsene 1971-1973. Gent: Graphius Group.

EMI. Call for Teams. Geraadpleegd op 2 augustus 2017 via http://solardecathlon.eu Horizon. Solar Decathlon. Geraadpleegd op 20 augustus 2017 via http://www.horizon-ugent.be

National Renewable Energy Laboratory (NREL), (2009). Photo taken by Richard King, Director of the U.S. Department of Energy Solar Decathlon. Geraadpleegd op 16 novemeber 2017 via https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Decathlon

The U.S. Department of Energy. About Solar Decathlon. Geraadpleegd op 20 november via https://www.solardecathlon.gov

Cleemput, E. en De Pauw, J. Solar Decathlon: ontwerpend onderzoek naar renovatiestrategieën van Etrimo woontorens. Masterproef, 2015.

De Muynck, D. Haalbaarheidsstudie, Residentie II, Breughelpark, Zellik. Masterproef, 2016.

 

Universiteit of Hogeschool
Ingenieurswetenschappen: architectuur — afstudeerrichting architectuurontwerp en bouwtechniek
Publicatiejaar
2018
Promotor(en)
Ronald De Meyer en Marc De Kooning
Kernwoorden