afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven
afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven
afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
ouwkunde<br />
Ing. D.A. Bommeljé<br />
Ing. J. van de Brake<br />
E.J.L. Engelhart<br />
Ing. E.L. de Graaf<br />
Ing. T. van Helmond<br />
E.M.A. Hoekstra<br />
Ing. J.M.L. Horsch<br />
F.A.A. Huijben<br />
R.M. Jansen<br />
Ing. S.J.C. Kieboom<br />
F.B. Koster<br />
M. Kuhlmann<br />
M.P. Kursten<br />
Ing. K. Lodewijks<br />
Ing. R.J.M. Lony<br />
R.P.W. Maas<br />
Ing. C.S. van Montfort<br />
R.L.J.T. Nijsen<br />
W.H. Poelstra<br />
M.H.J. Schriek<br />
L.L.Soons<br />
I. Sopjes<br />
J.R. Sterrenburg<br />
Ing. C.F.M. de Vaan<br />
P.M.J. Verschuren<br />
A.J.W. de Vries<br />
Ing. M. van Westerlaak<br />
J.H. van Zanten<br />
diploma-uitreiking<br />
faculteit bouwkunde<br />
11 maart 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong><br />
<strong>Technische</strong> <strong>Universiteit</strong> <strong>Eindhoven</strong><br />
jaargang 20<strong>07</strong>-2008<br />
nummer 03<br />
11 03 2008
Inhoud<br />
pag.<br />
Ing. D.A. Bommeljé<br />
De Kern 6<br />
Haalbaarheidsstudie naar een (deels) prefab installatieonafhankelijke ruimte ter verbetering van de kwaliteit<br />
en flexibiliteit van de grondgebonden woningen.<br />
Ing. J. van de Brake<br />
Old technology for new buildings 8<br />
a study on earth-to-air heat exchangers<br />
E.J.L. Engelhart<br />
Ontwikkelingsvisie voor stedelijke gebied 10<br />
Ing. E.L. de Graaf<br />
Water in de stedelijke omgeving 12<br />
Verbinden van kwaliteiten & functionele noodzaak in de Watergraafsmeer polder, Amsterdam<br />
Ing. T. van Helmond & Ing. C.S. van Montfort<br />
Urban development in Dubai 14<br />
An international study to improve the urban development process in the Netherlands<br />
E.M.A. Hoekstra<br />
Samengestelde lateien 16<br />
Onderzoek naar het gedrag van samengestelde lateien, belast door een gelijkmatig verdeelde belasting<br />
Ing. J.M.L. Horsch<br />
Een geautomatiseerd woningbouw ontwerptool 18<br />
F.A.A. Huijben<br />
VACUUMATICS 20<br />
Vacuumatically Pre-stressed Reconfigurable Architectural Structures<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
R.M. Jansen<br />
Europese hotels als alternatieve vastgoedbeleggingscategorie 22<br />
Een onderzoek naar de beleggingsmogelijkheden in Europees hotelvastgoed<br />
3<br />
Ing. S.J.C. Kieboom<br />
Overkapping in Diergaarde Blijdorp 24<br />
F.B. Koster<br />
RENOVAIR gevelsysteem 26<br />
Ontwerp tweede-huidgevel voor toepassing op verouderde hoogbouw uit de utiliteitssector<br />
M. Kuhlmann<br />
En wat nou als...? 28<br />
Twijfel over het al dan niet kunnen wijzigen van een DBFMO contract.<br />
M.P. Kursten<br />
Een fundering op palen met de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze 30<br />
Ing. K. Lodewijks<br />
Centrumgebieden in de postindustriële netwerkstad 32<br />
Stedelijkheid en publieke ruimte in de periferie<br />
Ing. R.J.M. Lony<br />
Klimaattechniek over een andere boeg 34<br />
Onderzoek naar actieve klimaatvitrines voor het Nederlands Scheepvaartmuseum Amsterdam<br />
R.P.W. Maas<br />
Een vergelijking tussen CFD-simulaties en metingen van het windstromingspatroon in het Koning Boudewijnstadion 36<br />
R.L.J.T. Nijsen<br />
The Roca Railway Gallery 38<br />
Perception as a strategic tool for the redevelopment of Barracas, an old industrial zone in Buenos Aires, Argentina<br />
W.H. Poelstra<br />
De ontwikkeling van marktconforme R&D huisvesting 40<br />
M.H.J. Schriek<br />
Dynamic Lighting - Energy Savings by Use of Atypical Daylight Responsive Lighting Control 42
L.L.Soons<br />
SHED2.0 44<br />
De Timmerfabriek als kunstbroedplaats<br />
I. Sopjes<br />
Daylighting quality in buildings with curved façades 46<br />
J.R. Sterrenburg<br />
Hoge wandliggers in kalkzandsteen 48<br />
Ing. C.F.M. de Vaan<br />
Wat is duurzaam wonen? 50<br />
Een onderlinge vergelijking tussen verschillende duurzaamheidsindicatoren<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
P.M.J. Verschuren<br />
7-8-9 52<br />
Serie die zich contextueel gedraagt<br />
A.J.W. de Vries<br />
Herbestemmen kantoor Centraal Beheer 54<br />
Van kantoor naar leefgemeenschap voor kunstenaars<br />
Ing. M. van Westerlaak<br />
CONTACT 56<br />
Een informatiecentrum voor de bouw, om het contact tussen de bouwwereld en de samenleving te versterken.<br />
J.H. van Zanten<br />
The influence of a non-uniform building cross-section on its structural behaviour 58<br />
An analytical verification method of numerical studies<br />
4
Ing. D.A. Bommeljé<br />
De Kern<br />
Haalbaarheidsstudie naar een (deels) prefab installatieonafhankelijke<br />
ruimte ter verbetering van de kwaliteit en flexibiliteit van<br />
de grondgebonden woningen.<br />
Afstudeerrichting<br />
Bouwtechnisch Ontwerpen<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg<br />
Ir. M.G.D.M. Cox<br />
Ing. M.C.T. van Delft<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Afbeelding 1 Proefopstelling CV ketel en WTW unit<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
6<br />
Samenvatting<br />
In dit <strong>afst</strong>udeeronderzoek is er een haalbaarheidsstudie uitgevoerd<br />
naar de toepassingsmogelijkheden voor een (deels)<br />
prefab industrieel vervaardigbaar bouwkundig element voor<br />
grondgebonden woningen. Het element moet bijdragen aan een<br />
vereenvoudiging van de gehele technische installatie zodat de<br />
flexibiliteit en kwaliteit hiervan verbeteren. Deze toepassing<br />
biedt voordelen ten opzichte van de traditionele bouwwijze door<br />
een betere <strong>afst</strong>emming van de onderlinge installaties en functies<br />
als meterkast, leidingschacht en installatieruimte.<br />
Trefwoorden<br />
Installatieruimte<br />
Grondgebonden woningen<br />
Leidingkoppeling<br />
Flexibiliteit<br />
Standaardisatie leidingen<br />
Afbeelding 2 Proefopstelling warmtepomp<br />
Het onderzoeksdoel was inzicht krijgen in de mogelijkheden<br />
voor de toepassing van een bouwkundig element wat alle installatietechnische<br />
onderdelen voor grondgebonden woningen kan<br />
bevatten. De aanleiding van het onderzoek was de toepassing<br />
van leidingschachten in de nieuwbouw van het kantoorpand<br />
voor de van Delft groep te Nieuwkuijk. De schachten voorzien<br />
het gebouw van alle installatievoorzieningen op iedere verdieping.<br />
Gecombineerd met flexibele de Infra+ vloer levert dit een<br />
optimale flexibiliteit op voor de inrichting van het gebouw.<br />
De woningbouwinstallaties zijn aanzienlijk vergroot als gevolg<br />
van de toename van de elektrische apparatuur en de aanscherping<br />
van de eisen op het gebied energiehuishouding, comfort<br />
en status. De vermeerdering heeft ervoor gezorgd dat de<br />
woninginstallatie steeds complexer wordt. Door de installaties<br />
te ontrafelen en te standaardiseren kan de woninginstallatie<br />
weer overzichtelijk gemaakt worden. Het grootste probleem binnen<br />
de traditionele woningbouw zit in de berging van de leidingen<br />
in vloer en wand. Op horizontaal vlak zijn er al diverse<br />
vloersystemen op de markt die het mogelijk maken installaties<br />
deels bereikbaar te maken zodat deze in een later stadium aangepast<br />
of uitgebreid kunnen worden. Op het verticale vlak zijn<br />
hier nagenoeg geen oplossingen voor.
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 3 Bouwprobleem: opname leidingen<br />
7<br />
Het concept De Kern bestaat uit een (deels) prefab industrieel<br />
vervaardigbaar bouwkundig element wat bijdraagt aan de vereenvoudiging<br />
van de totale woninginstallatie. De voornaamste<br />
voordelen zijn: een grotere ontwerpvrijheid voor de architect,<br />
een betere <strong>afst</strong>emming van de onderlinge installaties, een eenvoudigere<br />
montage en een betere woningflexibiliteit. Tevens<br />
moet het compacte bouwcomponent 80% van alle mogelijke<br />
woningbouwinstallaties op kunnen nemen.<br />
Aan de hand van een literatuuronderzoek zijn de knelpunten<br />
en mogelijkheden binnen de bouwbranche bekeken. De ontwikkeling<br />
van het concept De Kern kan men onderverdelen naar<br />
varianten op het gebied van indeling, installatie- en materiaaltoepassingen.<br />
Bij de uitwerking is er gestreefd naar een compacte<br />
indeling die voorziet in maximale proces- en gebruiksflexibiliteit.<br />
Bij de installatievarianten is er gekeken hoe de meest<br />
gangbare woninginstallaties binnen de installatieruimte<br />
geplaatst konden worden. Aan de hand van de indeling is er een<br />
proefopstelling gemaakt om praktisch inzicht te krijgen in ruimten<br />
en afmetingen. De materiaalkeuze is sterk afhankelijk van<br />
de mate van prefabricage en de plaatsingsmogelijkheid van het<br />
element in de ruwbouw- of afbouwfase.<br />
<strong>Technische</strong> uitgangspunten zijn de GIW publicatie 20<strong>07</strong>.<br />
Deze aanvullende eisen zijn op het gebied van o.a. installatiegeluid<br />
aangescherpt t.o.v. de wettelijke eisen. Aan de hand van<br />
een berekeningsmethode is bepaald of materiaalkeuze voor de<br />
wandtoepassingen voldoen aan de GIW geluidseisen.<br />
Hieruit bleek dat alleen een metalstud uitvoering meteen voldeed<br />
aan de GIW norm van maximaal 30 dB(A) in een ontvangruimte<br />
bedoeld als verblijfsruimte. Een van de knelpunten bij de<br />
bepaling geluidsberekening was de aanlevering van geluidsgegevens<br />
door fabrikanten van de technische apparatuur.<br />
Dit gaf problemen bij de volledige toetsing aan de GIW eisen.<br />
De eindconclusie is dat het concept De Kern technisch realiseerbaar<br />
is. Een geheel universeel prefab element zal voorlopig<br />
alleen nog niet realiseerbaar zijn. Daarvoor zijn er binnen de<br />
branche nog teveel verschillende bouwvormen en bouwonderdelen<br />
die een te geringe <strong>afst</strong>emming hebben om tot een totaal<br />
concept te komen. Dit kan wel bereikt worden wanneer invloedrijke<br />
bouwpartijen en fabrikanten overtuigd zijn van een totaalconcept<br />
en hun eigen producten hierop <strong>afst</strong>emmen.<br />
Voor de introductie van het concept de Kern zullen gesprekken<br />
met toekomstige bouwpartners in de komende periode van<br />
groot belang zijn om het concept om te zetten naar een geaccepteerd<br />
marktproduct.
Ing. J. van de Brake<br />
Old technology for new buildings,<br />
a study on earth-to-air heat<br />
exchangers<br />
Afstudeerrichting<br />
Building Services<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. J.L.M. Hensen<br />
M. Trcka Dipl. Ing.<br />
Ir. J.G. Mast<br />
The consumption of fossil fuels today still increases all over the<br />
world. If this goes unchecked the CO2 concentration in the air<br />
will increase with 50% in the next 25 years. To counteract this<br />
prediction the Kyoto climate treaty was signed in 2002.<br />
For the Netherlands this would mean a 6% reduction of the<br />
CO2 emissions compared with the 159.4 Mton CO2 emissions<br />
of 1990. The largest reductions can be realised in the Build<br />
environment and Transport sector.<br />
The total primary energy consumption for Dutch commercial<br />
buildings in 2000 was in the excess of 306 Petajoule.<br />
The second largest energy consumer in this category is shops<br />
with a total energy consumption of 1938 MJ m-2. But it is also<br />
likely that the energy consumption of residential buildings will<br />
rise in the moderate climates. This is caused by people getting<br />
more accustomed to higher comfort levels during the summer.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
During this study two models of earth-to-air heat exchangers<br />
were made. Using these models the effect of the primary design<br />
criterions, location and climate on the energy savings, the<br />
pressure loss caused by the exchanger and the outlet temperature<br />
of the exchanger were studied. The final goal of this study is<br />
to asses the applicability of ground cooling and heating with air<br />
for new shopping malls and houses in Europe.<br />
Trefwoorden<br />
Durable energy<br />
CO2 emission reduction<br />
Ventilation<br />
Simulation<br />
Feasibility<br />
A possible way of reducing the energy demand of the Build<br />
environment is by applying an earth-to-air heat exchanger.<br />
An earth-to-air heat exchanger dampens the effect of the<br />
ambient temperature on the heating and cooling demands for<br />
ventilation. But unfortunately not even
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 1 Working principle of an earth-to-air heat exchanger<br />
9<br />
When all the soil parameters would be tackled simultaneously<br />
this would result in a maximum increase of 120%.<br />
The optimum design of an earth-to-air heat exchanger is an<br />
exchanger that consists of short pipes, small diameters and low<br />
airspeed. But when designing it is essential to keep the air flow<br />
turbulent and pressure loss low.<br />
The effect of the material of the exchanger on the energy<br />
savings is minimal compared to the other design criteria.<br />
It is better to select the material based upon practical design<br />
considerations like groundwater level. The largest savings are<br />
obtained in the first two meters in depth. After three meters the<br />
savings are minimal while the costs of digging increase significantly.<br />
The case study for the townhouse showed an average coverage<br />
between 6% and 8% of the annual heating load. The system<br />
performers more efficiently in cooling mode resulting in<br />
average coverage between 78% and 90%. The system is proofed<br />
to be effective for houses regarding CO2 reduction. Nevertheless<br />
the nowadays costs for such a system result in long pay back<br />
times. Possibly the initial costs will be reduced when applying<br />
these systems on large scale systems. The obtained CO2<br />
reduction is 5-6% and the calculated payback time is 17-24 years<br />
excl. filter (44-81 years inclusive filter replacement).<br />
On a large scale project as a shopping mall the performance is<br />
better but the initial costs increase rapidly due to the need for<br />
special products. Therefore payback times between 88 and 338<br />
years are found when including the replacement of the extra<br />
filters. Looking at the energy coverage (55% of the heating and<br />
21 % of the cooling loads are covered) and the CO2 reduction<br />
(218,8 ton) the system makes sense after all. In order to make<br />
this system more cost effectively there should be searched for<br />
cheaper pipe materials.<br />
Based on the payback time, the coverage of the heating/cooling<br />
demand and environmental savings the choice of applying this<br />
technology is not based on the financial reasons but more on<br />
ideological and environmental reasons.
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
10<br />
E.J.L. Engelhart<br />
Ontwikkelingsvisie voor stedelijke<br />
gebied<br />
Afstudeerrichting<br />
Construction Management and Engineering<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. W.F. Schaefer<br />
Prof. dr. L.H.J. Verhoef<br />
Prof. dr. ir. J.I.M. Halman<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Het centrale thema binnen dit onderzoek is ontwikkelingsvisies<br />
voor stedelijke gebieden. In dit eindrapport wordt aan de hand<br />
van de theorieën voor stedelijk ontwikkeling antwoord gegeven<br />
op de onderzoekvraag "Is een business Science & Technology<br />
Park op Curaçao realiseerbaar?"<br />
In de jaren 90 heeft professor Michael E. Porter het begrip<br />
cluster als ontwikkelingsvisies voor de stedelijke gebieden<br />
geïntroduceerd. Clustering is een geografische concentratie van<br />
onderling verbonden ondernemingen, en gespecialiseerde leveranciers,<br />
dienstverleners en verwante instellingen (universiteiten,<br />
brancheorganisaties, normalisatie-instituten) actief op een<br />
specifiek terrein die met elkaar concurreren en coöpereren.<br />
Het ontwikkelen van een gebied aan de hand van de clustermethologie<br />
maakt een Science & Technology Park wel mogelijk<br />
op Curaçao.<br />
Trefwoorden<br />
Science & Technology Park<br />
Citymarketing<br />
Cluster<br />
Gebiedsontwikkeling<br />
Besluitvorming<br />
Het doel van mijn onderzoek was om antwoord te geven op de<br />
vraag "Is een business Science & Technology Park op Curaçao<br />
realiseerbaar?".<br />
Uit de literatuurstudie is gebleken dat een Science & Technology<br />
Park een fysieke locatie is, opgericht als onroerend goed, die<br />
onderhouden wordt door gespecialiseerde professionelen.<br />
Meestal is een S&TP gevestigd dicht bij een universiteit waarbij<br />
ook een operationele link bestaat.<br />
Op een dergelijk terrein vestigen zich bestaande of nieuwe<br />
bedrijven die zich bezig houden met onderzoek en ontwikkeling.<br />
S&TP heeft een hoge technologie en management niveau<br />
waardoor de overdracht van technologie- en ondernemingkennis<br />
wordt gestimuleerd. Afhankelijk wie de initiatiefnemer of de<br />
aandeelhouders zijn, heeft de S&TP een bepaalde rol te<br />
vervullen. Voor de overheid is een S&TP een instrument om<br />
economische groei te stimuleren. De overheid speelt een belangrijke<br />
rol bij het tot stand komen van een S&TP project.<br />
De overheid is de partij die de risicodrager is. De overheid bijdrage<br />
in een dergelijke project is meestal niet door direct te<br />
financieren. Meer gebruikelijk is het gratis verkrijgen van grond<br />
van de overheid of een forse reductie op de koopprijs.<br />
Opzet van parken zijn unieke activiteiten waarvan mogelijke<br />
informatie te verkrijgen zijn. Er is echter geen gelijke patroon<br />
die genomen wordt om een S&TP te realiseren. Parken komen<br />
tot stand uit initiatief van een iemand en komen tot stand door<br />
te profiteren van mogelijkheden. Voor een succesvolle opzet van<br />
een S&TP gelden de vijf factoren aandeelhouder, locatie, missie,<br />
Business Incubator klanten, en financiering. De meeste S&TPs<br />
zijn publiek-privaat samenwerking. Dit is een reden waarom<br />
subsidies een belangrijke rol spelen in het opzetten en beheer.<br />
Stelling:<br />
Science & Technology Park gericht op alternatief energie is op<br />
Curaçao onmogelijk.<br />
Na het bestuderen van de nieuwe ontwikkelingsvisies voor stedelijk<br />
ontwikkeling ben ik tot een nieuwe conclusie gekomen.<br />
Het ontwikkelen van het gebied aan de hand van de clustermethodologie<br />
van Michael E. Porter maakt een S&TP wel mogelijk.<br />
Door te profeteren van de willigheid van prof. dr. Pinedo om<br />
een nieuwe academische ziekenhuis met een Kanker Center te<br />
ontwikkelen kan een stedelijk gebeid onteikkeld worden<br />
Rondom het nieuwe ziekenhuis wordt er een cluster ontwikkeld.<br />
Met andere woorden een geografische concentratie van onderling<br />
verbonden ondernemingen en gespecialiseerde leveranciers,<br />
dienstverleners en verwante instellingen (universiteiten,<br />
brancheorganisaties, en andere instituten) actief op het medische<br />
gebied die met elkaar concurreren en coöpereren.<br />
Door de bekendheid van de professor zal er voor het academische<br />
ziekenhuis buitenlandse investering aangetrokken worden.<br />
Bovendien kan het project rekenen op voldoende draagvlak van<br />
de overheid omdat het project bijdraagt aan het upgrade van de<br />
medische infrastructuur, onderwijsprogramma en de concurrentievoordelen<br />
van Curaçao. Door cluster is financiële ondersteuning<br />
van de overheid niet nodig. De overheid richt zich op het<br />
opstellen van beleid op het gebeid van technologie en wetenschap,<br />
promotie van export en van buitenlandse investering en<br />
andere onderwerpen.
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
11
Ing. E.L. de Graaf<br />
Water in de stedelijke omgeving<br />
Verbinden van kwaliteiten & functionele noodzaak in de<br />
Watergraafsmeer polder, Amsterdam<br />
Afstudeerrichting<br />
Urban Design & Planning<br />
Afstudeercommissie<br />
Dr. ir. C.H. Doevendans<br />
Ir. R.A. Rutgers<br />
Drs. J.G.A. van Zoest<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
12<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Samenvatting<br />
De klimaatsverandering, toenemende verstedelijking en lage<br />
ligging maken dat de Watergraafsmeer polder in Amsterdam te<br />
kampen heeft met een wateropgave. In dit project wordt deze<br />
functionele noodzaak van water verbonden met de ruimtelijke<br />
kwaliteiten die water biedt. Hierbij is uitgegaan van de rijke<br />
cultuurhistorie en huidige identiteit van het gebied.<br />
Het resultaat is een integraal, duurzaam en hoogwaardig ontwerp<br />
dat bijdraagt aan de bewustwording van de waterproblematiek.<br />
Hiervoor is een ontwerphouding nodig waarin de wateropgave<br />
als randvoorwaarde in het stedebouwkundig plan<br />
geïntegreerd wordt. Vanuit dit waterperspectief kan een gebied<br />
transformeren tot een ‘duurzame waterbestendige’ omgeving.<br />
Trefwoorden<br />
Waterperspectief<br />
Stedelijke polder<br />
Kwaliteiten water<br />
Integraal ontwerp<br />
Duurzaam<br />
Afbeelding 1 Ontwerpvoorstel voor bestaande pleinen; het plein is<br />
verdiept ontworpen met terpen en drijvende elementen<br />
Afbeelding 4 Ontwerpvoorstel voor publiek groen; ten tijde van seizoen<br />
kunnen lager gelegen delen onder water komen te staan<br />
Water heeft ruimtelijke kwaliteiten: het vergroot de aantrekkelijkheid<br />
van de leefomgeving, geeft een gevoel van vrijheid en<br />
rust en draagt bij aan ecologische verbindingen. Echter, water<br />
kan ook voor overlast zorgen.<br />
De huidige klimaatsverandering en toenemende verstedelijking<br />
vragen om een duurzame houding ten opzichte van water.<br />
In dit project worden de ruimtelijke kwaliteiten van water vanuit<br />
de stedebouw benut en verbonden aan de functionele noodzaak.<br />
Het ontwerpvraagstuk is tweeledig en luidt als volgt:<br />
Hoe kan de stedebouw, met de waterproblematiek in ogenschouw<br />
genomen, de kansen van zichtbaar en open water in de<br />
stedelijke omgeving benutten?<br />
Hoe kan het water een ruimtelijke en functionele betekenis<br />
krijgen, en bijdragen aan de aantrekkelijkheid en duurzaamheid<br />
van de leefomgeving?<br />
Een mogelijk antwoord op deze vraag wordt gezocht aan de<br />
hand van de casus Watergraafsmeer polder in Amsterdam.<br />
Dit gebied heeft te kampen met een wateropgave door de lage<br />
ligging, de toenemende verstedelijking en de klimaatverandering.<br />
Uit de historische ontwikkeling van de Watergraafsmeer polder<br />
komt naar voren dat het gebied verschillende transformaties<br />
heeft ondergaan, zowel in fysieke als mentale zin. Deze hebben<br />
geleid tot een verandering van het polderlandschap vlak na de<br />
drooglegging, in een vrijetijdsdomein in de 17e eeuw en uiteindelijk<br />
in een grotendeels verstedelijkte polder. Momenteel staat<br />
de polder met de huidige wateropgave voor een nieuwe, zowel<br />
fysieke als mentale, transformatie: meer ruimte voor water en<br />
een duurzame houding ten opzichte van water.<br />
Om deze transformatie vorm te geven zijn de kwaliteiten en<br />
knelpunten van de polder onderzocht op het gebied van waterstructuur,<br />
infrastructuur en kamerstructuur. De polder vormt<br />
een uniek landschap vormt met grote historische kwaliteiten:<br />
stedelijke en groene gebieden, met allen eigen sferen en<br />
identiteiten, wisselen elkaar af.
Afbeelding 2 Ontwerpvoorstel op bouwblokniveau; daktuinen en collectieve<br />
stroken worden gebruikt als waterbuffer<br />
Afbeelding 3 Ontwerpvoorstel op polderniveau; het verbreden van het<br />
waterraster in de Watergraafsmeer polder<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Foto maquette ontwerp Jeruzalem; extra oppervlakte water<br />
in de wijk zorgt voor nieuwe woontypologieën en identiteit<br />
Het concept dat ten grondslag ligt aan het ontwerp bestaat uit<br />
een robuust watersysteem. Dit fungeert als centraal waterbergingsorgaan<br />
en heeft ecologische potenties. Het systeem sluit<br />
aan bij de historische kwaliteiten, draagt bij aan de beleving van<br />
water in het gebied en vergroot de recreatieve waarde. Uit een<br />
toetsing van dit concept blijkt dat oplossingen in de openbare<br />
ruimte alleen, op kamerniveau, onvoldoende zijn. Aanvullende<br />
oplossingen op bouwblokniveau zijn nodig.<br />
Deze zijn uitgewerkt in twee ontwerpvarianten: de wijk<br />
Middenmeer (bestaande structuren) en de wijk Jeruzalem<br />
(nieuwbouwopgave).<br />
Specifiek in de ontwerpvariant Middenmeer wordt op kamerniveau<br />
ingegaan op bestaande structuren en is een hiërarchie in<br />
straatprofielen opgezet. Dit uit zich in de mate van stedelijkheid<br />
en infiltrerend karakter. Bestaande pleinen en groenstroken worden<br />
als verzamelplaats van regenwater ingezet in combinatie<br />
met andere functies.<br />
De ontwerpvariant Jeruzalem bestaat uit een nieuw ontworpen<br />
waterstructuur in het gridpatroon van de wijk. Deze zorgt voor<br />
eenheid en heeft een grote waterbergingscapaciteit.<br />
Daarnaast is de waterstructuur van ecologische en cultuurhistorische<br />
waarde. Extra water zorgt voor nieuwe woontypologieën<br />
in de wijk en vormen van recreatie zijn hieraan<br />
gekoppeld. Het ontwerp is duurzaam en ecologisch: verhard<br />
oppervlak is tot het minimum beperkt en groen overheerst.<br />
Verblijfruimten zoals semi-publieke hofjes zijn gecombineerd<br />
met waterbuffering.<br />
Afbeelding 6 Foto maquette ontwerp Jeruzalem; watergangen zijn<br />
ontworpen ter hoogte van historische verkavelingstructuren<br />
Op bouwblokniveau is ten behoeve van meer waterberging in<br />
beide ontwerpvarianten uitgeweken naar privé-terreinen.<br />
Daken worden gebruikt als vegetatiedak of daktuin. Dit brengt<br />
tevens meer groen in de stad en voor de bewoners. Bij de variant<br />
van Middenmeer zijn bergingsstroken in binnenterreinen van<br />
gesloten bouwblokken ontworpen. De nadruk ligt bij de nieuwbouw<br />
variant Jeruzalem op ecologische en duurzame woningen.<br />
Aanvullende oplossingen zijn zonnepanelen, hergebruik van<br />
regenwater en waterberging in kelders en regentonnen.<br />
Uit toetsing blijkt dat het ontwerp voor de wijken Middenmeer<br />
en Jeruzalem aan de gestelde wateropgave beantwoordt.<br />
Het blijkt zelfs mogelijk om meer bergingscapaciteit te realiseren<br />
dat strikt genomen noodzakelijk is.<br />
Uit het project kan het volgende geconcludeerd worden:<br />
- Vanuit het waterperspectief kan een gebied zich transformeren<br />
tot een ‘duurzame waterbestendige’ omgeving.<br />
- Om water zowel in haar ruimtelijke kwaliteiten als functionele<br />
noodzaak te voorzien, is een integrale en identiteitsgerichte<br />
aanpak nodig, waarin de wateropgave als een randvoorwaarde<br />
in het stedebouwkundig plan wordt gezien.<br />
- De verbinding tussen deze twee facetten van water kan alleen<br />
plaatsvinden als het op een zorgvuldige manier geïntegreerd<br />
wordt in de omgeving. Dan kan een gebied in zowel fysieke<br />
als mentale zin transformeren tot een ‘duurzame waterbestendige’<br />
omgeving.<br />
- Het identiteitsgerichte karakter maakt dat de aanpak niet één<br />
op één over te dragen op andere wijken. Echter, de hoofdgedachte<br />
en werkwijze zijn goed te gebruiken voor vergelijkbare<br />
opgaven.<br />
- Het toepassen van deze aanpak in een andere bestaande stedelijke<br />
omgeving kan bevindingen opleveren die de ontwerp<br />
voorstellen uit dit onderzoek aanvullen. Dit geeft een nog uit<br />
gebreider beeld hoe om te gaan met waterproblematiek in de<br />
bestaande stedelijke omgeving.<br />
- Om de aanpak te doen slagen is samenwerking tussen ver<br />
schillende actoren noodzakelijk. Door verschillende expertises<br />
in een vroeg stadium van een project bijeen te brengen, zal<br />
het ‘water’ vanuit diverse oogpunten benaderd worden.<br />
Dit is een optimale manier om de verschillende facetten van<br />
water te integreren in de omgeving.<br />
13
Ing. T. van Helmond & Ing. C.S. van Montfort<br />
Urban development in Dubai<br />
An international study to improve the urban development<br />
process in the Netherlands<br />
Afstudeerrichting<br />
Construction Management and Engineering<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. W.F. Schaefer<br />
Prof. dr. L.H.J. Verhoef<br />
Ir. E.G.J. Blokhuis<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
14<br />
Samenvatting<br />
Our report presents a new process model for urban development<br />
in the Netherlands. We have studied for six months in<br />
Dubai about Dubai’s urban development approach.<br />
The conclusions from Dubai as a practice approach are<br />
translated to the urban development process in the Netherlands.<br />
Our report is especially written for professionals who have a<br />
relation with urban development projects in the Netherlands.<br />
Furthermore, we want to contribute with our process model to<br />
the discussion about accelerating the urban development<br />
process.<br />
Trefwoorden<br />
Urban development approach<br />
Public and private sector<br />
Long-term commitment<br />
Entrepreneurship<br />
Dubai<br />
The National government in the Netherlands is aware of the fact<br />
that urban development will increase not only employment, but<br />
also economic growth. The ministry of Economic Affairs<br />
presented a report that displays the need of new industrial areas.<br />
The development process of new industrial areas takes on<br />
average eight years with the risk that the market demand after<br />
project delivery already has been changed. Different issues<br />
caused a stagnating market and the urban development process<br />
needs improvement to achieve acceleration back again.<br />
We will discuss the approach and the state of affairs that cause a<br />
stagnating market and the subsequent slowing of economic<br />
growth. The urban development process in the Netherlands is<br />
very dynamic but complex. Strategic long-term plans are being<br />
formulated by the National government and shouldn’t have a<br />
direct relation with the four-year political cycle which we have in<br />
the Netherlands. The government should focus on the national<br />
strategic plan and laws and regulations on a high level base.<br />
Because of this the execution of the plans rests by the province,<br />
municipalities and private companies.<br />
Through the stagnation and lack of control on province level we<br />
see that municipalities start carrying out the urban development<br />
policy of the National government on their own. A bottom up<br />
approach is the result, whereby municipalities skip the province<br />
level and carry out the long-term plans of the National<br />
government. The National government is loosing control on her<br />
long-term urban development projects when individual<br />
municipalities start carrying out these projects. The province<br />
needs to coordinate projects of the National government to<br />
guarantee the quality and sustainabledevelopment.<br />
The research question in this report is about; the key<br />
characteristics for a business organisation to accelerate the<br />
urban development process in the Netherlands with the input of<br />
a practice approach from Dubai. We designed and utilised a<br />
general business organisation model with a new approach of
Afbeelding 1 General business organisation model<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 2 Overview Sheikh Zayed Road, Dubai Marina<br />
15<br />
urban development projects in the Netherlands. The main goal<br />
of this research is to design the model in such a way, that a<br />
better aim for all involved participants on province level and<br />
municipality level can be achieved.<br />
We focused our research in Dubai on the subjects:<br />
• State structure;<br />
• Vision;<br />
• Cluster developments;<br />
• Free Zone developments and;<br />
• Gated communities.<br />
We organised a symposium in Dubai to obtain reliable and first<br />
hand information from professionals and we focused ourselves<br />
on different case studies and expert interviews.<br />
In general we see that the entrepreneurial role of the Dubai<br />
government is a key factor for the urban development approach<br />
in Dubai. The role and attitude of Dubai government challenges<br />
semi-governmental and private companies to move to higher<br />
levels of competitive performance. The Dubai government<br />
developed a long-term policy with defined economic pillars of<br />
national importance. Dubai’s strategic plan is based on a<br />
long-term vision and strategy with a focus on cluster<br />
developments. Local investors and Foreign Direct Investment<br />
(FDI) are used to finance the urban development projects. For<br />
the implementation of an urban development project a business<br />
organisation is established in the semi-governmental and/or<br />
private sector. Within defined boundaries and mandates the<br />
business organisation can develop the project.<br />
To improve the urban development approach in the Netherlands<br />
we present some important conclusions. The whole<br />
governmental system must implement a more entrepreneurial<br />
approach to challenge the private sector. The National<br />
government should develop a long-term strategy with a<br />
long-term policy based on different economic pillars of national<br />
importance. Porter’s cluster strategy should be implemented in<br />
the strategic plan of the Netherlands and the urban cluster<br />
developments can support the defined economic pillars.<br />
The province should focus on the development of laws and<br />
regulations on a high level base to attract investors to projects of<br />
national importance. Another task is to coordinate the<br />
implementation of the strategic plan on province level and<br />
municipality level.<br />
Our process model (see figure 1) presents how the government<br />
and the private business organisation are organised in the urban<br />
development process. The process model aims for a project<br />
cluster approach for each specific urban development project of<br />
national importance. The core business of the government is<br />
defining laws and regulations on a high level base and the<br />
national strategic plan should focus on cluster developments.<br />
The government has the role of initiator and a private business<br />
organisation is responsible for the project development.<br />
The business organisation is mandated for the whole process<br />
development. The main objective of the business organisation is<br />
to achieve long-term commitment between the principal,<br />
developer and investor to gain sustainable development.<br />
The investor takes the responsibility for exploitation and services<br />
and facilities of a development in the beginning. After a few<br />
years this can be outsourced to a specialised company.<br />
The quality of the project is guaranteed because the investor<br />
earns his revenues over the long-term.<br />
A central management role in the process model is there for the<br />
Project Government Cluster Authority. This authority is taking<br />
care of laws, regulations and procedures within the public<br />
domain. Direct communication between the business<br />
organisation and the involved public department is another role<br />
of this authority. The authority consists of people from the<br />
concerned level of the government as well as the business<br />
organisation. It is important that these people are mandated for<br />
the project by their own organisation.
E.M.A. Hoekstra<br />
Samengestelde lateien<br />
Onderzoek naar het gedrag van samengestelde lateien, belast<br />
door een gelijkmatig verdeelde belasting<br />
Afstudeerrichting<br />
Structural Design<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. ir. D.R.W. Martens<br />
Dr. ir. A.T. Vermeltfoort<br />
Ing. G. Hagmolen of ten Have<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
16<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
In dit <strong>afst</strong>udeerproject is het gedrag van samengestelde lateien<br />
onderzocht. Daarbij is onderzocht welke spanningen in een<br />
samengestelde optreden en hoe het spanningsverloop vertaald<br />
kan worden naar rekenregels in de praktijk. Er is literatuuronderzoek<br />
gedaan naar balkgedrag en wandliggergedrag en verschillende<br />
rekenmethoden zijn vergeleken waarmee de toelaatbare<br />
belasting op samengestelde lateien berekend wordt. In het<br />
laboratorium zijn proeven uitgevoerd en er is een numerieke<br />
analyse gemaakt. De resultaten daarvan worden in het verslag<br />
besproken. Op basis van de resultaten worden rekenmethoden<br />
beschouwd.<br />
Trefwoorden<br />
Steenconstructies<br />
Latei<br />
Samenwerking<br />
Wandligger<br />
Rekenmethode<br />
Afbeelding 1 Schema van het spanningsverloop in een samengestelde<br />
latei<br />
Afbeelding 3 Hoofddrukspanningen in een samengestelde latei,<br />
berekend met ANSYS<br />
Een samengestelde latei bestaat uit een balkelement met daarop<br />
metselwerk. Het balkelement en het metselwerk werken samen<br />
waarbij een drukzone ontstaat in het metselwerk en trek in het<br />
balkelement. Het balkelement draagt niet alleen het bovenliggende<br />
metselwerk maar werkt er mee samen, waardoor het<br />
balkelement slanker uitgevoerd kan worden. In dit onderzoek is<br />
het balkelement een voorgespannen betonlatei. Dit onderzoek<br />
maakt deel uit van een groter onderzoek dat opgezet is door<br />
Vebo, een producent van voorgespannen betonlateien.<br />
Onderzocht is hoe het verloop van spanningen is in een samengestelde<br />
latei, en hoe dit spanningsverloop vertaald kan worden<br />
naar rekenregels in de praktijk.<br />
Bij een kleine opmetselhoogte is het spanningsverloop in een<br />
samengestelde latei te vergelijken met het spanningsverloop in<br />
een balk. Wanneer de opmetselhoogte groter wordt zal een<br />
samengestelde latei zich niet meer als een balk gaan gedragen<br />
maar als een wandligger. Dit heeft gevolgen voor het spanningsverloop.<br />
Vier verschillende rekenmethoden om samengestelde<br />
lateien te berekenen zijn met elkaar vergeleken.<br />
De overeenkomst tussen de rekenmethoden is, dat het optredende<br />
moment wordt getoetst en de optredende dwarskracht.<br />
Daarbij valt op dat de dwarskracht meestal maatgevend is voor<br />
de maximaal toelaatbare belasting op de samengestelde latei.<br />
Sommige rekenmethoden gebruiken een vergrotingsfactor voor<br />
de schuifsterkte. Daardoor wordt de werkelijke opneembare<br />
belasting beter benaderd.<br />
Veertien proeven zijn geanalyseerd (zeven koppels van twee<br />
dezelfde proeven), waarbij de samengestelde latei is belast<br />
door vier puntlasten die een gelijkmatig verdeelde belasting<br />
simuleren. Het metselwerk loopt door tot de uiteinden van de<br />
betonlatei, waarmee een dilatatie ter plaatse van de uiteinden<br />
van de betonlatei wordt gesimuleerd. Geconstateerd is dat de<br />
eerste scheurvorming optreedt in de betonlatei.
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 2 Proefopstelling<br />
17<br />
De scheurvorming kan optreden in het midden van de overspanning<br />
of bij de opleggingen. Bezwijken treedt op door een<br />
scheur die begint in de langsvoeg tussen de betonlatei en het<br />
metselwerk boven een van de opleggingen, waarna de scheur<br />
schuin omhoog loopt in het metselwerk, en de samengestelde<br />
latei bezwijkt. Uit metingen met LVDT's blijkt dat een boogvormige<br />
drukzone ontstaat in het metselwerk.<br />
In het eindige elementen programma ANSYS is een numeriek<br />
model gemaakt waarin 24 proefmuren zijn gesimuleerd zoals<br />
die in de proevenserie zijn beproefd. De proefmuren in het<br />
numerieke model verschillen in drie parameters: de opmetselhoogte,<br />
de overspanning, en de hoogte van de betonlatei.<br />
Voor de verschillende proefmuren is onderzocht wat het effect<br />
is van deze drie parameters op de spanningen op vijf verschillende<br />
plaatsen in de proefmuur.<br />
het scheur- en bezwijkgedrag van samengestelde lateien.<br />
Verder onderzoek kan gedaan worden naar de berekening van<br />
de spanningen in de langsvoeg tussen de betonlatei en het metselwerk<br />
boven de opleggingen. De huidige berekening zoals die<br />
in verschillende rekenmethoden al wordt toegepast - de toetsing<br />
van de dwarskracht waarbij een vergrotingsfactor voor de schuifsterkte<br />
wordt toegepast - is een methode die veilige waarden<br />
geeft maar toch kan worden verbeterd.<br />
De bevindingen uit het onderzoek zijn teruggekoppeld naar de<br />
rekenmethode die bij Vebo wordt gebruikt, om te zien of deze<br />
rekenmethode verbeterd kan worden. Het blijkt dat de toetsing<br />
van het moment uitgaat van de juiste spanningen op de helft<br />
van de overspanning. De toetsing van de dwarskracht is te veilig<br />
en levert toelaatbare belastingen op die ver beneden de werkelijk<br />
opneembare belasting liggen. Daarnaast wordt in de berekening<br />
geen rekening gehouden met mogelijke scheurvorming in<br />
de betonlatei nabij de opleggingen.<br />
Om een duidelijke relatie te kunnen leggen tussen de belasting<br />
waarbij scheurvorming of bezwijken optreedt, en verschillende<br />
parameters, zijn meer proeven nodig. Zeven koppels van twee<br />
gelijke proeven is te weinig om een duidelijk verband vast te<br />
stellen. In het numerieke model is de oplegging nog niet voldoende<br />
nauwkeurig gemodelleerd. De oplegging is een belangrijk<br />
punt in de samengestelde latei, waar in veel gevallen het<br />
begin van scheuren en bezwijken optreedt. Een nauwkeurigere<br />
simulatie van de opleggingen kan meer informatie geven over
Ing. J.M.L. Horsch<br />
Een geautomatiseerd woningbouw<br />
ontwerptool<br />
Afstudeerrichting<br />
Design & Decision Support Systems<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. B. de Vries<br />
Ir. ing. A. van der Zee<br />
G.J. van den Berge AvB<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Samenvatting<br />
Onderzoek of een computerprogramma in staat is de wensen<br />
van een consument om te zetten naar een ontwerp.<br />
Tegenwoordig krijgen mensen steeds meer keuze mogelijkheden<br />
om het ontwerp te beïnvloeden zoals een cataloguswoning.<br />
Echter zijn dit nog steeds ontwerpen die van te voren bedacht<br />
zijn. Tijdens het <strong>afst</strong>uderen zijn 2 methodes, te weten het genetisch<br />
algoritme en een gridmethode, onderzocht die zelfstandig<br />
met oplossingen genereren zodat iedereen toch zijn eigen uniek<br />
ontwerp krijgt.<br />
Trefwoorden<br />
Vlekkenschema's<br />
Indelingsvarianten<br />
Ontwerp ondersteunend systeem<br />
Agent-based modelling<br />
Genetisch algoritme<br />
Afbeelding 1 Wensen<br />
18<br />
Afbeelding 3 GUI resultaten<br />
Probleemstelling<br />
De consument wilt tegenwoordig steeds meer zelf beslissen en<br />
niet zaken opgedrongen krijgen. Ook ontwerpers en bouwbedrijven<br />
krijgen hier steeds meer mee te maken.<br />
Om de consument vrijheden te geven wordt bijvoorbeeld het<br />
WensWonen (http://www.wenswonen.nl) steeds populairder.<br />
Mensen kunnen op een website hun eigen basis woning kiezen<br />
en opties, zoals een dakkapel, langere woonkamer etc.<br />
Echter zijn de opties altijd nog beperkt daar de architect deze<br />
van te voren heeft bedacht. Ook kunnen meerdere mensen<br />
dezelfde opties kiezen waardoor de woning ook niet uniek is.<br />
Om de consumenten toch meer vrijheden te geven is er onderzocht<br />
of de computer niet met voorstellen kan komen waarbij<br />
de wensen van de consument centraal staat.<br />
De probleemstelling luidt:<br />
"Hoe kan de consument meer invloed uitoefenen op het ontwerpproces<br />
van zijn woning?"<br />
Genetisch algoritme<br />
Binnen het genetisch algoritme is de string het belangrijkste<br />
element. Een string kan op verschillende manieren opgebouwd<br />
worden en bestaat uit een reeks variabelen. Uiteindelijk is<br />
ervoor gekozen dat, de volgorde van de opgegeven vertrekken,<br />
de volgorde in de string bepaalt. Elk vertrek wordt door 4 getallen<br />
gerepresenteerd te weten een begincoördinaat, lengte en<br />
breedte. De werking is als volgt:<br />
• er wordt een populatie aangemaakt met allemaal strings die<br />
uit randomgetallen bestaan. Om de nauwkeurigheid enigszins<br />
in te perken zal er in veelvouden van 1 meter gewerkt<br />
worden. Dit betekent dat ruimtes in veelvouden van 1 meter<br />
groter of kleiner gemaakt kunnen worden. Hierdoor beperk je<br />
het aantal oplossingen maar versnel je de berekening.<br />
• de populatie wordt beoordeeld door het programma om rangschikking<br />
van strings mogelijk te maken. Dit wordt gedaan<br />
door de fitnessfuncties. In dit programma zitten 5 verschillende<br />
fitnessfuncties die het ontwerp kan beoordelen.
Afbeelding 2 Gebruikers Interface genetisch algoritme<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 4 Resultaat gridmethode<br />
19<br />
Al deze fitnessberekeningen worden op een gewogen manier bij<br />
elkaar opgeteld waardoor er aan een vlekkenschema een punt<br />
toegekend wordt. Vervolgens zal een percentage van de beste<br />
strings overleven en een deel zal gemuteerd worden om de<br />
populatie weer aan te vullen. De mutatie bestaat uit 2 onderdelen<br />
te weten crossover en mutatie zelf. Bij crossover worden<br />
2 strings met elkaar gecombineerd waardoor er 2 nieuwe schema's<br />
ontstaan. Bij mutatie zal een willekeurig aantal getallen in<br />
de string vervangen worden door nieuwe willekeurige getallen.<br />
Dit proces wordt net zolang herhaald totdat er een aantal vlekkenschema's<br />
zo fit zijn dat ze getoond kunnen worden aan de<br />
consument. Deze kan dan aangeven welke vlekkenschema's aan<br />
zijn verwachtingen voldoen. Als dit er meerdere zijn zullen,<br />
deze overleven en verder gemuteerd worden. Als dit er maar één<br />
is zal dit wel het definitieve vlekkenschema moeten zijn.<br />
op 4 meter van de weg, de woonkamer direct aan de keuken<br />
waaraan de eetkamer weer ligt. Door voor elk type woning, doorzon,<br />
patio, villa een eigen controletabel te maken is het mogelijk<br />
meerdere typen plattegronden te maken.<br />
Gridmethode<br />
Deze methode is afgeleid van een onderzoek binnen de stedenbouw.<br />
Het principe hier is dat een locatie opgedeeld wordt door<br />
een grid. Elke cel in dit grid kan één functie, zoals woonkamer,<br />
keuken, tuin etc bevatten. Door nu voor elke cel zijn optimale<br />
waarde te bereken, welke afhangt van <strong>afst</strong>and tot andere functies<br />
en omliggende functies, kan de gehele locatie geoptimaliseerd<br />
worden. In zogenaamde controletabellen staat voor elke functie<br />
de meest optimale <strong>afst</strong>and tot een andere functie, welke de schakeling<br />
van ruimten beïnvloed.<br />
Resultaat<br />
Het resultaat is een computerprogramma in Excel VBA geprogrammeerd,<br />
waar het gridalgoritme in is verwerkt. De wensen<br />
van de consument, welke ruimten hij wilt en of deze mogen<br />
groeien, het beschikbaar budget en terrein, zorgen ervoor dat<br />
naar een optimale configuratie gewerkt kan worden. Binnen dit<br />
geheel zijn de controletabellen van cruciaal belang omdat deze<br />
bepalen waar welke vertrekken in de situatie gesitueerd worden.<br />
Bijvoorbeeld zou voor een garage het optimum kunnen liggen
F.A.A. Huijben<br />
VACUUMATICS<br />
Vacuumatically Pre-stressed Reconfigurable Architectural<br />
Structures<br />
Afstudeerrichting<br />
Structural Design & Architecture<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. ir. F. van Herwijnen<br />
Ir. G. Lindner<br />
Prof. ir. J. Westra<br />
Ir. R.P.G. Brodrück<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Afbeelding 1 Vacuumatic Structure<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
20<br />
Samenvatting<br />
Vacuumatics can be described as a flexible system of enclosing<br />
foils with structural (filler) elements that utilises the<br />
atmospheric pressure as a rigidifying tool by extracting the air<br />
within these foils. Their main advantage is the fact that they can<br />
be freely shaped and stabilised over and over again, creating<br />
flexible and reconfigurable structures capable of being<br />
optimised to specific conditions and required behaviours. This<br />
project can be described as a search for the structural as well as<br />
architectural qualities of vacuumatics, which led to the “ideal”<br />
contemporary application of vacuumatics as a reconfigurable<br />
moulding technique to create complex designs in concrete.<br />
Trefwoorden<br />
Vacuumatics<br />
Freezing” Shape<br />
Free-form Design<br />
Customisation / Adaptability<br />
Reconfigurable Concrete Formwork<br />
Afbeelding 4 Free-form Design - Customisation<br />
Our current society can be characterised as rapidly changing,<br />
merged with globalised technology and infected with<br />
individualism. Besides the latest architectural trends of<br />
customisation and the search for a degree of randomness in<br />
structures and buildings, it can not be ignored that free-form<br />
design and so-called blobs are very actual phenomena within<br />
present-day architectural practice. Furthermore, buzzwords like<br />
“adaptable”, “responsive”, “kinetic” and even “smart” and<br />
“intelligent” are more and more common in contemporary<br />
(building) design. A flexible and personalised living environment<br />
with changing identities will be inevitable. A rather “new”<br />
and relatively low-tech way to realize this dynamic environment<br />
may be found with the introduction of the so called<br />
vacuumatically pre-stressed structures, or “vacuumatics” in<br />
short.<br />
Vacuumatics can be regarded as a flexible system of enclosing<br />
foils with structural (filler) elements that utilises the<br />
atmospheric pressure as a rigidifying tool by extracting the air<br />
within these foils, quite similar to vacuum packed coffee.<br />
The created vacuum pressure (or negative pressure) causes the<br />
otherwise often incoherent filler elements to be tightly<br />
compressed and secured into their present configuration, hence<br />
acting as a sort of glue that bonds the individual elements<br />
rigidly together and (temporary) “freezing” the current geometry<br />
of the structure. The “final” self-supporting capacity of<br />
vacuumatics enables the production of complex organic shapes,<br />
capable of being adapted or optimised to specific conditions or<br />
required behaviours. For this reason, vacuumatics could be a<br />
“new” stimulant for contemporary designers and architects who<br />
wish for more than what current, often traditional, design and<br />
building methods can offer them.<br />
With this graduation project, a parameter study is carried out to<br />
determine on a qualitative manner the structural and<br />
geometrical behaviour of vacuumatic structures, by
Afbeelding 2 Parameter Scheme: Filling - Skin<br />
Afbeelding 3 Pre-stress Derivation: Direct and Indirect Component<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Reconfigurable Formwork System<br />
concentrating on the individual properties of the two main<br />
components: the (enclosing) skin and the filling. The structural<br />
as well as architectural qualities of vacuumatics are further<br />
explored by means of several small scale models and prototypes,<br />
as well as a material study of the filler elements.<br />
The aim is to gain fundamental understanding in and control<br />
over the underlying design principles so as to be able to<br />
optimise structural assemblies to specific conditions and<br />
required behaviours.<br />
The behaviour of vacuumatic structures depends on the exact<br />
nature of the materials used. Although almost any type of filler<br />
material may be applied with vacuumatics, their enhanced<br />
structural properties in vacuumatic state are essential, since this<br />
determines the final capacity of the structure with regard to<br />
strength, stiffness and stability (and therefore safety).<br />
The vacuum pressure acting on the covering foils causes this<br />
skin to be tightly wrapped around the surface of the filler<br />
elements, hence resulting in a pre-stress of the vacuumatic<br />
structure. The skin in particular seems to be of big importance<br />
to the structural potential of vacuumatics, since it not only<br />
ensures the structure’s integrity (as it provides the essential<br />
air-tightness), its deformation also largely determines the<br />
distribution of the pre-stress throughout the structure.<br />
The skin deformation is mainly determined by the elasticity of<br />
the skin material, and to some extend by the compression<br />
(and thus shrinkage) of the filling. The pre-stress force acting on<br />
each (granular) filler element is found to be divided into a direct<br />
and an indirect component.<br />
The ability to adjust and control the reconfigurability of the filler<br />
elements (and thus the flexibility of the structure) by means of<br />
varying vacuum pressure results in the so called “reversibility”<br />
of the rigidifying process, enabling vacuumatic structures to be<br />
shaped over and over again.<br />
Afbeelding 6 “New” Shapes in Concrete<br />
The original “flexible” behaviour of vacuumatics in un-deflated<br />
(or “re-flated”) state opens up many possibilities with respect to<br />
the relatively low-tech realisation of free-form designs. In order<br />
to literally mould vacuumatic structures into a certain desired<br />
shape, some sort of morphological tooling is required that forces<br />
the filler elements into their “final” configuration.<br />
This process might be somewhat similar to the formwork with<br />
the production of concrete structures, but especially the ability<br />
to locally adjust the geometry has great potential with respect to<br />
its effectiveness and implementation into the current building<br />
industry.<br />
The hazard of damaging the enclosing skin and subsequently<br />
jeopardising the structural integrity of vacuumatics remains<br />
probably the biggest obstruction of introducing these structures<br />
into the current building industry as independent, primary and<br />
“permanent” load-bearing structures. On the other hand, this<br />
temporality and the advantageous characteristics of vacuumatics<br />
(the ability to be “free-formed”, to be adapted, to create a degree<br />
of randomness and to be repeatedly stabilised) seem to provide<br />
the “ideal” boundary conditions for a truly flexible, re-usable and<br />
most importantly reconfigurable moulding technique for the<br />
production of complex shapes and textures in concrete.<br />
21
R.M. Jansen<br />
Europese hotels als alternatieve<br />
vastgoedbeleggingscategorie<br />
Een onderzoek naar de beleggingsmogelijkheden in Europees<br />
hotelvastgoed<br />
Afstudeerrichting<br />
Vastgoedbeheer<br />
Afstudeercommissie<br />
Ir. L.A.M.C. van de Ven<br />
Drs. R. Weisz RA<br />
Drs. H.W. Boissevain MRICS<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
22<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Samenvatting<br />
In het onderzoek komen aspecten aan bod die een rol spelen<br />
bij het acquireren van hotelvastgoed, worden hotelvastgoed<br />
beleggingskarakteristieken bepaald en zijn de effecten van investeren<br />
in Europees hotelvastgoed op een beleggingsportefeuille<br />
geanalyseerd. Hieruit blijkt dat Europese hotels een interessante<br />
alternatieve vastgoedbeleggingscategorie zijn.<br />
Gebaseerd op kerncijfers als rendement, risicopremie, risico en<br />
correlatie is daarnaast een zeer duidelijke en significante rol<br />
weggelegd voor Europese hotelvastgoedbeleggingen in een<br />
Europese (vastgoed)beleggingsportefeuille.<br />
Trefwoorden<br />
Beleggen<br />
Vastgoed<br />
Overeenkomst (lease- managementcontract)<br />
Hotels<br />
Europa<br />
Afbeelding 1 Risicopremie Europees hotelvastgoed<br />
Rendementen op met name traditionele vastgoedsectoren zijn<br />
afgenomen door de hoge prijzen die voor vastgoed gevraagd<br />
worden. Om hogere opbrengsten te realiseren richten beleggers<br />
zich op alternatieve markten, waaronder die van hotels.<br />
Hotelketens stoten vastgoed af om kapitaal vrij te maken,<br />
teneinde in de toekomst de meest waardecreërende hotels te<br />
kunnen exploiteren en de expansiestrijd aan te kunnen gaan<br />
met andere hotelketens. Over het beleggingspotentieel van<br />
investeren in (Europees) hotelvastgoed is echter nog relatief<br />
weinig bekend. In dit <strong>afst</strong>udeeronderzoek is ingegaan op deze<br />
onbekendheid door inzicht te geven in de Europese hotelvastgoedmarkt<br />
en hoe deze beleggingscategorie past binnen een<br />
(vastgoed)beleggingsportefeuille. De probleemstelling van het<br />
onderzoek is dan ook als volgt geformuleerd:<br />
Wat is het effect van hotelvastgoedbeleggingen, die met name<br />
toegespitst zijn op Europese kerngebieden, op een Europese<br />
(vastgoed)beleggingsportefeuille met betrekking tot rendement,<br />
risico's en spreiding? Aspecten die een rol spelen bij hotelacquisities.<br />
Wanneer een belegger over wil gaan tot het acquireren<br />
van hotels zijn er een aantal aspecten die een cruciale rol spelen;<br />
de overeenkomst, de hoteloperator en het hoteltype.<br />
Een overeenkomst tussen een hotelorganisatie en hotelvastgoedbelegger<br />
kan bestaan uit een lease- of een managementcontract.<br />
Het essentiële verschil tussen een lease- en managementovereenkomst<br />
is dat bij het leasecontract de exploitant een (vaste,<br />
semi-variabele of variabele) vergoeding betaalt aan de eigenaar<br />
voor het gebruik van het vastgoed. Bij een managementcontract<br />
ontvangt de hotelorganisatie een managementvergoeding van<br />
de belegger; de exploitatie-inkomsten komen toe aan de investeerder.<br />
Bij een leaseovereenkomst wordt het financiële risico<br />
geminimaliseerd ten opzichte van het managementcontract,<br />
echter alleen wanneer de hotelorganisatie kredietwaardig is en<br />
een minimale bodemhuur gegarandeerd wordt.<br />
Bij een managementcontract geldt een hoger economische risico<br />
voor de belegger, maar er kan daarentegen optimaal geprofiteerd<br />
worden van een gunstige markttoestand, marktaandeel en efficiënt<br />
operationeel hotel.<br />
De verschillende hoteloperators kunnen onderverdeeld worden<br />
in eerste- en tweedeklas hotelorganisaties. Een eersteklas hotel<br />
organisatie voorziet de belegger van een voor het publiek her-
Afbeelding 2 Resultaten Europese hotelbranche<br />
Afbeelding 3 Rendement Europees hotelvastgoed<br />
kenbare naam (bv. Hilton of Marriott) en managementdeskundigheid.<br />
Een tweedeklas hotelorganisatie heeft geen "merknaam"<br />
imago en kan daarom alleen managementdeskundigheid<br />
bieden. Een eersteklas operator resulteert over het algemeen in<br />
hogere opbrengsten, operationele effectiviteit en een sterkere<br />
marktpositie, waardoor beleggers voorkeur hebben voor dergelijke<br />
hotelorganisaties. Er zijn echter ook specifieke voordelen te<br />
behalen met tweedeklas organisaties. Hierbij kan gedacht worden<br />
aan contractvormen waarbij bepaalde garanties gesteld kunnen<br />
worden, zoals een vastgestelde basishuur, waardoor een<br />
investeerder risico afdekt ten aanzien van verplichtingen van<br />
kapitaalskosten.<br />
Het doel bij full-service- (3/4 sterren) en luxury- (5 sterren)<br />
hotelbeleggingen is om de waarde van een hotel te maximaliseren<br />
en de operationele kasstroom te verbeteren. De focus van<br />
een belegging in limited-service-hotels (1/2 sterren) ligt op het<br />
maximaliseren van de kasstroom gedurende de economische<br />
levensduur van een hotel. Limited-service-hotels hebben, vergeleken<br />
met full-service- en luxury-hotels, een lager operationeel<br />
risicoprofiel. Luxury-hotels, en in mindere mate full-servicehotels,<br />
hebben een lager verouderingsrisico ten opzichte van<br />
limited-service-hotels.<br />
Beleggingskarakteristieken en effecten van Europees hotelvastgoed.<br />
Gedetailleerde datareeksen van rendementen behaald met<br />
beleggen in Europees hotelvastgoed worden tot op heden niet<br />
geregistreerd. Om de beleggingskarakteristieken van Europees<br />
hotelvastgoed te bepalen is binnen het onderzoek een methode<br />
opgesteld waarbij prestaties van de hotelbranche, in diverse<br />
belangrijke Europese steden, vertaald zijn naar potentiële rendementen<br />
die met hotelvastgoedbeleggingen (3-, 4-, en 5-sterrenhotels)<br />
behaald zouden kunnen zijn.<br />
Ook hiervoor geldt dat deze waarden per markt sterk uiteenlopen,<br />
zowel naar boven (bijv. Praag, Amsterdam) als naar beneden<br />
(bijv. Birmingham, Manchester). De betrekkelijk hoge standaarddeviatie<br />
weerspiegelt het volatiele karakter van de hotelbranche.<br />
De waarde van hotelvastgoed is namelijk afhankelijk<br />
van de exploitatie, die op haar beurt weer in sterke mate wordt<br />
bepaald door economische ontwikkelingen en specifieke gebeurtenissen<br />
(terroristische aanslagen, mond- en klauwzeer, SARS,<br />
etc.) die sterke invloed hebben op de resultaten binnen de hotelbranche.<br />
Hotelvastgoedbeleggingen binnen de Europese steden<br />
correleren van gematigd negatief tot hoog en bieden dus spreidingspotentieel<br />
op basis van geografische spreiding.<br />
Om de spreidingseffecten bij toevoeging van Europees hotelvastgoed<br />
aan een beleggingsportefeuille inzichtelijk te maken, zijn<br />
de resultaten van Europese hotelvastgoedbeleggingen gedurende<br />
de periode 1998-2006 vergeleken met die van andere asset-classes.<br />
Hieruit blijkt dat hotelvastgoed beleggers perspectief biedt<br />
op een risico-rendementsverhouding die ongeveer gelijkwaardig<br />
is aan die van beleggingen in traditioneel Europees vastgoed.<br />
Rendementen van Europees hotelvastgoed zijn gemiddeld hoger<br />
dan van investeringen in traditioneel Europees vastgoed, de risico's<br />
echter ook. De risico-rendementsverhouding is gemiddeld<br />
beter dan beleggingen in Europese beursgenoteerde vastgoedaandelen,<br />
aandelen en obligaties.<br />
Europees hotelvastgoed en traditionele Europese vastgoedsectoren<br />
hebben onderling een relatief hoge correlatie, waardoor<br />
hotelvastgoed binnen een Europese directe vastgoedportefeuille<br />
betrekkelijk weinig spreidingsvoordelen biedt. Het diversificatiepotentieel<br />
van beleggingen in Europees hotelvastgoed met<br />
overige asset-classes (vastgoedaandelen, andere aandelen en<br />
obligaties) is daarentegen relatief sterk.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
23<br />
Het (unleveraged) rendement binnen de diverse Europese hotelvastgoedmarkten<br />
is gedurende de periode 1998-2006 gemiddeld<br />
9,0%. Na correctie voor het risicovrije rendement geldt een<br />
gemiddelde risicopremie van 4,6%. De prestaties binnen de<br />
markten onderling lopen sterk uiteen; zo zijn er uitschieters<br />
met een bovengemiddelde risicopremie (bijv. Praag, Milaan) en<br />
markten die onder het gemiddelde (bijv. Warschau, Londen)<br />
gepresteerd hebben. Het risico (standaarddeviatie) bij investeren<br />
in Europese hotels is gemiddeld 5,4%.<br />
Concluderend kan gesteld worden dat Europese hotels een interessante<br />
alternatieve vastgoedbeleggingscategorie zijn. Doordat<br />
bij de meeste hotelvastgoedbeleggingen niet alleen geïnvesteerd<br />
wordt in de 'stenen', maar daarnaast ook geïnvesteerd wordt in<br />
een onderneming en de resultaten exploitatie afhankelijk zijn,<br />
kan echter wel gesteld worden dat kennis van de hotelbranche<br />
een essentieel vereiste is voor een succesvolle hotelbelegging.
Ing. S.J.C. Kieboom<br />
Overkapping in Diergaarde Blijdorp<br />
Afstudeerrichting<br />
Structural Design<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. ir. H.H. Snijder<br />
Ir. R. Blok<br />
Ir. M.M.J. Vissers<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Samenvatting<br />
In dit project is een constructief passend ontwerp gemaakt van<br />
een overkapping van een aantal dierenverblijven van Diergaarde<br />
Blijdorp, waarbij een systematische oplossing gezocht is voor<br />
een organisch ontwerp. De overkapping kent grote overspanningen<br />
en een gedeeltelijk te openen dak, waarbij aangetoond is dat<br />
het uitvoeringstechnisch realiseerbaar is om dit op een kleine<br />
bouwplaats in Rotterdam te bouwen.<br />
Trefwoorden<br />
staalconstructie<br />
grote overspanning<br />
organische vorm<br />
te openen dak<br />
dierentuin<br />
Afbeelding 1 Plattegrond Diergaarde Blijdorp<br />
24<br />
Diergaarde Blijdorp is bezig met een volledige vernieuwing van<br />
het park. Al hoewel er een algeheel plan is, is de aanpak tijdens<br />
de bouw zeer fragmentarisch - er wordt gebouwd per dierenverblijf.<br />
Dit wordt voornamelijk gedaan vanuit het uitvoeringstechnische<br />
perspectief. Het is makkelijker slechts één diersoort tijdelijk<br />
ergens anders onder te brengen en slechts een klein deel<br />
van het park af te sluiten voor bezoekers dan in één keer een<br />
Afbeelding 4 Concentrische cirkels & verschoven cirkels<br />
heel deel van het park aan te pakken. De volgende vraag doet<br />
zich dan voor: Is het mogelijk om meerdere functies en verblijven<br />
van de bestaande plannen van Diergaarde Blijdorp onder<br />
één kap te brengen en dus in één keer te bouwen, rekeninghoudend<br />
met de uitvoeringsproblemen?<br />
De vernieuwing die het park ondergaat, is erop gericht de dieren<br />
te plaatsen in een zo natuurlijk mogelijke leefomgeving, waarbij<br />
ze in het park geografisch gerangschikt worden<br />
(zie afbeelding 1).<br />
Op de overgang van de werelddelen Europa en Afrika zijn een<br />
aantal volières gepland. Deze overgang wordt gesymboliseerd<br />
door vogels die in de winter de trektocht maken van Europa<br />
naar Afrika. Voor deze volières en de daar omheen geplande<br />
gebouwen - waaronder een restaurant, een giraffeverblijf en een<br />
verblijf voor mhorr-gazelles - is in dit project een nieuw ontwerp<br />
gemaakt (zie afbeelding 2 en 3).<br />
Uitgangspunt bij dit ontwerp is dat er een kolomvrije overkapping<br />
ontworpen wordt. Hierbij kan het dak boven de volières<br />
van de Europese vogels - in het eerste bouwvolume - open.<br />
Natuur in een gebouw is niet natuurlijk. Om het geheel toch zo<br />
natuurlijk mogelijk te laten ogen, zijn de uitgangspunten bij het<br />
ontwerpen van de overkapping openheid, eenheid, de dieren<br />
centraal stellen en een rustig totaalbeeld. Dit is in het ontwerp<br />
bereikt door een overkapping te maken van evenwijdig aan<br />
elkaar geplaatste bogen. Deze bogen - gemaakt van ronde stalen<br />
buisprofielen die door een wals gebogen zijn - verschillen in<br />
hoogte en overspanning, zodat het geheel een organische vorm<br />
krijgt. Deze organische vorm past goed binnen een dierentuin.<br />
De afmetingen van de bogen zijn gerelateerd aan de functies.<br />
Zo zijn de bogen hoger ter plaatse van de volières en het<br />
giraffeverblijf. Door de grote overspanningen van de bogen is<br />
een kolomvrije ruimte gecreëerd. Dit bevordert de sfeer van<br />
openheid. De voor het publiek toegankelijke ruimtes worden<br />
slechts van elkaar gescheiden door netten of glazen wanden,
Afbeelding 2 Maquette; bovenaanzicht en zijaanzicht<br />
Afbeelding 3 Plattegrond<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Detail dak dicht (links) en dak open (rechts)<br />
om deze openheid te behouden.<br />
Het gebouw is in tweeën gedeeld. Hierbij worden in het ene<br />
gebouwdeel de Europese vogels geplaatst en worden in het<br />
andere gebouwdeel de Afrikaanse vogels en dieren geplaatst.<br />
Omdat de daklijn en de lijnen in de gevel vloeiend in elkaar over<br />
gaan, oogt het toch als één geheel. Elk gebouwdeel is tachtig<br />
meter lang. De grootste bogen maken een overspanning van<br />
63 meter en hebben een hoogte van 15,5 meter. Hart op hart<br />
staan de bogen acht meter uit elkaar. De afmetingen van de<br />
bogen zijn in eerste instantie bepaald door de functionele eisen,<br />
de gebogen begrenzing van het kavel ten gevolge van het achtergelegen<br />
spoor en het behoud van de organische vorm door het<br />
toepassen van - voor het oog - vloeiende lijnen. Vervolgens zijn<br />
er twee ontwerpsystemen toegepast op dit ontwerp, om een systematische<br />
oplossing te vinden voor een organisch ontwerp. De<br />
twee ontwerpprincipes zijn het systeem van concentrische cirkels<br />
en het systeem van de verschoven cirkels (zie afbeelding 4).<br />
Bij het systeem van de concentrische cirkels is elke strook tussen<br />
twee bogen een deel van het oppervlak van een kegel, waarbij<br />
de as van de kegel door het centrum van de bogen gaat.<br />
De ruimte tussen de bogen kan opgevuld worden met vlakke<br />
vierhoekige - trapeziumvormige - elementen. Deze elementen<br />
zijn per strook aan elkaar gelijk. Ook de koppeling van twee<br />
bogen bestaat per strook uit dezelfde secundaire liggers.<br />
Bij het tweede systeem van de verschoven cirkels is elke strook<br />
tussen twee bogen een deel van het oppervlak van een verschoven<br />
cilinder, waarbij de stralen van de bogen aan elkaar gelijk<br />
zijn. De ruimte tussen de bogen kan opgevuld worden met vlakke<br />
vierhoekge - parallelvormige - elementen. Bij dit systeem verschillen<br />
de elementen van het dakvlak per strook wel van vorm,<br />
maar zijn de secundaire liggers nog steeds gelijk aan elkaar.<br />
Het uiteindelijke ontwerp is een afwisseling van deze twee systemen.<br />
Er is gekozen om gebruik te maken van deze twee systemen,<br />
omdat de combinatie van deze twee de mogelijkheid<br />
geeft tot vrijere vormen.<br />
Afbeelding 6 Detail aansluiting dakconstructie, fundering en vloer<br />
Er zijn twee overgangsstukken toegepast zonder deze systematiek.<br />
Dit laatste is gedaan om te kunnen blijven voldoen aan de<br />
eerder gestelde uitgangspunten, waarbij vooral het esthetische<br />
aspect van de vloeiende lijnen doorslaggevend is geweest.<br />
De dakhuid is onder de bogen gehangen, om een zo rustig<br />
mogelijk beeld binnenin het gebouw te creëren. Deze dakhuid<br />
bestaat voor het grootste deel uit glasplaten. Een deel van het<br />
gebouw is dichtgezet met een houten afwerking. Dankzij het<br />
toegepaste systeem van de concentrische cirkels is het mogelijk<br />
geweest om in het gebouwdeel Europa een deel van de dakconstructie<br />
verrijdbaar te maken en dus te kunnen openen.<br />
Dit verrijdbare dak loopt onder de boog door en verdwijnt boven<br />
het vaste dakdeel in geopende toestand (zie afbeelding 5).<br />
Constructief bestaat het gebouw dus uit evenwijdig aan elkaar<br />
geplaatste bogen, gemaakt van ronde stalen buizen. De bogen<br />
zijn aan de uiteindes scharnierend verbonden met de fundering.<br />
Elke boog is aan de uiteindes gekoppeld door een trekstang om<br />
de spatkrachten op te kunnen vangen.<br />
De verticale afdracht van de belastingen gebeurd door middel<br />
van tweepaalspoeren (zie afbeelding 6).<br />
De bogen zijn onderling gekoppeld door middel van vierkante<br />
stalen kokerprofielen. De stabiliteit wordt in het vlak van de<br />
boog verzorgd door de bogen zelf. Uit het vlak van de bogen<br />
wordt de stabiliteit verzorgd door windverbanden. Per gebouwdeel<br />
zijn twee windverbanden toegepast, waarbij de horizontale<br />
belasting vanuit de gevel via de secundaire liggers door de windverbanden<br />
afgedragen wordt naar de fundering. De bogen worden<br />
in twee delen aangeleverd. Ze worden getransporteerd via<br />
het water, waarna het laatste deel van het transport over de<br />
openbare weg plaats vindt. Deze delen worden op de bouwplaats<br />
aan de voet van de uiteindelijke locatie van de boog gelost, geassembleerd<br />
en geplaatst. Dit alles kan gedaan worden met één<br />
kraan. De secundaire constructie en de windverbanden worden<br />
met een kleinere mobiele kraan geplaatst.<br />
25
F.B. Koster<br />
RENOVAIR gevelsysteem<br />
Ontwerp tweede-huidgevel voor toepassing op verouderde<br />
hoogbouw uit de utiliteitssector<br />
Afstudeerrichting<br />
Bouwtechnisch Ontwerpen<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg<br />
Ir. A.D.C. Pronk<br />
Ir. A.W.C. Timmermans<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Het Renovair gevelsysteem kan als duurzame renovatiemethode<br />
bij gevelrenovaties worden toegepast. De gevelconstructie wordt<br />
voor de bestaande gevel geplaatst en zal samen met de verouderde<br />
gevelconstructie werken als een tweede-huidgevel.<br />
Naast een opwaardering van de bouwfysische prestaties zal de<br />
gevel het gebouwvolume van een vernieuwde uitstraling voorzien.<br />
Het gevelsysteem bestaat uit een tussenconstructie en een<br />
vliesgevel met glas en luchtkussens als vlakvullingen.<br />
Trefwoorden<br />
Gevelontwerp<br />
Voorzetgevel<br />
Tweede-huidgevel<br />
Renovatie<br />
Luchtkussens<br />
Afbeelding 1 Gevelbeeld bij toepassing van het gevelsysteem op het<br />
hoofdgebouw van de TU <strong>Eindhoven</strong><br />
26<br />
Nederland beschikt over een goed onderhouden gebouwenvoorraad.<br />
Onvermijdelijk is echter het bereiken van het eind van de<br />
levensduur van een bouwdeel. Doordat de bouwdelen van een<br />
gebouw verschillen in lengte van levensduur komt het vaak voor<br />
dat er volledige sloop plaatsvindt terwijl de draagstructuur nog<br />
in uitstekende staat verkeerd. Om het grote aandeel bouwafval<br />
en de hoge milieubelasting terug te dringen is als doel gesteld<br />
een product te ontwikkelen die bij een gevelrenovatie als duurzame<br />
renovatiemethode kan worden toegepast.<br />
Belangrijk uitgangspunt is het concept waarbij een tweede gevel<br />
voor de bestaande gevel geplaatst wordt. De bestaande gevel kan<br />
gehandhaafd blijven waardoor de milieubelasting wordt geminimaliseerd.<br />
De combinatie van beide gevels, werkend als tweedehuidgevel,<br />
moet de prestaties op het gebied van comfort en<br />
energieverbruik optimaliseren.<br />
Tevens biedt de toepassing van de tweede huid de mogelijkheid<br />
om het gevelbeeld van een vernieuwende uitstraling te voorzien.<br />
In combinatie met deze uitgangspunten is er in dit <strong>afst</strong>udeeronderzoek<br />
nader ingegaan op de toepassing van luchtkussens van<br />
ETFE-folie in het gevelvlak. Het materiaal biedt grote voordelen<br />
die optimaal benut kunnen worden bij toepassing van een tweede<br />
gevel constructie. Vanuit een uitgebreide voorstudie is met<br />
dit materiaal de uitdaging aangegaan. De opgestelde ontwerpopgave<br />
is toegepast op een concrete renovatieopgave.<br />
Het betreft hier het hoofdgebouw van de <strong>Technische</strong> <strong>Universiteit</strong><br />
<strong>Eindhoven</strong>.<br />
Het Renovair gevelsysteem bestaat uit een vliesgevel die met een<br />
hangende constructie de verticale krachten via het dakvlak afdraagt<br />
aan de bestaande draagconstructie (afbeelding 1). Met<br />
enkele trek/druk verbindingen worden de dwarskrachten van<br />
het gevelvlak op de verdiepingsvloeren overgedragen. De gecompartimenteerde<br />
spouwruimte van de dubbele gevel kan op een<br />
gecontroleerde natuurlijke wijze worden geventileerd door middel<br />
van de van aanstuurbare ventilatieroosters in de buitenschil.
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 2 Principe draagconstructie waarbij de verticale krachten op de bestaande kolommenstructuur worden overgebracht<br />
27<br />
De zonwering kan worden aangebracht in de spouwruimte<br />
waardoor de interne warmteproductie in de koelperiode aanzienlijk<br />
wordt verlaagd. Bij aanwezigheid van te openen geveldelen<br />
in de bestaande gevel kan er extra worden bespaard door de<br />
mogelijkheid tot nachtkoeling en het gebruik maken van natuurlijke<br />
ventilatie. Door de rooster te sluiten kan er in de stookperiode<br />
een optimale bufferwerking worden gerealiseerd.<br />
De verhoogde spouwtemperaturen doen de energieverliezen<br />
door de gevelconstructie aanzienlijk afnemen. Zowel de ventilatieroosters<br />
als de zonwering worden door een klimaatbeheerssysteem<br />
aangestuurd om optimale energetische condities te<br />
creëren.<br />
De vlakvulling van de tweede huid bestaat uit enkel glas en<br />
luchtkussens. De luchtkussens verlagen het gewicht van de<br />
gevelconstructie en dragen bij aan een vernieuwend gevelbeeld.<br />
Door de verhoogde thermisch isolerende waarde wordt de<br />
bufferwerking van de gevel in de stookperiode versterkt.<br />
Tevens kan er door toepassing van een zonwerende luchtkussenvariant,<br />
waarbij de zon aan de buitenzijde van de tweede gevel<br />
wordt geweerd, nog eens een extra besparing op de koellast<br />
worden behaald. Verder zijn de vliesgevelprofielen dusdanig<br />
aangepast dat zowel glasvlak als luchtkussen bevestigd kan<br />
worden. Pompunits op het dakvlak voorzien de kussens van een<br />
overdruk. De stijlprofielen doen tevens dienst als luchttoevoer.<br />
Door analyses van zowel de energieprestaties als de prestaties op<br />
het gebied van comfort, is geprobeerd de meerwaarde van het<br />
concept aan te tonen.<br />
Bij toepassing van het gevelontwerp lijken problemen met oververhitting<br />
van het binnenklimaat door het verplaatsen van de<br />
zonwering voorkomen te kunnen worden. Tochtklachten en<br />
problemen met natuurlijke ventilatie lijken onwaarschijnlijk<br />
door de sterke windreducerende werking van de tweede huid.<br />
De hoeveelheid toetredend daglicht neemt af maar is door de<br />
gunstige plaatsing van de roosters en de transparantie van de<br />
tweede huid zo beperkt mogelijk gehouden. Verder behoudt de<br />
gebruiker een hoge mate van invloed op de instellingsmogelijkheden<br />
van de gevelconstructie. Door de keuze voor het toegepaste<br />
geveltype kan de gebruiker altijd naar eigen inzicht de<br />
ramen openen.<br />
Om inzicht te geven in mogelijke besparingen op het energieverbruik<br />
zijn er analyses uitgevoerd op enkele concrete dagsituaties.<br />
Hierbij zijn de energieprestaties vergeleken van het ontwerp,<br />
de bestaande gevelconstructie en een nieuwe enkelschalige<br />
vliesgevelvariant, toegepast wanneer de bestaande gevel zou<br />
worden verwijderd. Uit de analyses blijkt dat er in de stookperiode<br />
aanzienlijke besparingen behaald kunnen worden door de<br />
verhoogde spouwtemperaturen. Grote delen van de dag lijkt het<br />
zelfs mogelijk een aangenaam binnenklimaat te realiseren zonder<br />
toevoer van warmte. In de koelperiode kan de grote interne<br />
warmteproductie door zoninstraling worden weggenomen door<br />
het verplaatsen van de zonwering naar de spouwruimte.<br />
De besparingen op de koellast kunnen hierbij oplopen tot zo'n<br />
20% - 30%. Wanneer gekozen wordt voor de variant met de<br />
zonwerende kussens blijkt nog eens een extra besparing van<br />
10% - 15% haalbaar.<br />
Tot slot kan worden geconcludeerd dat de toepassing van het<br />
ontworpen gevelsysteem zeker een meerwaarde heeft, voor<br />
zowel het comfort als het energieverbruik, ten opzichte van een<br />
enkelschalige gevelvariant. Veel hangt echter af van de extra<br />
investeringskosten. Uit een schatting blijkt dat de kosten van het<br />
gevelsysteem ten opzichte van de enkelschalige variant zo'n 10%<br />
tot ruim 45% hoger uitvallen. De meerkosten zijn hierbij sterk<br />
afhankelijk van de kosten voor installaties en regeltechnieken.
M. Kuhlmann<br />
En wat nou als...?<br />
Twijfel over het al dan niet kunnen wijzigen van een DBFMO<br />
contract.<br />
Afstudeerrichting<br />
Construction Management and Engineering<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. W.F. Schaefer<br />
Ir. E.G.J. Blokhuis<br />
Ir. L.J.A.M. van Griensven<br />
Naar Brits voorbeeld is de Nederlandse overheid begonnen met<br />
het stimuleren van geïntegreerde contracten in de utiliteitsbouw.<br />
Het Engelse PFI is voor Nederland vertaald in DBFMO (design,<br />
build, finance, maintain en operate). Dit zijn contracten waar<br />
een consortium van partijen een langdurige verantwoordelijkheid<br />
krijgt over de opdracht, ook na oplevering.<br />
Naast het ontwerp en de bouw van het project, waarbij de architect<br />
aan de zijde van de opdrachtnemer zit, zal het consortium<br />
ook de financiering op zich moeten nemen. Verder wordt na<br />
oplevering door het consortium een pakket aan onderhoudsdiensten<br />
en facility management geleverd. De opdrachtgever<br />
betaalt dit consortium voor de beschikbaarheid van het gebouw<br />
en de geleverde diensten, op basis van gestelde prestatie-eisen.<br />
Om duurzaamheid en innovatie te stimuleren, wordt de<br />
opdracht functioneel gespecificeerd.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
28<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Met een geïntegreerd (DBFMO) contract gaat een opdrachtnemend<br />
consortium voor lange tijd de verplichting aan om de<br />
opdrachtgever een gebouw en bijbehorende diensten te leveren,<br />
op basis van een periodieke vergoeding.<br />
In de Nederlandse utiliteitsbouw gebeurt dit nog nauwelijks.<br />
De lange contractuele verbondenheid roept de vraag op of de<br />
opdrachtgever wel voldoende ruimte heeft om eventuele wijzigingen<br />
te kunnen doorvoeren. Daarom is gekeken naar invloeden<br />
op de positie van een opdrachtgever, wanneer deze in<br />
onderhandeling treedt met de opdrachtnemer over een verandering<br />
in het project gedurende de operationele fase. Dit is gedaan<br />
met gebruik van de vignetmethode, waarin fictieve cases aan<br />
respondenten worden voorgelegd.<br />
Trefwoorden<br />
Opdrachtgever<br />
Geïntegreerde contracten<br />
Onderhandelen<br />
Flexibiliteit<br />
Vignetmethode<br />
In dit onderzoek is op zoek gegaan naar de wisselwerking<br />
tussen een opdrachtgever en een opdrachtnemend consortium.<br />
Uitgangspunt hierbij was het complexe geïntegreerde contract.<br />
Uit interviews en een literatuurstudie kwam naar voren dat er<br />
getwijfeld werd aan de flexibiliteit van DBFMO contracten.<br />
Met andere woorden, of de opdrachtgever nog wel voldoende<br />
ruimte gelaten wordt om te kunnen reageren op veranderende<br />
omstandigheden. Omdat dergelijke contracten veelal door een<br />
complexe opdrachtgever zullen worden toegepast is hier behoefte<br />
aan. Het zullen grote (semi-)publieke of private opdrachtgevers<br />
zijn, die zowel in de organisatie zelf als in hun omgeving<br />
veel krachten kennen. Er kan bovendien spanning ontstaan<br />
tussen de projectorganisatie en de lijnorganisatie door deze<br />
dynamiek aan opdrachtgeverzijde.<br />
Daarom is een wijzigingssituatie beschreven waarin de<br />
opdrachtgever iets in ontwerp, bouwvolume, dienstenaanbod<br />
of functie van zijn gebouw wil veranderen zodanig dat het betalingsmechanisme<br />
dient te worden aangepast. Dit, terwijl het<br />
project al in de operationele fase is. De vraag wordt beantwoord<br />
wat invloed heeft op contractuele flexibiliteit voor een opdrachtgever<br />
en of er verschil bestaat tussen een "geïntegreerde" en<br />
een "traditionele" situatie.
Begrippen uit de speltheorie en onderhandelingstheorie zijn<br />
gebruikt om de situatie die zo ontstaat te beschrijven.<br />
De opdrachtgevende partij is als uitgangspunt genomen en zijn<br />
onderhandelingspositie wordt geschetst aan de hand van<br />
9 variabelen:<br />
- De mate waarin er tijdsdruk bestaat;<br />
- De mate waarin de vertegenwoordiger van de opdrachtgever<br />
verbonden is aan de lijnorganisatie van deze opdrachtgever;<br />
- De mate waarin de opdrachtgever over reële opties beschikt;<br />
- Hoe hoog de opdrachtgever het bestaande afbreukrisico<br />
inschat;<br />
- Hoe hoog de huidige waarde van het gebouw nog is;<br />
- Hoe de relevante kennis is verdeeld tussen opdrachtgever en<br />
opdrachtnemer;<br />
- Of de opdrachtgever een positieve of negatieve marktreputatie<br />
heeft;<br />
- Of de opdrachtgever wel of geen relevante ervaring heeft;<br />
- Of de opdrachtgever wel of geen belang heeft bij toekomstige<br />
samenwerking met de opdrachtnemer.<br />
Bovendien wordt onderscheid gemaakt tussen een traditionele<br />
situatie, met meerdere losse contracten met al dan niet verschillende<br />
opdrachtnemers, en een geïntegreerde situatie met slechts<br />
één opdrachtnemend consortium. Met deze 10 variabelen bleken<br />
1024 unieke situaties mogelijk, die door middel van vignetten<br />
aan de respondenten (ervaren adviseurs die de rol van<br />
opdrachtgever moesten aannemen) werden voorgelegd.<br />
Bij een gebrek aan historische data, door het nog kleine aantal<br />
projecten, vormden deze fictieve cases de dataset.<br />
Hen werd vervolgens gevraagd om de situatie op drie punten te<br />
beoordelen:<br />
- Kans dat tot een akkoord over de wijziging wordt gekomen;<br />
- De voorwaarden waaronder dit akkoord er zou komen;<br />
- De snelheid waarmee dit akkoord er zou komen.<br />
De resultaten die uit de toegepaste meervoudige regressieanalyse<br />
naar voren kwamen, laten zien dat niet elk van de 10<br />
genoemde variabelen even belangrijk is voor de mogelijkheden<br />
van een opdrachtgever om inderdaad zijn contract/gebouw te<br />
wijzigen. Bovendien zijn niet alle gevonden verbanden even<br />
goed beïnvloedbaar door een opdrachtgever.<br />
De resultaten lieten een voorzichtige bevestiging zien dat er<br />
inderdaad twijfel onder de respondenten bestond over de<br />
flexibiliteit van DBFMO contracten. Daarnaast bleken vooral het<br />
hebben van reële opties en het voorkomen van tijdsdruk een<br />
positieve invloed te hebben op de onderhandelingspositie van<br />
een opdrachtgever. Drie aanbevelingen zijn op basis hiervan<br />
gedaan:<br />
- Een minder geïntegreerd contract (zoals DBMO) zou de twijfel<br />
wellicht verminderen. Door het wegvallen van allerlei<br />
financieringsconstructies is dan misschien meer mogelijk.<br />
Afgewogen moet worden of dit opweegt tegen het gebrek aan<br />
financiële prikkels voor het consortium.<br />
- Market testing, waarbij voor een wijziging een nieuwe uitvraag<br />
wordt uitgeschreven, zal een relevanter middel moeten<br />
worden. De opdrachtnemer moet vertrouwen dat hij bij deze<br />
uitvraag wint van losse aanbiedingen, als de opdrachtgever dit<br />
middel vaker inzet.<br />
- Tot slot is het belangrijk om kennis te verankeren en geen<br />
"adviseur-gedreven" organisatie in te stellen. De menselijke<br />
kant werd beschouwd als erg belangrijk en door het continu<br />
eren van kennis zullen de mogelijkheden beter en eerder<br />
bekend zijn bij betrokkenen.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkund3<br />
29
M.P. Kursten<br />
Een fundering op palen met de<br />
geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
Afstudeerrichting<br />
Bouwtechnisch Ontwerpen<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg<br />
Dr. ir. S.P.G. Moonen<br />
Ir. A.W.C. Timmermans<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
30<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Op de TU/e is een nieuwe funderingswijze ontwikkeld, de vraag<br />
is of en hoe met deze geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
een fundering op palen gemaakt kan worden. Daarvoor zijn<br />
de op dit moment meest gangbare paaltypen geanalyseerd en<br />
zijn varianten gegenereerd die tonen welke stappen genomen<br />
moeten worden om met deze wijze een fundering op palen te<br />
kunnen maken. Deze varianten zijn getoetst aan de praktijk en<br />
uiteindelijk is per paaltype bepaald of het mogelijk is een fundering<br />
op palen te maken en als het mogelijk is naar welke variant<br />
de voorkeur uitgaat.<br />
Trefwoorden<br />
Funderingswijze<br />
Fundering op palen<br />
Paalfundering<br />
Funderingspalen<br />
Kruipruimteloos bouwen<br />
Afbeelding 1 Verticale doorsnede fundering op palen met de<br />
geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
Afbeelding 2 De uitgangssituatie die vereist is om een fundering op<br />
palen te kunnen maken<br />
Dit heeft geleid tot de volgende doelstelling:<br />
Het doel van het onderzoek is het vinden van een manier waarop,<br />
uitgaande van de in Nederland bestaande paaltypen, met de<br />
geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze een fundering op<br />
palen voor de woningbouw gemaakt kan worden, zodanig dat de<br />
uitgangspunten van de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
behouden blijven.<br />
Het onderwerp van dit <strong>afst</strong>udeeronderzoek is de geïndustrialiseerde<br />
vakwerkfunderingswijze. Deze funderingswijze voor de<br />
woning- en laagbouw is ontwikkeld op de <strong>Technische</strong><br />
<strong>Universiteit</strong> <strong>Eindhoven</strong> bij de Faculteit Bouwkunde.<br />
De geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze is ontwikkeld<br />
om toe te passen bij zowel een fundering op staal als een fundering<br />
op palen. Bij de ontwikkeling is hiermee rekening gehouden,<br />
maar hoe het funderen op palen in de praktijk in zijn werk<br />
zou moeten gaan is niet beschreven. De huidige woningen moeten<br />
door hun grootte, gewicht en constructiewijze (grote geconcentreerde<br />
belastingen) tegenwoordig steeds vaker gefundeerd<br />
worden op palen. Daarom is het van belang dat deze wijze toegepast<br />
kan worden als een fundering op palen noodzakelijk is.<br />
In dit onderzoek wordt daarom onderzocht of en op welke<br />
manier het mogelijk is met de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
een fundering op palen te maken.<br />
Bij de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze wordt<br />
gebouwd zonder kruipruimte. In plaats van het afgraven van de<br />
gehele bouwput worden er alleen sleuven gegraven. In de<br />
fabriek ontwikkelde EPS-elementen worden in die sleuven<br />
geplaatst en de grond wordt weer aangevuld. Deze elementen<br />
worden in een later stadium gevuld met beton en vormen zo de<br />
funderingsbalk.<br />
Het plaatsen van de EPS-elementen in sleuven is één van de<br />
belangrijkste uitgangspunten van de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze,<br />
maar dit uitgangspunt zorgt ook juist voor<br />
het grootste probleem; de huidige technieken zijn niet geschikt<br />
voor het maken van een fundering op palen in een sleuf.<br />
Om een oplossing te vinden voor dit probleem, zonder dat de<br />
uitgangspunten van de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
gewijzigd dienen te worden, moet vastgesteld worden op<br />
welke manier het mogelijk is met de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
een fundering op palen te maken. Het is<br />
bij deze funderingswijze vereist dat de EPS-elementen geplaatst<br />
kunnen worden in een sleuf. Om een fundering op palen te<br />
kunnen maken, moet de kop van de paal zich bevinden op het<br />
niveau van de bodem van de sleuf en om de paal te kunnen koppelen<br />
aan de funderingsbalk is wapening benodigd. Deze drie<br />
aspecten vormen de vereisten om met de geïndustrialiseerde<br />
vakwerkfunderingswijze een fundering op palen te kunnen<br />
maken.<br />
Onderzocht is hoe deze vereiste uitgangssituatie in de praktijk<br />
bereikt kan worden. Daarvoor zijn de in Nederland bekende
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 3 Schema met zes varianten hoe de vereiste uitgangssituatie bereikt kan worden met de avegaarpalen<br />
31<br />
paaltypen in kaart gebracht. Voor dit onderzoek zijn de palen<br />
ingedeeld in vijf categorieën: de geprefabriceerde betonnen<br />
palen, de stalen buispalen, de stalen hulpbuispalen, de avegaarpalen<br />
en de combinatiepalen. Gekozen is om de palen in te<br />
delen naar de wijze van vervaardigen van de uiteindelijke paal.<br />
De paaltypen zijn zo ingedeeld dat de manier om de vereiste<br />
eindsituatie te bereiken voor alle palen in één categorie dezelfde<br />
is.<br />
Het is de bedoeling dat voor alle categorieën een manier gevonden<br />
wordt hoe de vereiste uitgangssituatie bereikt kan worden,<br />
zodat met palen uit elke categorie met de geïndustrialiseerde<br />
vakwerkfunderingswijze een fundering op palen gemaakt kan<br />
worden. Hiervoor zijn per categorie varianten bedacht. Per<br />
variant is steeds gestart vanuit dezelfde beginsituatie; het bouwrijp<br />
maken van de bouwplaats. Daarna wordt stap voor stap<br />
beschreven hoe tot de vereiste uitgangssituatie gekomen kan<br />
worden. In totaal zijn 54 varianten bedacht. In eerst instantie is<br />
geprobeerd heel vrij te denken om tot willekeurige varianten te<br />
komen, pas daarna zijn de varianten getoetst aan de praktijk en<br />
is bekeken of de variant uitvoerbaar, wenselijk en toegestaan is.<br />
Om de diverse varianten te kunnen toetsen en zo te komen tot<br />
een uitvoerbare variant is contact gezocht met de praktijk. Alle<br />
aspecten die aan de orde komen bij het maken van een fundering<br />
op palen zijn bekeken, zoals de begaanbaarheid van het terrein,<br />
het koppensnellen, het verdiept en op hoogte heien, het<br />
akoestisch doormeten, het eindigen onder maaiveld en de regelgeving<br />
op het gebied van paalfunderingen. Op basis van die<br />
informatie zijn negen toetsingscriteria vastgesteld op basis<br />
waarvan de varianten getoetst en al dan niet afgekeurd zijn om<br />
te komen tot een uiteindelijke, uitvoerbare variant.<br />
Per paalcategorie zijn één of meerdere varianten overgebleven<br />
die op geen enkele van de vastgestelde toetsingscriteria afgekeurd<br />
konden worden. Die varianten geven aan op welke<br />
manier het mogelijk is met de paaltypen uit die categorie de<br />
vereiste uitgangssituatie te bereiken. Per paalcategorie is bepaald<br />
welke variant de voorkeur heeft en of deze voor alle paaltypen in<br />
die categorie toepasbaar is.<br />
In een later stadium is bekeken welke van de overgebleven<br />
varianten toepasbaar zijn voor een fundering op palen specifiek<br />
voor de woningbouw. Er zijn vier typen palen die veelvuldig worden<br />
toegepast in de woningbouw. Voor ieder van deze vier typen<br />
is een variant gevonden waarmee de vereiste uitgangssituatie te<br />
bereiken is, maar alleen voor de prefab betonnen palen is een<br />
manier gevonden waarmee op een uitvoerbare en wenselijke<br />
manier een fundering op palen gemaakt kan worden. Voor de<br />
andere paaltypen zijn aan de gevonden varianten zoveel nadelen<br />
verbonden dat deze niet eenvoudig toe te passen zijn. Het advies<br />
dat hieruit volgt is de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
alleen toe te passen in combinatie met prefab betonnen palen<br />
en dan gaat de voorkeur uit naar toepassing van het type holle<br />
heipaal. Tijdens dit onderzoek is duidelijk geworden dat wanneer<br />
met verschillende partijen uit de funderingsbranche<br />
gesproken wordt, verschillende antwoorden worden gegeven op<br />
dezelfde vraag. Bedrijven hanteren een net afwijkende werkwijze<br />
en wat de één voor onmogelijk houdt is voor de ander gangbaar.<br />
Het was dan ook niet altijd eenvoudig om duidelijk te krijgen<br />
of iets echt niet kon, niet mocht of dat het betreffende<br />
bedrijf dit niet deed.<br />
Geconcludeerd kan worden dat bij deze funderingswijze de aanwezigheid<br />
van een sleuf zorgt voor veel problemen. Mocht het<br />
gewenst zijn de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze toe<br />
te passen met andere dan prefab betonnen palen, dan wordt<br />
geadviseerd de geïndustrialiseerde vakwerkfunderingswijze<br />
zodanig aan te passen dat de aanwezigheid van een sleuf geen<br />
vereiste meer is.
Ing. K. Lodewijks<br />
Centrumgebieden in de postindustriële<br />
netwerkstad<br />
Stedelijkheid en publieke ruimte in de periferie<br />
Afstudeerrichting<br />
Stedebouw<br />
Afstudeercommissie<br />
Dr. ir. C.H. Doevendans<br />
Ir. R.A. Rutgers<br />
Drs. J.G.A. Van Zoest<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Samenvatting<br />
De huidige stad is een netwerkstad, waar in de periferie nieuwe<br />
centrumgebieden met een (boven)stedelijke functie aanwezig<br />
zijn. Het project probeert antwoord te vinden op de vraag of er<br />
in deze nieuwe centrumgebieden ook stedelijke kwaliteiten<br />
kunnen ontstaan. Via een thematische analyse en een ontwerpstudie<br />
wordt beargumenteerd dat een nieuwe vorm van stedelijkheid<br />
in de periferie mogelijk is.<br />
Trefwoorden<br />
Perifere centrumgebieden<br />
Publiek domein<br />
Netwerkstad<br />
Stedelijkheid<br />
Openbare ruimte<br />
Afbeelding 1 Analyse projectniveau: verankering met stedelijke<br />
omgeving<br />
32<br />
In de postindustriële netwerkstad ontstaan in de periferie<br />
nieuwe centrumgebieden. Naast de binnenstad zijn dit in feite<br />
de eerste centrumgebieden die op bovenstedelijk schaalniveau<br />
een rol spelen. Een thematische analyse en een ontwerpstudie<br />
leveren argumenten aan voor de stelling dat er in deze gebieden<br />
sprake kan zijn van een nieuwe vorm van stedelijkheid en stedelijke<br />
kwaliteit.<br />
Afbeelding 3 Concept grootschalige volumes in een park<br />
Doel & probleemstelling<br />
De overgang naar de postindustriële samenleving leidt tot een<br />
andere wijze waarop de stad en haar openbare ruimte worden<br />
gebruikt. Steden worden netwerksteden, waarin het stadscentrum<br />
niet meer noodzakelijk de enige plaats voor stedelijke en<br />
publieke functies vormt. Ook in de periferie ontstaan centrumgebieden<br />
die op een bovenstedelijk schaalniveau een rol vervullen.<br />
De vraag rijst of er met deze nieuwe rol van de periferie ook<br />
een nieuwe vorm van stedelijke kwaliteit kan ontstaan.<br />
Methode<br />
Via een thematische analyse (figuur 1 en 2) en een ontwerpstudie<br />
(figuur 3 en 4) is vanuit twee invalshoeken naar een<br />
antwoord op die vraag gezocht. De thematische analyse is opgebouwd<br />
uit een literatuurverkenning en case studies.<br />
Door middel van de literatuurverkenning zijn de begrippen<br />
stedelijkheid, stedelijke openbare ruimte en de postindustriële<br />
stad onderzocht. Ook is concreter ingegaan op de ontwikkelingsgeschiedenis<br />
van centrumgebieden in Nederland en de actuele<br />
ontwikkelingen daarbij. De case studies zijn op twee schaalniveaus<br />
uitgevoerd: op stadsniveau en op projectniveau.<br />
De steden Amsterdam, Rotterdam en <strong>Eindhoven</strong> zijn bekeken<br />
op de ontwikkeling van hun centrumgebieden en de toekomstambities<br />
die daarvoor bestaan. Binnen die steden zijn op<br />
projectniveau vijf gebieden nader onderzocht, te weten Zuidas,<br />
ArenA Boulevard, Wilhelminapier, Alexandrium en Strijp S.<br />
Vanwege het betrekkelijk nieuwe verschijnsel van stedelijke<br />
centrumgebieden in de netwerkstad zijn veel van deze projecten<br />
nog niet uitgevoerd, ze zijn daarom onderzocht op hun ambitie<br />
en de stedenbouwkundige ontwerpuitgangspunten die zijn<br />
gehanteerd.<br />
Resultaten<br />
Stedelijke kwaliteiten en stedelijkheid zijn breed gebruikte<br />
begrippen, die op uiteenlopende omgevingen, van oude binnensteden<br />
tot Manhattanachtige omgevingen, van toepassing zijn.
Afbeelding 2 Analyse projectniveau: doelmatigheid leidt tot functieverlies<br />
openbare ruimte<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 4 Massamodel ontwerp<br />
33<br />
Hoe verschillend dan ook, de omgevingen waarin sprake is van<br />
stedelijkheid delen enkele gemeenschappelijke kenmerken.<br />
Diversiteit is daarbij het sleutelwoord: omgevingen zijn stedelijk<br />
wanneer er in de openbare ruimte een grote diversiteit aan<br />
mensen aanwezig is. Zo kan er in de openbare ruimte van de<br />
stad een publiek domein worden ervaren. De openbare ruimte<br />
drukt daarmee uit hoe de maatschappij in elkaar zit, dat is wat<br />
een omgeving stedelijk maakt.<br />
Centrumgebieden in Nederlandse steden zijn via een uiterst<br />
hiërarchische wijze, van stad-, stadsdeel-, wijk- en buurtcentra<br />
ontstaan. De winkelfunctie was daarbij de belangrijkste functie.<br />
Nu wordt die hiërarchie doorbroken. Er ontstaan centrumgebieden<br />
in de periferie die op stedelijk schaalniveau een rol spelen.<br />
Ook de aard van die centrumgebieden verandert. Winkels zijn<br />
lang niet meer de enige functie die van een gebied een centrumgebied<br />
maken. Vrijetijdsvoorzieningen als leisure- en entertainmentfuncties<br />
worden steeds belangrijker.<br />
Voor enkele van die nieuwe centrumgebieden bestaat uitdrukkelijk<br />
de ambitie stedelijke omgevingen creëren. Nieuwe centrumgebieden<br />
vormen echter wezenlijk andere omgevingen dan de<br />
traditionele centrumgebieden, en worden door andere, hedendaagse<br />
eigenschappen gestructureerd.<br />
Zo zijn grootschaligheid en doelmatigheid kwaliteiten die<br />
typisch voor nieuwe perifere centra gelden.<br />
Deze kwaliteiten dragen vaak niet bij aan de vorming van een<br />
diverse, stedelijke omgeving. Toch worden er ook aanknopingspunten<br />
gevonden die wel wijzen op de mogelijkheid tot het ontstaan<br />
van stedelijke kwaliteit in de periferie.<br />
Ontwerpuitgangspunten als functiemenging, gedeeld ruimtegebruik,<br />
variatie aan ruimtetypen en verankering met de stedelijke<br />
omgeving wijzen hierop.<br />
In <strong>Eindhoven</strong> ligt een typisch perifere restlocatie, die vanwege<br />
zijn ligging op een knooppunt van snelweg en openbaar vervoer<br />
de potentie heeft om een publiek centrumgebied te worden.<br />
Voor deze locatie is een ontwerp gemaakt, waarin is geprobeerd<br />
het gebied meer te laten worden dan een autonome enclave in<br />
de periferie. Het ontwerp gaat daarom uit van het plaatsen van<br />
grootschalige volumes in een park. In dit park is vervolgens een<br />
centrale ruimte gecreëerd waaromheen een scala aan publieke<br />
voorzieningen gegroepeerd is.<br />
De centrale ruimte is verankerd met de stedelijke omgeving<br />
door het een onderdeel te laten worden van verbindingen op<br />
hoger schaalniveau. Zo wordt, naast de activiteit die vanuit de<br />
functies ontstaat, een informeler gebruik van het gebied gestimuleerd.<br />
Binnen de parkachtige setting zorgen strategisch<br />
geplaatste hoogteaccenten en een lichtplein dat onder de snelweg<br />
door wordt getrokken, voor een aankondiging van het<br />
nieuwe centrumgebied. Het concept van grote volumes in een<br />
park combineert de typisch perifere kwaliteiten, zoals ruimte<br />
voor grootschaligheid, met verblijfskwaliteit en diversiteit.<br />
Ontwerp en thematische analyse samen leveren argumenten op<br />
voor de stelling dat een bepaalde vorm van stedelijkheid in de<br />
periferie zeker mogelijk is. Dit is wel een nieuw soort stedelijkheid.<br />
Hedendaagse eigenschappen zoals grootschaligheid en<br />
doelmatigheid zorgen er namelijk voor dat diversiteit in nieuwe<br />
centrumgebieden van de periferie niet vanzelfsprekend is.<br />
Toch kunnen dit soort gebieden meer verblijfskwaliteit en<br />
diversiteit gaan bevatten dan ze nu vaak hebben. Nieuwe centrumgebieden<br />
in de periferie zullen echter nooit die mate van<br />
diversiteit bevatten als de binnenstedelijke gebieden.<br />
Maar het hoeven ook niet de autonome, homogene enclaves te<br />
worden die tot nu toe in de periferie zijn ontstaan. Er kan een<br />
nieuwe stedelijkheid ontstaan die de traditionele eigenschappen<br />
van stedelijkheid zoals diversiteit en verblijfskwaliteit combineert<br />
met kwaliteiten van de periferie zoals doelmatigheid en<br />
grootschaligheid.
Ing. R.J.M. Lony<br />
Klimaattechniek over een andere<br />
boeg<br />
Onderzoek naar actieve klimaatvitrines voor het Nederlands<br />
Scheepvaartmuseum Amsterdam<br />
Afstudeerrichting<br />
Building Services<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
34<br />
Afstudeercommissie<br />
Dr. ir. H.L. Schellen<br />
Dr. ir. A.W.M. van Schijndel<br />
A.C. Bijl<br />
Ir. K. Hazenberg<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Samenvatting<br />
Het Nederlands Scheepvaartmuseum Amsterdam is het enige<br />
Nederlandse rijksmuseum zonder klimaatinstallatie. Het monumentale<br />
gebouw heeft nog dezelfde bouwfysische kwaliteiten als<br />
ten tijde van de oorspronkelijke oplevering in 1656. Het museum<br />
is momenteel gesloten in verband met een grootscheepse<br />
verbouwing. Om het monumentale interieur te behouden wordt<br />
het binnenklimaat afgestemd op de bouwfysische eigenschappen<br />
hiervan. De voor het binnenklimaat kwetsbare museumobjecten<br />
worden ondergebracht in actieve klimaatvitrines. Ter<br />
detaillering van het vitrineontwerp is een luchtstromings- en<br />
meetonderzoek uitgevoerd. Binnen een simulatieonderzoek zijn<br />
de klimaatprestaties van de actieve vitrine voor de toekomstige<br />
museumomgeving onderzocht. Daarnaast is het effect van<br />
installatiestoringen op het vitrineklimaat gesimuleerd.<br />
Trefwoorden<br />
Installatietechnologie<br />
Actieve klimaatvitrines<br />
Museaal binnenklimaat<br />
Meetonderzoek<br />
Simulatieonderzoek<br />
Afbeelding 1 Het Nederlands Scheepvaartmuseum Amsterdam<br />
Afbeelding 4 Proefopstelling luchtstromingsonderzoek<br />
Het Nederlands Scheepvaartmuseum Amsterdam (NSA) is het<br />
enige Nederlandse rijksmuseum zonder klimaatinstallatie.<br />
Het gebouw heeft nog dezelfde bouwfysische kwaliteiten als ten<br />
tijde van de oorspronkelijke oplevering in 1656. Daar kan gezien<br />
het monumentale karakter van het gebouw nauwelijks iets aan<br />
worden verbeterd. Zodoende is ervoor gekozen om in het kader<br />
van een grootscheepse renovatie de voor het binnenklimaat<br />
kwetsbare museale objecten toekomstig onder te brengen in<br />
actief geklimatiseerde vitrines. Minder kwetsbare objecten worden<br />
buiten de vitrines in de toonzalen geëxposeerd.<br />
Dit thema is, in het kader van een <strong>afst</strong>udeeropdracht aan de<br />
opleiding Installatietechnologie van de <strong>Technische</strong> <strong>Universiteit</strong><br />
<strong>Eindhoven</strong>, onderwerp van een meetonderzoek en een aanvullend<br />
simulatieonderzoek geweest.<br />
Bij een luchtstromingsonderzoek is de maximaal toelaatbare<br />
luchtsnelheid in de vitrines bepaald. Tevens heeft het optimaliseren<br />
van de systeemconfiguratie voor een gelijkmatige luchtstroming<br />
plaatsgevonden. Vervolgens is de invloed op de luchtstroming<br />
bij het plaatsen van plateaus in de staande vitrine onderzocht.<br />
Binnen een thermisch en hygrisch meetonderzoek is de<br />
interactie tussen vitrine en toonzaalomgeving vastgesteld.<br />
Ook is de temperatuurverdeling in de vitrines bepaald en is het<br />
effect van LED-verlichting in de vitrines onderzocht.<br />
Het luchtstromingsonderzoek en het thermische en hygrische<br />
meetonderzoek heeft plaatsgevonden in een klimaatkamer.<br />
Vervolgens is met behulp simulatiemodellen het vitrineklimaat<br />
onder verschillende bedrijfsomstandigheden onderzocht.<br />
Binnen het simulatieonderzoek is een model van de klimaatvitrine<br />
en het gebouw van het NSA opgesteld.
Afbeelding 2 Principe klimaatontwerp<br />
Afbeelding 3 Klimaatkamer meetonderzoek<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Impressie luchtstromingsonderzoek<br />
35<br />
Daarnaast zijn de klimaattechnische prestaties van de vitrine in<br />
toonzaalomgeving onderzocht. Afsluitend zijn de effecten van<br />
vitrinezijdige- en centrale installatiestoringen op het vitrineklimaat<br />
gesimuleerd.<br />
De meest optimale systeemconfiguratie voor de luchttoevoer van<br />
de vitrines wordt verkregen door een luchttoevoerplenum, waarin<br />
geperforeerde platen gemonteerd zijn, aan de onderzijde van<br />
de vitrines toe te passen. Plateaus in de staande vitrine dienen<br />
eveneens uitgevoerd worden als een geperforeerde plaat.<br />
Het meetonderzoek laat zien dat, wanneer de vitrines een lichte<br />
ondertemperatuur hebben ten opzichte van de omgeving, een<br />
zeer stabiele situatie ontstaat.<br />
De maximaal toelaatbare luchtsnelheid in de vitrines is zodanig<br />
te definiëren dat schade ten gevolge van luchtstroming aan de<br />
museale objecten wordt voorkomen. Uit het meetonderzoek kan<br />
geconcludeerd worden dat zowel de horizontale als verticale<br />
temperatuurgradiënt voldoet aan de gestelde eisen.<br />
Het in- en uitschakelen van de LED-verlichting heeft een, conform<br />
het P.v.E. voor omloopvitrines, acceptabele temperatuursverandering<br />
tot gevolg. Op basis van de gehanteerde uitgangspunten<br />
laten simulatieresultaten zien dat de klimaatvitrine in<br />
toonzaalomgeving voldoet aan de gestelde eisen voor luchttemperatuur<br />
en relatieve luchtvochtigheid. Bij vitrinezijdige installatie-uitval<br />
blijkt de relatieve luchtvochtigheid in de vitrine veel<br />
sneller te reageren op storingen dan de luchttemperatuur in de<br />
vitrine. Een storing van de centrale klimaatinstallatie veroorzaakt<br />
een aanzienlijke versnelling in tijd van het buiten de<br />
grenswaarden treden van zowel de luchttemperatuur als ook de<br />
relatieve luchtvochtigheid in de vitrine.
R.P.W. Maas<br />
Een vergelijking tussen CFDsimulaties<br />
en metingen van het<br />
windstromingspatroon in het<br />
Koning Boudewijnstadion<br />
Afstudeerrichting<br />
Physics of the Built Environment<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
36<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. M.H. de Wit<br />
Dr. ir. B.J.E. Blocken<br />
Ing. J.F.L. Diepens<br />
Prof. dr. Ir. J.E. Carmeliet<br />
Ir. H. Plomp<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Wind kan grote invloed hebben op sportprestaties in open<br />
sportstadions. Bij het ontwerpen van een open sportstadion zal<br />
het windstromingspatroon in het stadion ontworpen moeten<br />
worden om zo optimale sportprestaties te garanderen.<br />
Simulaties met Computational Fluid Dynamics (CFD) kunnen<br />
het windstromingspatroon in een open sportstadion voorspellen,<br />
mits het simulatiemodel gevalideerd is.<br />
In dit project wordt een start gemaakt met deze validatie door<br />
CFD-simulaties en metingen van het windstromingspatroon in<br />
het Koning Boudewijnstadion te Brussel te vergelijken.<br />
De resultaten hiervan laten zien dat het windstromingspatroon<br />
in het stadion variabel en complex is. Transiënte CFD-simulaties<br />
met Detached Eddy Simulation (DES) geven hierbij een betere<br />
gelijkenis met de metingen dan stationaire CFD-simulaties.<br />
Trefwoorden<br />
Wind<br />
Sportstadion<br />
Computational Fluid Dynamics (CFD)<br />
Detached Eddy Simulation (DES)<br />
Atletiek<br />
Afbeelding 1 Koning Boudewijnstadion te Brussel<br />
Afbeelding 2 Metingen met ultrasone anemometers in het Koning<br />
Boudewijnstadion<br />
Veel verschillende sporten worden bedreven in open sportstadions.<br />
Deze sportstadions geven een groot aantal sportfans de<br />
kans om een sportprestatie live te aanschouwen.<br />
Het zijn dan ook voornamelijk de toeschouwers waar een stadion<br />
voor wordt ontworpen. Bij het uitoefenen van sport spelen<br />
de omstandigheden een belangrijke rol bij de uiteindelijke<br />
prestatie die wordt neergezet. Zo kan bij atletiek de windweerstand<br />
die een atleet ondervindt invloed hebben op het eindresultaat.<br />
Om 'fair play' te garanderen heeft de International<br />
Association of Athletics Federations (IAAF) regels ingesteld.<br />
Zo is bij de 100 m en 200 m sprint, bij het verspringen en het<br />
hink-stap-springen een limiet aan de hoeveelheid rugwind die<br />
een atleet mag ondervinden ingesteld. Indien een atleet tijdens<br />
het neerzetten van een prestatie een record vestigt, maar meer<br />
rugwind ondervindt dan 2 m/s, dan is het record niet geldig.<br />
De windsnelheid tijdens een prestatie wordt gemeten op één<br />
positie langs de piste. Het is echter de vraag of de gemeten<br />
windsnelheid overeenkomt met de windsnelheid die een atleet<br />
heeft ondervonden tijdens de prestatie.<br />
Naar aanleiding hiervan is het wenselijk om het windstromingspatroon<br />
ten tijde van een atletische prestatie te beheersen.<br />
Dit kan reeds bij het ontwerpproces van het stadion worden<br />
gedaan door ook het windstromingspatroon in het stadion te<br />
ontwerpen. Indien gebruik gemaakt wordt van simulaties van<br />
het windstromingspatroon in open sportstadions, dan zal dit<br />
moeten worden gedaan met een gevalideerd model.<br />
Een dergelijk model bestaat op dit moment nog niet. Het hoofddoel<br />
van dit project is dan ook het onderzoeken van de mogelijkheid<br />
tot het voorspellen van het windstromingspatroon in een<br />
open sportstadion met behulp van simulaties met<br />
Computational Fluid Dynamics (CFD). Het huidige project kan<br />
echter slechts een eerste stap zijn tot het bereiken van dit hoofddoel.<br />
In het huidige project worden metingen vergeleken met<br />
CFD-simulaties van het windstromingspatroon in het Koning<br />
Boudewijnstadion te Brussel (Afbeelding 1).
Afbeelding 3 Mesh van het Koning Boudewijnstadion<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 4 z-component van de windsnelheid op de 100m baan in laan 1, laan 5, laan 9 en op de positie van de officiële windmeting tijdens atletiek<br />
wedstrijden. Gemiddelde van transiënte CFD-simulatie met DES over 10s.<br />
37<br />
Het eerste deel van dit project bestaat uit metingen in het<br />
Koning Boudewijnstadion (Afbeelding 2). Deze metingen hebben<br />
een groot inzicht gegeven in de complexiteit van het windstromingspatroon<br />
in dit stadion. Hierbij is naar voren gekomen<br />
dat het windstromingspatroon in het stadion variabel is.<br />
De meetdata is verwerkt tot 10-minuut gemiddelden om zo een<br />
bruikbare en betrouwbare weergave te krijgen van het windstromingspatroon<br />
in het stadion.<br />
Het tweede deel van dit onderzoek bestaat uit CFD-simulaties<br />
van het windstromingspatroon in het Koning Boudewijnstadion.<br />
Vuistregels uit de literatuur en een gridsensitiviteitanalyse hebben<br />
de basis gevormd voor het CFD-model (Afbeelding 3).<br />
Vervolgens zijn stationaire CFD-simulaties gemaakt, waarbij is<br />
gekeken naar de werking van verschillende turbulentiemodellen<br />
(Spalart-Allmaras model, Standard k-_ model, RNG k-_ model,<br />
Realizable k-_ model, Standard k-_ model, Shear Stress k-_<br />
model). Deze CFD-simulaties laten zien dat de keuze voor een<br />
turbulentiemodel weinig invloed heeft op het windstromingspatroon<br />
dat in het stadion berekend wordt. Daarnaast laat een<br />
vergelijking met de meetresultaten zien dat de CFD-simulaties<br />
slecht in staat zijn het windstromingspatroon in het Koning<br />
Boudewijnstadion te voorspellen.<br />
Een belangrijke oorzaak van het verschil tussen de meetresultaten<br />
en de resultaten van de stationaire CFD-simulaties kan zijn<br />
dat deze CFD-simulaties stationair zijn, waardoor tijdsafhankelijke<br />
fenomenen niet worden meegenomen. Naar aanleiding<br />
hiervan zijn transiënte CFD-simulaties gemaakt met Detached<br />
Eddy Simulation (DES). De resultaten van de transiënte CFDsimulaties<br />
laten een goede overeenkomst zien met de resultaten<br />
van de metingen. Hierbij is zowel de instantane data als de<br />
gemiddelde data van de metingen en de CFD-simulaties vergeleken.<br />
Het lijkt dan ook dat transiënte CFD-simulaties beter in<br />
staat zijn om het windstromingspatroon in het Koning Boudewijnstadion<br />
te voorspellen dan stationaire CFD-simulaties.<br />
De aanleiding van dit project komt voor een belangrijk deel<br />
voort uit de mogelijke onbetrouwbaarheid van de windmeting<br />
die wordt gebruikt bij officiële atletiekwedstrijden. Wanneer de<br />
resultaten van de metingen en de transiënte CFD-simulaties van<br />
het windstromingspatroon in het Koning Boudewijnstadion<br />
worden bekeken, dan lijkt de officiële windmeting niet representatief<br />
te zijn voor de windweerstand die wordt ondervonden door<br />
de atleet (Afbeelding 4). Daarnaast kan een atleet in laan 1 een<br />
andere windweerstand ondervinden als een atleet in laan 5, of<br />
laan 9, waardoor niet altijd sprake kan zijn van fair play<br />
(Afbeelding 4).<br />
Het hoofddoel van dit project is het onderzoeken van de mogelijkheid<br />
tot het voorspellen van het windstromingspatroon in<br />
een open sportstadion met behulp van CFD-simulaties.<br />
In dit onderzoek is gebleken dat transiënte CFD-simulaties in<br />
staat zijn het complexe windstromingspatroon in het Koning<br />
Boudewijnstadion te voorspellen. Hierbij moet aangetekend<br />
worden dat dit project slechts een aanzet is tot het voorspellen<br />
van het windstromingspatroon in een open sportstadion.<br />
De resultaten van dit project gelden dan ook alleen voor het<br />
windstromingspatroon in het Koning Boudewijnstadion onder<br />
de omstandigheden die tijdens de metingen aanwezig waren.<br />
Het zal dan ook niet verstandig zijn om de resultaten van dit<br />
onderzoek te generaliseren voor open sportstadions in het<br />
algemeen onder alle denkbare omstandigheden.
R.L.J.T. Nijsen<br />
The Roca Railway Gallery<br />
Perception as a strategic tool for the redevelopment of<br />
Barracas, an old industrial zone in Buenos Aires, Argentina<br />
Afstudeerrichting<br />
Architectuur en stedebouw<br />
Afstudeercommissie<br />
Dr. ir. A.H.J. Bosman<br />
Prof. dr. ir. B.E.J. de Meulder<br />
O.T.J. Devisch<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
38<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Barracas, a historical, industrial zone around a railway in<br />
Buenos Aires, formed the area for a deep analysis.<br />
The perception of train traveler and flaneur and the interaction<br />
between the huge scale of the railway and the small scale of the<br />
underlying neighborhood formed the basis of the project.<br />
The analyses resulted in a strategy of six acupunctural interventions<br />
around the railway which resolutely choose for the scale<br />
and potential of the neighborhood. One of these interventions<br />
has been worked out in a design of a station area which is<br />
modestly embedded in the urban tissue and is constructed<br />
around the close interaction between train traveler and flaneur.<br />
Trefwoorden<br />
Urban redevelopment<br />
Perception<br />
Collective memory<br />
Flaneur vs. train traveler<br />
Train station<br />
Afbeelding 1 The basis of the mental analysis of the project is the<br />
diagram of the perception of flaneur and train traveler<br />
Afbeelding 4 Design of the station area<br />
The collective memory of Buenos Aires has been affected by<br />
doctrines and traditional concepts of the city. The working class<br />
district of Barracas and even the whole South zone of the city<br />
are thought to be dangerous and desolate. Even the famous<br />
Argentine writer Jorge Louis Borges described the zone as a<br />
more mature area of the city; a different world.<br />
Over the last century, the south zone changed into an area<br />
which is crossed and divided by infrastructure and abandoned<br />
voids. Roads and railways provide transportation for millions<br />
of people per day from their homes to their work and vice versa.<br />
Rich and poor, different cultures, S, M, L, XL and local and<br />
global activities cross each other.<br />
Traveler and local are confronted with each other for just a few<br />
seconds, to continue their journey or turn back to their everyday<br />
lives. However, the area is more than just deteriorated and<br />
grown together by urban scars. Barracas' central position in the<br />
metropolis and the proximity of the city centre are essential elements<br />
for new possible urban developments in the near future.<br />
The position and the historical and industrial character of the<br />
South zone can be a hinge for the development of the entire<br />
zone and the abandoned Riachuelo river valley.<br />
After a broad analysis in which I detected and documented<br />
some negatively experienced barriers in Barracas, I zoomed in<br />
on the "General Roca" railway. The railway is an important line<br />
connecting the South of the city of Buenos Aires with the South<br />
of Argentina. In its first kilometers from the Constitución<br />
terminus it cuts through the urban landscape of Barracas.<br />
With its changing route - a recessed railway yard, a hill and a<br />
historical viaduct - the railway has a dynamic relationship with<br />
the underlying landscape. The traveler as well as the local flaneur<br />
experiences this cut in a dynamic way of presence and<br />
absence, of manifesting and hiding. However, the cut of the viaduct<br />
causes unique confrontations and occupations,
Afbeelding 2 Plan of the station area. Embedded in the urban tissue,<br />
between viaduct, railway yard and hospital garden<br />
Afbeelding 3 Present situation. Desolate street with a closed railway<br />
viaduct (1904)<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 North-west entrance. The stairs and the roof are the main<br />
elements of the station<br />
the enormous extra-territorial structure of the railway and the<br />
small scaled tissue of the neighborhood seem to clash with each<br />
other and do not seem to be in a fertile dialogue.<br />
The aim of this project is to make a start with the redevelopment<br />
of the high potential of Barracas by means of relatively<br />
small interventions on specific places in the urban tissue.<br />
The interventions try to re-define the relationship between the<br />
two scales by processing the physical and mental value of the<br />
area into a total model. The experiences of train traveler and<br />
flaneur are essential parts in this investigation. These form the<br />
point of departure for where and how to design new interventions<br />
for urban development. The result of this investigation is<br />
a definition of six acupunctural interventions around the railway,<br />
which will have a big impact on the surrounding area.<br />
At these places the train traveler and the local flaneur, which<br />
represent the extra large scale of the railway and the small scale<br />
of the neighborhood, will interact with each other in order to<br />
re-find their relationship. The interventions are accompanied by<br />
a series of design principles, which are conceptual descriptions<br />
on how to design for the specific place, while maintaining the<br />
special aspects of the neighborhood.<br />
In the last part of the project one of these interventions in the<br />
heart of Barracas was worked out into an architectural plan for<br />
a new station area. The result is an open station area which<br />
stitches itself into the urban tissue. It is a constellation of public<br />
spaces which interacts with the existing railway viaduct and the<br />
surrounding buildings. The design embodies the interaction<br />
between extra large en small and it expresses the fascination for<br />
the ambiguity of the city. It opens up and reveals the rear and<br />
front side of the city and folds public and private, formal and<br />
informal, flaneur and the train traveler.<br />
The station itself is nothing more than a functional program of<br />
platforms and ticket boxes. Other functions like bars, restaurants<br />
and shops are not part of the program.<br />
Afbeelding 6 Central station concourse. An open square accentuated<br />
with sunlight and shadows<br />
The aim of this basic program is to activate the surrounding and<br />
underlying area by only the presence of this station.<br />
The area will be able to provide space for informal activities in<br />
the first years after construction and more formal developments,<br />
such as shops and restaurants in the upcoming decades.<br />
The open spaces provide places to meet, hang out, and change<br />
trains. The station reacts to the character of the neighborhood.<br />
It refers both to the brutal industrial history and the friendly<br />
small scaled character. It accentuates the sphere in the area.<br />
The construction of the station will work on two levels.<br />
The station will change the perception of the area in the heart of<br />
Barracas, which used to be in the mind as desolate and<br />
deteriorated. A stop at this place will provide a detailed view over<br />
the area and will, when new developments of the surrounding<br />
area follow, affect the collective memory of the city.<br />
The construction of this station will also provide a new social<br />
and economical actor in the urban tissue of Barracas, which<br />
stimulates new developments in the future.<br />
With its architectural expression and urban sensibility, it shows<br />
how the future should be in Barracas. It will be a new step<br />
towards the development of the area.<br />
39
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
W.H. Poelstra<br />
De ontwikkeling van marktconforme<br />
R&D huisvesting<br />
Afstudeerrichting<br />
Construction Management & Engineering<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. B. de Vries<br />
Ir. H.A.J.A. Appel - Meulenbroek<br />
Ing. T.J.G. de Haas<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Door de toenemende focus op kennis en innovatie als essentiële<br />
factoren voor economisch succes is er meer aandacht voor<br />
Research een Development (R&D). Het onderzoek is gespitst op<br />
de vraag of de ontwikkeling van R&D gebouwen door projectontwikkelaars<br />
gedaan kan worden. Hiervoor is er gekeken naar<br />
welke karakteristieken van R&D gebouwen bepalend zijn voor<br />
de marktconformiteit van deze gebouwen en welke marktconforme<br />
waarden hierbij horen. Daarnaast is er een exploratief onderzoek<br />
gedaan naar de gebruikers en de volumes in vierkante<br />
meters van de mogelijke markt voor dit soort gebouwen.<br />
Trefwoorden<br />
R&D<br />
Commercieel vastgoed<br />
Technostarters<br />
Gebouwkenmerken<br />
Marktonderzoek<br />
Door de globalisering van de wereldeconomie en de daarmee<br />
gepaard gaande verschuiving van het economische zwaartepunt<br />
richting het oosten, wordt het steeds belangrijker om innovatieve<br />
producten en processen te ontwikkelen. In het Lissabon<br />
akkoord van 2000 werd de doelstelling geformuleerd om van de<br />
Europese Unie in 2010 de meest competitieve en dynamische<br />
kenniseconomie van de wereld te maken.<br />
In dit akkoord staat onder meer dat in ieder land Onderzoek &<br />
Ontwikkeling, oftewel R&D, minimaal 3% van het Bruto<br />
Binnenlands Product zou moeten gaan uitmaken. Hier zou 2/3<br />
moeten gefinancierd worden door investeringen vanuit de privésector<br />
en 1/3 door overheidsuitgaven.<br />
Doordat er meer aandacht is voor R&D ontstaan er nieuwe<br />
marktperspectieven voor het ontwikkelen van een huisvesting<br />
hiervoor. Er worden meer bedrijven opgericht met een hightech<br />
karakter, dat wil zeggen dat ze een significant deel van hun<br />
middelen aan R&D besteden, en eveneens worden er gebieden<br />
ontwikkeld waar bedrijven, universiteiten en onderzoeksinstellingen<br />
bij elkaar zitten en nauw samenwerken.<br />
Dit zijn de zogenaamde kennisclusters of science parks.<br />
Het onderzoek richt zich op de beantwoording van de vraag of<br />
vastgoedontwikkelaars een rol kunnen spelen bij de ontwikkeling<br />
van R&D huisvesting en of hier een (gunstig) rendement<br />
bij te behalen valt. Waarden voor gebouwkarakteristieken die<br />
bepalend zijn in hoeverre een R&D gebouw voldoet aan de<br />
marktvraag, dus marktconform is, worden in dit onderzoek<br />
geïnventariseerd aan de hand van een aantal cases.<br />
Het gaat hierbij vooral om dimensies en installatietechnische<br />
specificaties. Er wordt een vergelijking gemaakt met kantoorgebouwen<br />
omdat deze markt grotendeels commercieel is en dus<br />
bij uitstek marktconform. Aan de hand hiervan wordt er een<br />
marktconform gebouwprofiel gedefinieerd voor R&D.<br />
Voor beleggers in vastgoed is het voornamelijk belangrijk om te<br />
weten welk rendement er behaald kan worden op een investe-<br />
40
ing. Een belangrijke methode hiervoor is het Bruto Aanvangs<br />
Rendement (BAR). Het BAR wordt ook wel yield genoemd, de<br />
meest gebruikelijke definitie is het percentage bruto theoretische<br />
kasstroom op jaarbasis als percentage van de totale initiële<br />
investering. De bruto theoretische kasstroom komt overeen met<br />
de bruto jaarhuur bij volledige verhuur tegen marktprijzen in<br />
het beginjaar. Uit berekeningen blijkt dat een fictief R&D pand<br />
in vergelijking met een fictief kantoorpand met dezelfde oppervlakte<br />
en op dezelfde locatie een minder gunstig rendement<br />
oplevert. De oorzaak hiervoor is te vinden in hogere investeringskosten<br />
voor R&D en een lagere verhuurbaarheid<br />
(vormfactor). Dit is weer een gevolg van een groter aandeel van<br />
technische voorzieningen en ruimten in het gebouw.<br />
De investering in R&D vastgoed kan alleen gerechtvaardigd worden<br />
door hogere huren te vragen, de berekende (theoretische)<br />
huurprijs kan oplopen tot wel twee keer de markthuurprijs voor<br />
kantoorruimte op dezelfde plek.<br />
Om een beeld te krijgen van de markt voor R&D vastgoed in<br />
Nederland is er onderzoek gedaan naar het aantal startende<br />
hightech ondernemingen, de zogenaamde technostarters.<br />
In de steden en regio's in Nederland waar zich een grote concentratie<br />
van innovatieve bedrijvigheid en universiteiten bevindt<br />
is een inventarisatie gemaakt van hoeveel technostarters zich er<br />
bevinden en wat hun wensenprofiel is voor een nieuwe R&D<br />
huisvesting. Met deze data is er een schatting gemaakt van het<br />
aantal benodigde vierkante meters R&D voor de komende vijf<br />
jaar. Ook hier is de vergelijking met de kantorenmarkt gemaakt;<br />
Het marktvolume is voor R&D vastgoed een stuk kleiner, zo'n<br />
7% van de kantorenmarkt. Door de hoge kosten en risico's van<br />
een investering en de onbekendheid en de relatief kleine grootte<br />
van de markt is R&D huisvesting dus voor projectontwikkelaars<br />
en beleggers een weinig aantrekkelijk gebied.<br />
Voor de ontwikkeling op risico van een marktconforme R&D<br />
huisvesting is samenwerking met de overheid en onderzoeksbedrijven<br />
voorlopig dan ook noodzakelijk.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
41
M.H.J. Schriek<br />
Dynamic Lighting<br />
Energy savings by use of atypical daylight responsive lighting<br />
control<br />
Afstudeerrichting<br />
Physics of the Built Environment<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. M.H. de Wit<br />
Dr. ir. M. Knoop<br />
Ir. M.P.J. Aarts<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
42<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Due to new European regulations for the energy performance of<br />
buildings, the high energy consumption of algorithmic lighting<br />
solutions, such as Dynamic Lighting, forms a mayor issue.<br />
To provide higher levels of illuminance and correlated colour<br />
temperature, the total installed lighting load needs to be much<br />
greater than that of regular lighting systems.<br />
By making use of daylight the energy consumption of these<br />
systems can be reduced. It was found in this report that with<br />
daylight responsive control it is possible to achieve annual<br />
savings up to 67%, while accurately maintaining the illuminance<br />
curve. It should, however, be born in mind that: (1)<br />
Dynamic Lighting cannot be used in zones directly behind the<br />
window, and (2) the correlated colour temperature curve cannot<br />
be achieved in daylit environments.<br />
Trefwoorden<br />
Daylight<br />
Simulation<br />
Energy saving<br />
Colour mixing<br />
Dynamic lighting<br />
Figure 1<br />
Dynamic Lighting illuminance and CCT curves during the workday<br />
Problem statement<br />
Today, building regulations secure that every lighting system<br />
provides a constant illuminance level that allows visual tasks to<br />
be performed comfortably, prevents discomfort from glare, and<br />
ensures good colour rendering. Dynamic Lighting systems aim<br />
to further improve the overall quality of the design by also<br />
controlling the timing, duration, and colour of the light in such<br />
a way that the wellbeing of office workers is optimized.<br />
However, since this is a relatively new field of lighting application,<br />
several aspects still need to be investigated. One important<br />
field of research in this regard is the energy use of the system.<br />
Due to the higher level of illuminance provided by Dynamic<br />
Lighting systems at certain moments of the workday, these<br />
systems consume more energy than regular lighting systems.<br />
The recent introduction of a new EC directive on the energy<br />
performance of buildings further emphasizes the necessity of<br />
accurately investigating energy saving measures.<br />
It was therefore assessed whether it is possible to save energy<br />
in offices by installing daylight responsive control, while maintaining<br />
the desired illuminance and colour temperature 'curves'.<br />
Based on this assessment, several strategies are proposed to<br />
successfully implement Dynamic Lighting in daylit office<br />
environments.<br />
Aim and methodology<br />
To make a reliable assessment of the annual energy savings by<br />
daylight responsive control, it is crucial to create a good estimate<br />
of the amount of daylight that is transmitted through the<br />
windows onto the work plane over the course of a year, and to<br />
match this with corresponding values of the correlated colour<br />
temperature (CCT) of daylight. Since the of CCT of Dynamic<br />
Lighting systems fluctuates roughly between 3,000 K and 5,000<br />
K, and the normative CIE-value for daylight is set to 6,500 K,<br />
it is apparent that daylight will not only disrupt the required<br />
illuminance curve of the Dynamic Lighting system, but it will
Figure 2 Mixing range of Dynamic Lighting system and the CIE daylight<br />
locus<br />
also disrupt the required CCT-curve.<br />
Based on this observation, the aim of this project was to<br />
quantify the amount and colour of daylight that reaches the<br />
work plane of a standard open plan office over the course of one<br />
year, and to assess whether or not it is possible to maintain the<br />
Dynamic Lighting curves. This data was obtained for different<br />
window orientations and sizes, and repeated for four geographical<br />
locations in Europe (approximately 1,000 km apart).<br />
Automatic blinds blocked out any direct sunlight, and standard<br />
clear glazing was applied.<br />
The amount of daylight was accurately simulated with DAYSIM,<br />
an add-on program to Radiance that efficiently calculates the<br />
work plane illuminance for any location and geometry.<br />
Additionally, one-year measurements of the daylight CCT in<br />
Lyon, France (courtesy of ENTPE) were processed and analysed<br />
to obtain factual values for the bandwidth of daylight CCT over<br />
the course of one year. In these measurements, the daylight<br />
CCT was logged every 10 minutes for 12 months and for four<br />
orientations.<br />
After the amount and colour of daylight had been quantified,<br />
day-by-day curves were constructed that evaluated: (1) how much<br />
the lighting system could be dimmed in response to the influx<br />
of daylight, i.e. the daily energy savings; and (2) if it was<br />
possible to maintain the CCT-curve by adapting the CCT of the<br />
lighting system in response to the colour of daylight. These<br />
results were then contrasted to a less complex energy saving<br />
solution: time switching, which simply turns off the lighting<br />
system when a threshold-value is crossed. From this analysis<br />
several implementation strategies for Dynamic Lighting systems<br />
in daylit offices were put together.<br />
Conclusions<br />
First, it was found that with daylight responsive control the<br />
Dynamic Lighting illuminance curve could be maintained very<br />
Figure 3 Calculation of average illumination of the control area of a light<br />
sensor<br />
well in the second and third zone behind the window over a<br />
long period of time. Energy savings up to 67% are achievable in<br />
these zones. However, in the first zone behind the window it<br />
was found to be much more difficult to maintain the illuminance<br />
curve. This is because the system is dimmed completely over<br />
long periods of time, resulting in an illuminance curve that<br />
follows the colour and luminance of the sky. It is therefore<br />
better to use a different lighting concept for this zone, for<br />
instance a regular 500 lx lighting solution. It is not possible to<br />
maintain the correlated colour temperature curve by mixing<br />
daylight with the artificial light. This curve is disrupted too<br />
much by daylight to maintain over long periods of time.<br />
Second, the results of this study indicate that with time switching,<br />
comprising a much simpler modification of the original<br />
lighting system, it is also possible to use Dynamic Lighting in<br />
daylit offices. This method does not use real-time measurements<br />
but uses a pre-set condition for each month: the lighting system<br />
either provides the Dynamic Lighting curve for the whole<br />
month, or it provides a constant output of 500 lx.<br />
This resulted in far lower annual energy savings (up to 12%) for<br />
the second and third zone behind the window. Similarly to the<br />
first strategy, it is also better to use a regular lighting solution<br />
for the zone directly behind the window since this the Dynamic<br />
Lighting curve cannot be realised for the larger part of the year.<br />
Also, it is not possible to maintain the required CCT curve.<br />
In general, therefore, it can be concluded that Dynamic Lighting<br />
can be successfully implemented in daylit offices bearing in<br />
mind that: (1) it cannot be used in zones directly behind the<br />
window, and (2) the correlated colour temperature cannot be<br />
controlled. With a simple modification of the original system it<br />
is possible to achieve small energy savings. A drawback of this<br />
method is that the illuminance curve is always distorted by<br />
daylight. With a more complex modification of the original<br />
system it is possible to achieve larger energy savings, while<br />
maintaining the illuminance curve very accurately.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
43
L.L.Soons<br />
SHED2.0<br />
De Timmerfabriek als kunstbroedplaats<br />
Afstudeerrichting<br />
Architecture<br />
Afstudeercommissie<br />
Ir. M.H.P.M. Willems<br />
Prof. ir. R.H. van Zuuk<br />
Dr. J.C.T. Voorthuis<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
44<br />
Samenvatting<br />
Hoe kan er binnen een bestaand gebouw met behulp van geprefabriceerde<br />
elementen en minimale aanpassingen een woonwerk-<br />
en ontmoetingsplaats voor beginnende kunstenaars<br />
gecreëerd worden?<br />
Een product is bij de herbestemming van de Timmerfabriek<br />
ingezet om te kunnen beantwoorden aan het tijdelijke karakter<br />
van het wonen. Een doorstroming van gebruikers en het verlangen<br />
naar individualiteit binnen het collectief vragen om een<br />
flexibele benadering van de atelierwoning. Een kast, die door<br />
elke kunstenaar naar eigen wens met de benodigde functies<br />
ingevuld kan worden en de vrije gebruiksruimte die daardoor<br />
vrijkomt, maakt het voor de kunstenaar mogelijk een maatpak<br />
met behulp van confectie samen te stellen.<br />
Trefwoorden<br />
Mode<br />
Herbestemming<br />
Product en architectuur<br />
Kunst<br />
Kader<br />
Generieke ruimte<br />
Afbeelding 1 Stedenbouwkundige situatie Timmerfabriek<br />
Afbeelding 4 Tentoonstellingsroute bepaald aan de hand van kenmerkende<br />
karakteristieken van Timmerfabriek<br />
Als ‘het wonen’ voorop wordt gesteld, moet er aandacht zijn<br />
voor tijdelijkheid, identiteit en daarmee samenhangend flexibiliteit.<br />
Enerzijds wordt er gestreefd naar een woning als maatpak,<br />
anderzijds naar prefabricage en standaardisatie. De woningbouw<br />
zou zich een voorbeeld aan de mode, waar de consument<br />
met confectie een maatpak kan creëren, moeten nemen.<br />
Een bouwsysteem geeft een universele oplossing voor elke onbekende<br />
gebruiker en levert flexibiliteit op, echter identiteit en<br />
context ontbreken; belangrijke ingrediënten voor het creëren<br />
van een maatpak. Product en architectuur lijken niet samen te<br />
gaan. Met het loskoppelen van deze is in dit <strong>afst</strong>udeerproject<br />
een poging gedaan deze te verenigen. Kan een product, dat veranderlijk<br />
van aard is, ingezet worden bij het maken van architectuur<br />
die juist permanent is?<br />
Hoe kan er binnen een bestaand gebouw met behulp van<br />
geprefabriceerde elementen en minimale aanpassingen een<br />
woon- werk- en ontmoetingsplaats voor beginnende kunstenaars<br />
gecreëerd worden?<br />
“A house is not a car” 1, met de titel van zijn onderzoek zegt<br />
ir. M.H.P.M. Willems het al; een woning kan niet met een auto<br />
vergeleken worden. Toch werd deze vergelijking gemaakt naar<br />
aanleiding van de ontwikkelingen in de auto-industrie in de<br />
twintigste Eeuw. Het efficiënte produceren en assembleren<br />
wilde men in de bouwindustrie volgen, toch is dit in de woningbouw<br />
nooit een succes gebleken.<br />
Het loskoppelen van product en architectuur heeft een onderscheid<br />
tussen een permanent en veranderend onderdeel, tussen<br />
tijdelijkheid en tijdloosheid, oud en nieuw, uniformiteit en identiteit<br />
opgeleverd. Een product is binnen een bestaand gebouw<br />
ingezet om te kunnen beantwoorden aan het tijdelijke karakter<br />
van het wonen. Een product is ingezet om een industrieel erfgoed<br />
opnieuw te laten functioneren.<br />
De Timmerfabriek (1905) in Maastricht is een industrieel erfgoed<br />
van de Sphinx; een fabriek waar men glas en aardewerk<br />
fabriceerde. In dit gebouw, dat een visitekaartje voor het hele<br />
Sphinxterrein was, werden kisten getimmerd om producten te<br />
vervoeren en op te slaan. De Timmerfabriek, gelegen aan de<br />
binnenhaven ‘t Bassin en onderdeel van het herbestemmingplan<br />
Belvédère, schrijft een culturele invulling van deze voor. Kunst<br />
wordt ingezet om het industrieel erfgoed te behouden en zal van<br />
betekenis zijn voor zijn omgeving. Met de herbestemming van<br />
de Timmerfabriek tot kunstbroedplaats zal de levendigheid,<br />
bedrijvigheid en creativiteit in het gebied aan ’t Bassin teruggebracht<br />
worden.
Afbeelding 2 De Timmerfabriek aan de Boschstraat<br />
Afbeelding 3 Tentoonstellingsroute en dienende elementen in de<br />
Timmerfabriek<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Begane grond; route en dienende elementen<br />
Kunstenaars van verschillende disciplines worden in de<br />
Timmerfabriek samengebracht. De beginnende kunstenaar die<br />
een kunstopleiding heeft afgerond, krijgt zo de mogelijkheid<br />
zich, binnen het collectief, individueel verder te ontwikkelen.<br />
Hij mag voor een periode van één jaar gebruik maken van de<br />
aangeboden collectieve faciliteiten (werkplaatsen, lezingruimten<br />
en begeleidingen) en de individuele atelierwoning.<br />
Met name de ontmoetingen met andere kunstenaars en het kunnen<br />
tentoonstellen van product en proces zal van grote betekenis<br />
voor de kunstenaar zijn. Het verblijf in de Timmerfabriek<br />
wordt dan ook beschouwd als een kans voor de kunstenaar.<br />
De doorstroming van gebruikers, maar ook het verlangen naar<br />
individualiteit binnen het collectief, vraagt voor een flexibele<br />
benadering van de atelierwoning.<br />
Gebaseerd op de theorie van Bernard Leupen2; kader en generieke<br />
ruimte, is er een onderscheid gemaakt in een permanent<br />
en veranderend onderdeel. Het kader dat bestaat uit de bestaande<br />
draagconstructie; de stalen kolommen- en balkenstructuur en<br />
de bakstenen gevel, is het permanente deel.<br />
De tentoonstellingsroute, die de bezoeker door het gebouw gaat<br />
leiden, maar ook de scheiding tussen bezoeker en kunstenaar<br />
definieert, is ontworpen aan de hand van de bestaande karakteristieken<br />
van de Timmerfabriek. Deze route sluit op een eigen<br />
manier aan op de rationele structuur, maakt gebruik van de<br />
bestaande vides en stuurt de blik van de bezoeker, waarbij de<br />
aandacht wordt gevestigd op de “hoogtepunten” van de<br />
Timmerfabriek.<br />
De tweede laag wordt gevormd door de dienende elementen.<br />
Deze zijn toegevoegd om alle nieuwe functies, nodig om de<br />
Timmerfabriek als kunstbroedplaats te laten functioneren,<br />
onder te brengen. Door het clusteren van deze functies, nemen<br />
deze zo min mogelijk ruimte van de Timmerfabriek in beslag en<br />
definiëren deze de vrije gebruiksruimte voor de kunstenaar.<br />
Afbeelding 6 De atelierwoning met dienend element<br />
Op begane grond zijn deze elementen ingezet om de verschillende<br />
werkplaatsen in te delen. Op de eerste verdieping, waar<br />
zich de atelierwoningen bevinden, werken ze woningscheidend,<br />
waardoor elke kunstenaar een woning krijgt met een “eigen”<br />
travee van het sheddak. Het dienende element dat is vormgegeven<br />
als een stalen frame, biedt ruimte aan de individuele wensen<br />
van de kunstenaar. Deze is als een kast die flexibel en op<br />
eenvoudige wijze door de kunstenaar met standaard elementen<br />
ingevuld kan worden. Zowel de keuken, de douche als het bed<br />
kunnen binnen dit frame opgenomen worden. Een schuifsysteem<br />
van stalen persrooster-panelen sluit deze zone af en<br />
definieert deze als zich repeterende en herkenbare elementen.<br />
Ze zorgen voor een industrieel karakter en filteren het zicht op<br />
de achterliggende, noodzakelijke functies. Daarnaast maken ze<br />
snelle en eenvoudige bevestigingen mogelijk, voor het ophangen<br />
van een schilderij of jas. De achterliggende functies zijn te<br />
gebruiken na het verschuiven van panelen, dat plaats kan vinden<br />
door het openvouwen van twee panelen.<br />
Flexibiliteit en identiteit komen tot uiting in de vrije gebruiksruimten<br />
en de mogelijkheid het stalen frame naar eigen wens<br />
in te vullen. De kunstenaar kan met behulp van confectie een<br />
maatpak creëren. “De kunstenaars zijn zelf verantwoordelijk<br />
voor de chaos die ik op het einde wil zien.” [Beecroft, V.3]<br />
In zijn shed, kan de kunstenaar doen en laten wat hij wil,<br />
net als in het kleine schuurtje achter in de tuin...<br />
[1] Willems, M.H.P.M. (2004) A house is not a car . <strong>Eindhoven</strong>;<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Universiteit</strong><br />
[2] Leupen, B. (2002) Kader en generieke ruimte; een onderzoek naar de<br />
veranderbare woning op basis van het permanente. Rotterdam;<br />
010 Publishers<br />
[3] Vermassen, J. (2005) Tableau Vivant op hoge hakken, Vanessa Beecroft.<br />
Snoecks 05. pag.224-233<br />
45
I. Sopjes<br />
Vibration reduction index<br />
of junctions with double leaf<br />
separating walls<br />
Afstudeerrichting<br />
Physics of the Built Environment<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir. M.H. de Wit<br />
Dr. ir. M. Knoop<br />
L. Zonneveldt<br />
Ir. M.G.D.M. Cox<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
46<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
Over de invloed van de positie van beglazing in gekromde<br />
gevelvlakken op de daglichtkwaliteit is weinig bekend.<br />
In dit project is een vergelijking gemaakt tussen de daglichtkwaliteit<br />
in een traditioneel gebouw en een blobgebouw op basis<br />
van de daglichtverdeling, verblinding, luminantieverhoudingen<br />
en verticale verlichtingssterkte. Omdat er in het blobgebouw<br />
problemen worden verwacht met betrekking tot de daglichtkwaliteit,<br />
is onderzoek gedaan naar architectonisch acceptabele<br />
oplossingen voor zon- en helderheidswering in geval van dubbel<br />
gekromde glasvlakken.<br />
Trefwoorden<br />
Daglichtkwaliteit<br />
Visueel comfort<br />
Positionering beglazing<br />
Blobarchitectuur<br />
Zon- en helderheidswering<br />
Figure 1 BMW Bubble [www.vitruvius.com.br]<br />
Curved façades are more or less synonymous with blob<br />
architecture, which can be described as the phenomenon in<br />
architecture to design buildings with the outstanding use of<br />
curved façades, but it is expected that (partly) curved façades will<br />
get more common in the 'normal' rectangular buildings due to<br />
developments in materials and production techniques. However,<br />
less is known about the influence of (the position of) glazing in<br />
curved façades on the visual comfort inside the room.<br />
The objective of this master thesis is in the first place to get an<br />
overview of the consequences of glazing in buildings with<br />
curved façades and in the second place to find a way to suppress<br />
brightness in an architectural acceptable way and to use shading<br />
systems and glare protection in case of curved glazing.<br />
To get an overview of the consequences of glazing in buildings<br />
with curved façades a comparison between a blob building and a<br />
comparable 'normal' building is made based on daylighting<br />
quality. The buildings are comparable regarding floor area,<br />
volume and illuminance. The daylighting quality is described by<br />
daylight distribution in an overcast sky situation, requirements<br />
regarding glare (3900 cd/m2), requirements regarding the<br />
luminance ratio on the transition between wall and window<br />
(1:30) and vertical illuminance. These evaluation criteria for<br />
daylighting quality are based on requirements for an exhibition<br />
room, which nowadays is a common function for blob buildings.<br />
A lighting simulation program, Radiance, is used to get<br />
results regarding these criteria. To make the comparison, a blob<br />
building had to be chosen. Based on its realistic design and its<br />
dimensions the BMW bubble designed by ABB Architects was<br />
chosen (figure 1). Based on the floor area and the volume of the<br />
BMW Bubble the dimensions of the rectangular building were<br />
determined. The placement of openings in this building is<br />
based on a Canadian daylighting guide, which gives the opportunity<br />
to optimize the amount of daylight inside the building.<br />
This resulted in an average daylight factor for the rectangular<br />
building. Openings in the bubble were added in order to get a<br />
similar daylight factor in this building.<br />
The final model is shown in figure 3.
Figure 2 Model rectangular building<br />
Figure 3 Model bubble<br />
Both models were simulated in Radiance and this resulted in<br />
the conclusion that regarding the overall daylighting quality<br />
none of the buildings is significantly better than the other one.<br />
The daylight distribution is better in the bubble, due to the<br />
possibility of the different placement of the openings.<br />
In a simulation with a sunny sky with sun glare occurs in both<br />
buildings in the compared north-facing viewpoints, caused by<br />
reflections on the wall, on the floor or on reveals. In the southfacing<br />
viewpoints glare is also caused by the sky.<br />
From the simulations with the overcast sky is concluded that<br />
glare will occur at a free field luminance of 14024 lux in the<br />
bubble and of 14937 lux in the rectangular building. Regarding<br />
the luminances, these are variable depending on the sky used in<br />
the simulation and the position of the window. None of the buildings<br />
is distinctively better in this criterion.<br />
Regarding the luminance ratios it is depending on the type of<br />
sky which building is better. In an overcast sky situation the<br />
luminance ratios are lower in the bubble; in a situation with a<br />
sunny sky the rectangular building gives lower luminance ratios.<br />
But in both situations with the north-facing viewpoints the<br />
requirement is exceeded, due to low luminances on the wall.<br />
The vertical illuminance turned out to be too complex to make a<br />
fair comparison.<br />
In the end some recommendations are made regarding<br />
solutions for the problems concerning daylighting quality and<br />
regarding interesting additional research. Solutions for the glare<br />
in the north-facing positions are changing the angle under<br />
which the window is placed and increasing the absorption factor<br />
of the reveals. A solution for the problems concerning the<br />
luminance ratio is to increase the luminances on the wall by<br />
artificial lighting. Furthermore the suggestion is done to create a<br />
tool for designers to make them aware of the influence of the<br />
sun in order to make the right decision regarding the<br />
positioning of the openings during the design process.<br />
In order to find a way to suppress brightness in an architectural<br />
acceptable way in buildings with curved glazing an overview is<br />
made of existing glare protection and sun-shading systems.<br />
These systems are divided into four groups: external systems,<br />
glass systems, systems in the cavity of the glazing and internal<br />
systems. A selection of these systems was made based on their<br />
applicability to double curved glazing. The selected systems are<br />
judged based on seven criteria: the influence on the indoor<br />
climate, the adjustability of the system, maintenance, the<br />
manufacturing procedure, the light transmission, the costs and<br />
whether the system is active or passive. This resulted in the so<br />
called switchable systems being the most suitable systems for<br />
double curved glazing. Switchable systems are photochromic,<br />
thermochromic, thermotropic and electrochromic glass and<br />
gas-chromatic systems. Of these systems electrochromic glass is<br />
chosen to evaluate its influence by implementing it in the<br />
simulation models.<br />
Electrochromic glass has, even in a clear state, a significantly<br />
lower transmittance than normal clear glass. This has a transmittance<br />
of 0.8, while the transmittance of electrochromic glass<br />
is 0.5 in clear state and 0.15 in shaded state. This resulted in a<br />
large decrease of the amount of light entering the building.<br />
Where in the original situation the building was qualified in an<br />
overcast sky situation as being well lit by daylight, the<br />
qualification in case of clear electrochromic glass degraded to<br />
moderately lit and in case of shaded electrochromic glass to<br />
dark. Nevertheless, the exceeding of the luminance ratios still<br />
occurred in the overcast sky situation, because the luminance on<br />
the wall also decreased due to the smaller amount of light entering<br />
the building.<br />
The recommendations regarding glare protection and sun-shading<br />
in buildings with curved façades are to develop shading<br />
scenarios for different times and days. In these scenarios only<br />
the windows for which shading is necessary at that time are<br />
shaded. Concerning further research it is recommended to look<br />
at the implementation of double curved glass in the<br />
manufacturing procedures of glare protection and sun-shading<br />
systems.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
47
J.R. Sterrenburg<br />
Hoge wandliggers in kalkzandsteen<br />
Afstudeerrichting<br />
Constructief Ontwerpen<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. ir. D.R.W. Martens<br />
Dr. ir. A.T. Vermeltfoort<br />
Ing. H. Verkleij<br />
Dr. ir. M.A.N. Hendriks<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
48<br />
Samenvatting<br />
In dit project is ingegaan op een probleem dat zich voordoet bij<br />
de constructie van hoge gebouwen. In hoge gebouwen moeten<br />
vaak overspanningen worden gemaakt. Kan een overspanning,<br />
ofwel een constructie als hoge wandligger, in kalkzandsteen<br />
worden uitgevoerd? De beantwoording van het probleem is<br />
gedaan door een literatuuronderzoek, een experimenteel onderzoek<br />
naar een schaalmodel van een reële situatie en een numeriek<br />
onderzoek. Verschillende factoren zijn hierbij onderzocht,<br />
zoals stijfheid van boven- en onderbalk, constructiehoogte en<br />
scheurvorming. Geconcludeerd wordt dat bij relatief lage<br />
belastingen scheurvorming optreedt in de wand. Deze scheurvorming<br />
kan worden voorkomen door het aanbrengen van een<br />
verticale voeg die de drukzone niet snijdt.<br />
Trefwoorden<br />
Wandligger<br />
Kalkzandsteen<br />
Drukboog<br />
Samenwerking<br />
Experimenten<br />
Afbeelding 1 Onderzochte constructie<br />
Afbeelding 4 Scheurenpatroon proef B2<br />
Inleiding<br />
In de woningbouw wordt veel gebruik gemaakt van kalkzandsteen<br />
als constructiemateriaal. De kalkzandsteenindustrie is op<br />
zoek naar mogelijkheden om het materiaal ook toe te passen in<br />
hogere gebouwen. Om dit mogelijk te maken is onderzoek naar<br />
de eigenschappen van dit soort constructies noodzakelijk.<br />
In dit onderzoek is ingegaan op een probleem dat zich voordoet<br />
bij de constructie van hoge gebouwen, namelijk het maken van<br />
een overspanning. Vaak wordt dan gebruik gemaakt van hoge<br />
wandliggers in beton. Kan een overspanning, ofwel een constructie<br />
als hoge wandligger, ook in kalkzandsteen worden<br />
uitgevoerd?<br />
Het doel van het onderzoek was het bepalen van de krachtswerking<br />
in een hoge wandligger in kalkzandsteen, afbeelding 1.<br />
De onderzochte constructie bestond uit een kalkzandsteen<br />
wand, samenwerkend met een onderbalk en een bovenbalk om<br />
een overspanning te maken tussen twee kolommen.<br />
Voor deze constructie werd bepaald wat de invloed is van de<br />
buigstijfheid van de onderbalk, de buigstijfheid van de bovenbalk<br />
en de constructiehoogte op de krachtswerking. Tevens werd<br />
de invloed van scheurvorming op de krachtswerking bepaald.<br />
De doelstelling is bereikt aan de hand van een literatuur-,<br />
experimenteel en numeriek onderzoek.<br />
Onderzoek<br />
Over de samenwerking tussen wanden en balken zijn verschillende<br />
rekenmethodes gevonden in de literatuur. Onder andere<br />
Wood maakt duidelijk dat zich in de wand een drukboog en in<br />
de onderste balk een trekband ontwikkeld. De theorieën geven<br />
methodes om onder andere de maximale spanningen in de<br />
wand en de balk te berekenen.
Afbeelding 2 Bezweken hoge wandligger in baksteen metselwerk<br />
Afbeelding 3 Proefopstelling voor de experimenten op hoge wandliggers<br />
in kalkzandsteen<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Verticale spanningen aan de onderzijde van de wand (_y)<br />
uitgezet tegen de lengte van de wand (X)<br />
Om te onderzoeken wat de maatgevende factoren in de constructie<br />
zijn en wat de invloed is van de buigstijfheid van de<br />
onderbalk op de krachtswerking, is experimenteel onderzoek<br />
uitgevoerd. Eerst zijn zes proeven uitgevoerd op hoge wandliggers<br />
van baksteen metselwerk in combinatie met een voorgespannen<br />
betonnen latei, afbeelding 2. Hieruit blijkt dat de hoogste<br />
spanningen worden gevonden bij de opleggingen, dat de<br />
zwaartelijn op ongeveer een derde van de hoogte ligt en dat de<br />
drukboog bij de oplegging een steile helling heeft.<br />
Deze gegevens zijn gebruikt bij de inrichting van de proeven<br />
met kalkzandsteen hoge wandliggers, afbeelding 3.<br />
Bij de experimenten is een deel uit een gebouw op schaal 1:3<br />
beproefd. Twee proeven zijn uitgevoerd op een wandligger met<br />
een onderbalk met een lage buigstijfheid (proefstukken A) en<br />
twee proeven zijn uitgevoerd op een wandligger met een onderbalk<br />
met een hoge buigstijfheid (proefstukken B).<br />
Uit de experimenten wordt geconcludeerd dat drie fases zijn te<br />
onderscheiden: het scheuren van de kimvoeg, het ontstaan van<br />
een verticale scheur in het midden van de wand en het ontstaan<br />
van diagonale scheuren aan de linker en de rechterzijde van de<br />
wand, afbeelding 4. De scheurvorming trad bij de vier proeven<br />
bij ongeveer een gelijk belastingniveau op. Bij een hoge buigstijfheid<br />
van de onderbalk ging de scheurvorming gepaard met<br />
grotere vervormingen dan bij een lage buigstijfheid van de<br />
onderbalk. De grootste spanningen werden gevonden bij de<br />
opleggingen en de scheurvorming heeft invloed op de verdeling<br />
van deze spanningen, afbeelding 5.<br />
Om een overzicht te krijgen van de krachtswerking in de hele<br />
wand en om de invloed van de scheurvorming, de buigstijfheid<br />
van de boven- en onderbalk en de constructiehoogte te onderzoeken,<br />
is numeriek onderzoek uitgevoerd.<br />
Afbeelding 6 Verloop van de drukboog getekend in het eindige elementen<br />
model<br />
Hierbij is de proef op de hoge wandliggers gesimuleerd in het<br />
eindige elementen programma DIANA, afbeelding 6. Drie<br />
modellen zijn hierbij vergeleken: een ongescheurd model, een<br />
model met een gescheurde kimvoeg en een model met een<br />
gescheurde kimvoeg en een verticale scheur in het midden van<br />
de wand. Uit het numeriek onderzoek volgde dat de trekbandfunctie<br />
deels door de kalkzandsteen wand wordt verzorgd.<br />
Dit leidt, bij toenemende belasting, tot scheuren van de wand.<br />
Bij een gescheurde kimvoeg nemen de horizontale spanningen<br />
in de wand sneller toe bij een toename van de belasting.<br />
Een verticale scheur heeft invloed op de krachtswerking als deze<br />
de drukboog snijdt. Hogere spanningen zijn dan het gevolg.<br />
Worden openingen aangebracht die de drukboog niet snijden<br />
dan hebben deze weinig invloed op de krachtswerking.<br />
Een hogere stijfheid van de onderbalk zorgt voor een gelijkmatigere<br />
spreiding van spanningen in de wand. Tevens zorgt<br />
een hogere stijfheid voor een hogere trekkracht in de balk.<br />
Een hogere stijfheid van de bovenbalk zorgt voor een grotere<br />
pijl van de drukboog en een lagere trekkracht in de onderbalk.<br />
Conclusie<br />
Bij relatief lage belastingen ontstaat een verticale scheur in de<br />
wand. Het ontstaan van een verticale scheur kan worden voorkomen<br />
door de constructie zo uit te voeren dat geen horizontale<br />
trekspanningen in de wand kunnen ontstaan, bijvoorbeeld door<br />
het vooraf aanbrengen van een verticale voeg. De volledige trekbandfunctie<br />
wordt dan door de onderbalk vervuld. De verticale<br />
voeg dient de drukzone van de drukboog niet te snijden om<br />
grote drukspanningen te vermijden.<br />
49
Ing. C.F.M. de Vaan<br />
Wat is duurzaam wonen?<br />
Een onderlinge vergelijking tussen verschillende duurzaamheidsindicatoren<br />
Afstudeerrichting<br />
Physics of the Built Environment<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. dr. ir J.L.M. Hensen<br />
Prof. ir. P.G.S. Rutten<br />
Dr. ir. ing. A.W.M. van Schijndel<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
50<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Samenvatting<br />
Duurzaamheid is een moeilijk te omschrijven begrip.<br />
Op verschillende manieren wordt geprobeerd dit begrip getalmatig<br />
uit te drukken, bijvoorbeeld door het energieverbruik, het<br />
exergieverbruik en de uitgestoten emissie te bepalen.<br />
Daarnaast zijn er verschillende gebouwprestatietools<br />
(zoals LEED, GPR en CASBEE). In dit onderzoek zijn deze verschillende<br />
'duurzaamheidsindicatoren' met elkaar vergeleken en<br />
is bepaald of deze verschillende manieren voor het uitdrukken<br />
van duurzaamheid kunnen leiden tot een verschil in de<br />
beoordeling van een systeem. Ook is bepaald wat de invloed is<br />
van de gekozen systeemgrens.<br />
Trefwoorden<br />
Exergie<br />
Gebouwprestatie<br />
Energieprestatie<br />
Emissie<br />
Energieanalyse<br />
Duurzaamheid<br />
Afbeelding 1 Opbouw deelonderzoek 1; 5 systemen geanalyseerd voor<br />
4 indicatoren voor twee systeemgrenzen.<br />
Duurzaamheid is een begrip geworden waarmee iedereen, dankzij<br />
de grote publiciteit en initiatieven van bijvoorbeeld All Gore<br />
en Bill Clinton, bekend is, maar daadwerkelijk een definitie<br />
plaatsen bij dit begrip blijkt een moeilijkere opgave.<br />
Hoe moeten we duurzaamheid definiëren als er al zo veel verschillende<br />
manieren zijn waarop we het kunnen uitdrukken?<br />
In dit onderzoek worden verschillende duurzaamheidsindicatoren<br />
met elkaar vergeleken: te noemen energieverbruik, exergieverbruik,<br />
emissie, de energieprestatiecoëfficiënt, LEED, GPR<br />
en CASBEE. Hoewel de achterliggende gedachte gelijk is, drukt<br />
ieder van deze 'duurzaamheidsindicatoren' toch iets anders uit.<br />
De vraag is of de keuze voor een bepaalde duurzaamheidsindicator<br />
van invloed is op het oordeel van een gebouw of<br />
systeem. Met andere woorden: kan het zijn dat op basis van de<br />
ene indicator een ander systeem wordt geprefereerd dan op<br />
basis van een andere? En welk van deze indicatoren is het meest<br />
geschikt in welke situatie ongeacht de eventuele verschillen?<br />
Want wat is duurzaam? En waar wordt dit op gebaseerd?<br />
Het onderzoek is opgesplitst in twee verschillende deelonderzoeken.<br />
In het eerste deelonderzoek worden vijf verschillende<br />
verwarmingsconcepten voor een referentietussenwoning geanalyseerd<br />
op energieverbruik, exergie'verbruik' de uitgestoten<br />
emissies en de energieprestatiecoëfficiënt (EPC) (afbeelding 1).<br />
De energie, exergie en emissie van het systeem zijn hierbij<br />
bekeken voor twee verschillende systeemgrenzen: primair- en<br />
finaal verbruik. De resultaten werden ten opzichte van elkaar<br />
vergeleken en de relatieve verschillen geanalyseerd. In het tweede<br />
deelonderzoek werden de gebouwevaluatietools, LEED, GPR<br />
en CASBEE, met elkaar vergeleken op basis van de puntenwaardering<br />
per geëvalueerde factor. Daaruit is bepaald in hoeverre<br />
deze tools qua beoordeling en opzet van elkaar verschillen.
Afbeelding 2 Staafdiagrammen van het energievelies en exergieverlies<br />
voor alle processen binnen de energieketen.<br />
Uit de resultaten van het onderzoek blijkt dat de gekozen indicator<br />
en systeemgrens wel degelijk van invloed is op het oordeel<br />
(afbeelding 2). Daarnaast blijkt echter dat op grond van een<br />
exergie analyses voor bouwkundige installaties vaak niet meer<br />
informatie wordt verkregen dan op basis van een energieanalyse.<br />
Het exergieconcept op zich en begrip voor de theorie leidt<br />
echter wel tot een beter inzicht in de thermodynamica.<br />
Gebouwevaluatietools (zoals LEED, GPR en CASBEE) verschaffen<br />
een totale evaluatie van een gebouw en de installaties en<br />
geven daadoor een completer beeld, maar zijn minder specifiek.<br />
Daarnaast verschillen de gebouwevaluatietools veel ten opzichte<br />
van elkaar (afbeelding 3). Voor de bepaling van de duurzaamheid<br />
is de primaire systeemgrens het meest zeggend, daarbij<br />
moet men zich echter wel bewust zijn dat de invloed van de<br />
energievoorziening op de output groot is. De aandacht voor<br />
duurzame technologie is in hoofdzaak het gevolg van twee verschillende<br />
ontwikkelingen. Enerzijds zijn dat de gevolge die het<br />
energieverbruik klaarblijkelijk heeft op ons milieu en daarnaast<br />
de politieke en economische afhankelijkheid die deze met zich<br />
mee brengt. Analyses met de eerste genoemde ontwikkeling als<br />
drijfveer zouden het beste de emissie als indicator kunnen toepassen<br />
voor de tweede genoemde ontwikkeling is een energieanalyse<br />
waarschijnlijk het meest geschikt.<br />
Afbeelding 3 Procentueel aandeel van individuele factoren op de totaal<br />
score voor LEED, GPR en CASBEE.<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
51<br />
In dit onderzoek werden verschillende energiesystemen geanalyseerd.<br />
'Onbedoeld' kunnen op deze manier meer resultaten worden<br />
afgeleid dan enkel het antwoord op de onderzoeksvraag.<br />
Om die rede werden ook het comfort, de kosten, de implementatie<br />
van een warm tapwatersysteem en het effect van energiebesparingen<br />
op de resultaten van de systeemanalyse besproken.
P.M.J. Verschuren<br />
7-8-9<br />
Serie die zich contextueel gedraagt<br />
Afstudeerrichting<br />
Architectuur<br />
Afstudeercommissie<br />
Dr. ir. A.H.J. Bosman<br />
Dipl. ing. H.H. Yegenoglu<br />
Ir. L.A. van Schaijk<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
52<br />
Samenvatting<br />
In de luwte van de hectische binnenstad van Rotterdam ligt het<br />
Laurenskwartier. Verwaarloosde wederopbouwarchitectuur naast<br />
een Gotische kerk maakt van dit stukje binnenstad een vreemde<br />
gewaarwording. Toch is dit de plek waar Rotterdam ooit is ontstaan!<br />
In deze gefragmenteerde omgeving, met veel opzichzelf<br />
staande beelden, is gekozen voor een autonome ingreep die<br />
door confrontatie een samenhang in het gebied ervaarbaar<br />
maakt. Drie nieuwe strook elementen maken het gebied rondom<br />
de kerk herkenbaar als een plek voor rust. De stroken zijn<br />
uitgewerkt tot woonpootgebouwen. De typologie van de woonpoot<br />
vormt een alternatief op de hedendaagse tendens van<br />
woontorens en wooncomplexen.<br />
Trefwoorden<br />
Rotterdam<br />
Woongebouw<br />
Stadsbeeld<br />
Dialoog<br />
Confrontatie<br />
Afbeelding 1 Achtpoot gezien van Kerkplein<br />
Afbeelding 4 Inpassing in de context<br />
Probleemstelling<br />
In vergelijking met andere steden in Nederland wonen er in de<br />
binnenstad van Rotterdam weinig mensen. Men is hard doende<br />
het imago van Rotterdam als woonstad te verbeteren.<br />
Het Laurenskwartier is een van de gebieden waar het imago van<br />
een Rotterdamse binnenstad als aangename woonomgeving<br />
gestalte moet krijgen. Een belangrijke opgave die hierbij tot doel<br />
werd gesteld was het verbeteren van de ruimtelijke samenhang<br />
in het gebied.<br />
Vele plannen voor het Laurenskwartier zijn door de jaren heen<br />
in de prullenmand verdwenen. Totale regie van de ontwikkelingen<br />
bleek een onhaalbare kaart. Het eind van het verhaal is<br />
dat er nu in het Laurenskwartier her en der op zichzelf staande<br />
woningbouw projecten worden gerealiseerd.<br />
Het probleem is dat zodoende de belangrijkste opgave voor het<br />
Laurenskwartier, namelijk het verbeteren van de stedenbouwkundige<br />
samenhang, niet wordt aangepakt.<br />
Een visie met stedelijke ambities ontbreekt.<br />
Doelstelling<br />
Het doel van het project was om van het gebied rondom de<br />
Laurenskerk een aangename verblijfsruimte te maken.<br />
Dit gebied heeft de potentie een intieme stadsruimte te zijn.<br />
Een plek waar je <strong>afst</strong>and kunt nemen van de drukte van de hectische<br />
binnenstad. Het gebied rondom de Laurenskerk is nu<br />
moeilijk leesbaar als een stedelijke kamer. Op een aantal karaktervolle<br />
elementen na, mist de plek een ruimtelijke samenhang.<br />
Er zijn te weinig elementen die een gebaar maken naar de stedelijke<br />
ruimte. Ik wil met mijn ingreep ervoor zrogen dat het<br />
gebied als stedelijke rustkamer in de hectische binnenstad<br />
herkenbaar wordt. Het gebied rondom de Laurenskerk moet<br />
zich ontwikkelen tot een ‘wonen in de luwte van de hectische<br />
binnenstad van Rotterdam’.
Afbeelding 2 Negenpoot gezien vanaf Binnenrotte<br />
Afbeelding 3 Woonpootgebouw<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Interieur van een woonpoot<br />
7-8-9<br />
7-8-9 is een serie woongebouwen die de beleving van de stedelijke<br />
ruimte rondom de Laurenskerk in de binnenstad van Rotterdam<br />
meer ervaarbaar maakt door structuren open te breken en<br />
verborgen lagen in het systeem naar boven te halen en de elementen<br />
die de stedelijke ruimte vormen met elkaar te laten<br />
samenwerken. Ik wil graag ruimte geven aan bestaande ruimte.<br />
De bestaande stedelijke ruimte bestaat hoofdzakelijke uit<br />
modernistische wederopbouwarchitectuur. 7-8-9 knipt deze<br />
structuur open en introduceert een drietal nieuwe strook elementen<br />
die zich op subtiele wijze in het bestaande voegen.<br />
De ontworpen serie is zich ervan bewust niet alleen op de<br />
wereld te zijn. De gebouwen vormen een samenspel met de<br />
bestaande monumenten in het gebied. Samen met de Laurenskerk<br />
en bestaande bebouwing klemmen ze stadsruimte in.<br />
In de stroken zijn, op een stramien van vijf meter, sleuven aangebracht.<br />
De sleuven zijn op vast ritme aangebracht zodat er een<br />
vaste afwisseling ontstaat tussen leegte en massa.<br />
Het aanbrengen van sleuven geeft de gebouwen geleding en het<br />
zorgt voor luchtigheid in het gebied. Opeens ontstaat er de<br />
mogelijkheid om vanaf de ene straat door het gebouw te lopen<br />
naar de andere kant. De stroken zijn nu kammen of pootgebouwen,<br />
zoals ik ze liever noem, geworden. Een hoekverdraaiing in<br />
het gebied zorgt ervoor dat er een serie ontstaat van pootgebouwen:<br />
een gebouw met 7 poten, een gebouw met 8 poten, en een<br />
gebouw met 9 poten. Ieder pootgebouw overspant zijn locatie.<br />
Woonpootgebouw<br />
Het woonpootgebouw vormt een alternatief op de hedendaagse<br />
tendens van verdichting van binnenstedelijke locaties door middel<br />
van woontorens en grootschalige wooncomplexen. Het idee<br />
was om het gevoel van ‘wonen in een toren’ te vertalen naar de<br />
condities rondom de Laurenskerk.<br />
Afbeelding 6 Sleuf geeft zicht op Laurenskerk<br />
De kwaliteit van een woontoren is het ruime zicht op de stad.<br />
Voor het gebied rondom de Laurenskerk zou dit betekenen van<br />
standaard wonen aan een straat te komen tot een wonen in het<br />
gebied. In de massa van de strook zijn sleuven gemaakt waardoor<br />
een kamvorm ontstaat met veel contactvlakken met de buitenwereld.<br />
Door de openheid van de gebouwen stralen ze wonen<br />
uit naar het gebied. De woonpoten refereren naar een kleinere<br />
schaal van het rijhuis dat volop aanwezig was in dit gebied voor<br />
het bombardement in 1940. Maar de gebouwen worden zelf<br />
nooit alleen maar kleinschalig. De poten zijn onderdeel van het<br />
grotere geheel. In de stedelijke context blijft het grote gebouw<br />
overeind.<br />
53
A.J.W. de Vries<br />
Herbestemmen kantoor Centraal<br />
Beheer<br />
Van kantoor naar leefgemeenschap voor kunstenaars<br />
Afstudeerrichting<br />
Structural Design<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. ir. J.M. Post<br />
Ir. J.P.M. Swagten<br />
Dipl. ing. H.H. Yegenoglu<br />
Prof. ir. P.G.S. Rutten<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
54<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
In dit tijdperk waarin de kantoormarkt vraagt om flexibiliteit<br />
dreigde het beroemde kantoor Centraal Beheer gesloopt te worden<br />
omdat het niet meer voldeed als kantoor. Ik heb het gebouw,<br />
de architect Hertzberger en het strukturalisme onderzocht.<br />
Mijn conclusie is dat de modulariteit en de ruimtelijkheid die<br />
kenmerkend zijn voor dit gebouw het waard zijn behouden te<br />
blijven, wel zijn er ingrepen noodzakelijk om de problemen<br />
oriëntatie, hoofdingang, daglichttoetreding en het gebrek aan<br />
privacy op te lossen. Mijn ontwerp is een poging de architectonische<br />
en bouwtechnische uitdaging aan te gaan het gebouw als<br />
struktuur te beschouwen en te denken aan andere invullingen.<br />
Trefwoorden<br />
Toekomst van het strukturalisme<br />
Te socialistische architectuur<br />
Ruimtelijkheid<br />
Daglichttoetreding<br />
Atelierwoningen<br />
Afbeelding 1 Interieur Centraal Beheer<br />
Afbeelding 3 Doorsnede: concept nieuw programma<br />
Het thema van mijn <strong>afst</strong>udeerprojekt is het herbestemmen van<br />
het kantoor Centraal Beheer in Apeldoorn. Hoe is het mogelijk<br />
dat dit gebouw dreigde te worden gesloopt? Wat moet er gedaan<br />
worden? Slopen of herbestemmen?<br />
Eerst een poging beide partijen te begrijpen.<br />
Herbestemmen is het opnieuw en anders gebruiken van gebouwen<br />
die niet meer gebruikt worden of gesloopt zouden moeten<br />
worden. Dit kan gedaan worden met rationale argumenten: het<br />
kan goedkoper en sneller zijn dan nieuwbouw.<br />
De middelen die ingezet worden zijn dan ook rationeel: delen<br />
die nog bruikbaar zijn worden hergebruikt, delen worden<br />
gesloopt en delen worden toegevoegd. Het resultaat is dat het<br />
karakter van het gebouw verandert. De eigenaar van het gebouw<br />
Centraal Beheer heeft een rationale beslissing genomen: het is<br />
goedkoper nieuwbouw te plegen dus het oude gebouw moet<br />
gesloopt worden. Inmiddels is het oude kantoor opgekocht en<br />
wordt elders nieuwbouw gepleegd.<br />
Een ander argument voor herbestemming is de historische of<br />
architectonische waarde van het gebouw behouden.<br />
Hier moet met minimale middelen het karakter van het gebouw<br />
bewaard blijven. Het resultaat is een museumstuk.<br />
Ik kies ervoor Centraal Beheer rationeel te herbestemmen maar<br />
met behoud van de twee belangrijkste kwaliteiten: de ruimtelijkheid<br />
en de modulariteit.<br />
Ik heb onderzocht waarom het niet meer als kantoorgebouw<br />
functioneert en wat anno 2008 een betere functie is.<br />
Het slecht functioneren wordt vooral veroorzaakt door een<br />
gebrek aan daglicht, een gebrek aan privacy, geluidsoverlast en
Afbeelding 2 Plattegrond tweede verdieping Centraal Beheer<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 4 Doorsnede: nieuwe gevel kunstenaarswoning<br />
55<br />
een onvindbare hoofdingang die het resultaat is van een niet<br />
uitgevoerd stedebouwkundig plan.<br />
Daar tegenover staan de kwaliteiten van het gebouw: de ruimtelijkheid<br />
en de modulariteit. Deze kwaliteiten geven uitdrukking<br />
aan het concept van het kantoor als een grote open kantoorruimte<br />
die tevens openbaar domein is.<br />
Het gebouw is tegelijkertijd gebouw als stad, een uniek concept<br />
dat vernieuwend was in die tijd. Ik noem het een socialistische<br />
kantoorstad omdat de gelijkheid van de modules geen andere<br />
maat toestaat dan de maat van de werkmodule van 9mx9m.<br />
Bovendien is elk onderdeel van het gebouw tot en met het<br />
lampje op het bureau ontworpen wat refereert naar de dwang<br />
van een totalitaire socialistische staat. Eufemistisch gezegd is<br />
het gebouw ergonomisch ontworpen en wordt sociaal contact<br />
gestimuleerd.<br />
Het gebouw als stad, de modulariteit, het gebrek aan privacy en<br />
de grote ruimte passen volgens mij bij een gemeenschap.<br />
Ik kies ervoor het gebouw te herbestemmen voor een leefgemeenschap<br />
van kunstenaars. Ze kunnen in een grote ruimte<br />
werken, hun werk kan geëxposeerd worden in een galerie, er is<br />
een museum ter inspiratie wat ook openbaar toegankelijk is, de<br />
begane grond wordt weer publiek domein met een terras en restaurant<br />
en de bovenste verdieping richt ik in als kunstenaarswoningen<br />
rondom een gemeenschappelijk plein. Niet alleen ga<br />
ik de uitdaging aan om 3 typen kunstenaarswoningen te ontwerpen<br />
in de rigide grid-struktuur, ik kies er ook voor meerdere<br />
functies te plaatsen in deze dwingende struktuur in een poging<br />
aan te tonen dat de struktuur meerdere invullingen toestaat, dat<br />
door diversiteit de dwang verdwijnt en dat de permanente struktuur<br />
eeuwigheidswaarde bezit.<br />
Door het contrast van het oude met het nieuwe wat ik in materiaal<br />
uitdruk hoop ik dat hierdoor helderder wordt wat de permanente<br />
struktuur is en wat tijdelijke invulling is.<br />
Ik doe mijn ingrepen op vijf manieren:<br />
1. een andere functie.<br />
2. een nieuwe, duidelijke hoofdingang<br />
3. het openbreken van het centrum om meer daglicht en<br />
oriëntatie te creëren.<br />
4. het vernieuwen van de gevel omdat de technische levensduur<br />
voorbij is.<br />
5. een bouwtechnisch ontwerp voor een kunstenaarswoning<br />
waar op een kleinere schaal ook het concept is de ruimtelijkheid<br />
en modulariteit te behouden. Wonen in een grote ruimte<br />
is bijzonder en daarom kies ik ook bijzondere mensen die<br />
erin kunnen wonen: kunstenaars.
Ing. M. van Westerlaak<br />
CONTACT<br />
Een informatiecentrum voor de bouw, om het contact tussen de<br />
bouwwereld en de samenleving te versterken.<br />
Afstudeerrichting<br />
Architecture<br />
Afstudeercommissie<br />
Prof. ir. J. Westra<br />
Prof. ir. C.S. Kleinman<br />
Prof. dr. ir. J.J.N. Lichtenberg<br />
Dr. ir. M. Knoop<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
26 februari 2008<br />
Afbeelding 1 Concept InformatieCentrum Bouw<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
56<br />
Samenvatting<br />
Voor het stimuleren van de informatievoorziening tussen de<br />
samenleving en de bouwwereld is InformatieCentrum Bouw<br />
opgericht. Als centraal punt in Nederland is het terrein van de<br />
TU/e als locatie gekozen. Het ontwerp is een aanvulling op de<br />
nieuwe plannen Campus 2020 en geeft een aanvulling op de<br />
relaties met derden. Het gebouw straalt objectiviteit uit en is<br />
opgenomen in de landschappelijke omgeving. Het gebouw is<br />
rond het maaiveld gesitueerd. Om ruimten in de grond van daglicht<br />
te voorzien, is er een daglichtsysteem ontwikkeld. Het concept<br />
is gebaseerd op de gevel. Daglicht opvangen aan de gevel,<br />
transporteren in de gevel en uitstralen aan de gevel.<br />
Trefwoorden<br />
InformatieCentrum Bouw<br />
objectiviteit<br />
maaiveld<br />
SenseHelix<br />
daglichtconcept<br />
Bij de aanschaf van een DVD-speler krijgt de consument een<br />
compleet boekwerk bijgeleverd, de handleiding. De handleiding<br />
is vaak in zes of meer talen geschreven. Bij de aankoop van een<br />
huis ontvangt de consument kleine handleidingen, van aanwezige<br />
apparaten. Het verschil in aankoop bedrag van deze twee<br />
‘artikelen’ is onevenredig groot. De consument dient geïnformeerd<br />
te worden over het gebruik van zijn woning.<br />
InformatieCentrum Bouw<br />
De oplossing is een informatiecentrum die een brug creëert tussen<br />
de bouwwereld en de samenleving. Kennis, productinformatie,<br />
productvoorlichting en innovatie worden samengebracht.<br />
Het InformatieCentrum Bouw is een kenniscentrum en creëert<br />
contact tussen de bouwwereld, de samenleving en het onderwijs.<br />
Marktpartijen doen samen met het onderwijs onderzoek<br />
naar nieuwe productontwikkeling. Het InformatieCentrum<br />
Bouw verstrekt richting de samenleving informatie over alle<br />
functies van ruimten. Te denken valt aan wonen, werken en<br />
recreëren. Door middel van simulaties en thematische exposities<br />
kan de gebruiker de ruimte voelen en beleven. De zintuigen<br />
worden geprikkeld. Deze stelling is gegoten in een architectuuropgave:<br />
Is het mogelijk een gebouw te ontwerpen, wat rondom<br />
het maaiveld is gesitueerd, waarbij contact met de samenleving,<br />
maaiveld en daglicht in grote delen van het gebouw te ervaren<br />
is?<br />
Afbeelding 4 Plattegrond ontwerp, nivo 0<br />
Locatie<br />
Als geschikte locatie voor het InformatieCentrum Bouw is gekozen<br />
voor het terrein van de <strong>Technische</strong> <strong>Universiteit</strong> <strong>Eindhoven</strong>.<br />
Het terrein is door zijn centrale ligging vanuit de randstad goed<br />
bereikbaar en het terrein heeft internationaal karakter.<br />
Steeds meer partijen komen tot de conclusie dat research die<br />
volledig aan één organisatie is gekoppeld niet de kwaliteit en de<br />
snelheid kan leveren die nodig is bij de huidige markt.<br />
Bedrijven, organisaties en instituten werken samen met het<br />
onderwijs. Door de huisvesting op de campus kan een vruchtbare<br />
samenwerking ontstaan. De straat De Zaale is een duidelijke<br />
as over het terrein. De Zaale gaat onder het hoofdgebouw door.<br />
Hierdoor krijgt het hoofdgebouw een vooraanstaande positie.<br />
De Zaale heeft hierbij een begineindpunt. Aan de oostzijde loopt<br />
De Zaale dood op een T-splitsing. Door het informatiecentrum<br />
aan de andere kant van De Zaale te situeren heeft de straat ook<br />
aan de oostzijde een begineindpunt. De twee gebouwen symboliseren<br />
de tweedeling van functies op het terrein.<br />
De context van de stedenbouwkundige visie is een landschapspark<br />
met bebouwingen. Vanuit deze context is er gezocht naar<br />
een bebouwingsconcept, dat het mogelijk maakt een groot aantal<br />
vierkante meters te realiseren in een landschappelijke omgeving.<br />
Het in de grond bouwen van het gebouw maakt het mogelijk<br />
een balans te vinden met de stedenbouwkundige context.<br />
Ook het parkeerprobleem van het terrein wordt in de grond<br />
opgelost. Mogelijke oplossingen zijn tot het detail uitgewerkt.<br />
Contact<br />
Het doel van het onderzoek is een gebouw te ontwerpen, waarbij<br />
in grote delen van het gebouw het maaiveld is te ervaren.<br />
Er is gezocht naar een verbinding tussen de campus aan de<br />
westkant en de koepel aan de oostkant van de locatie. Een drietal<br />
sneden in het landschap vormen deze verbinding. De ruimten<br />
tussen de drie sneden vormen een tweetal stroken. Het maaiveld<br />
van de noordelijke strook wordt opgetild en het maaiveld van de<br />
zuidelijke strook wordt naar beneden gedrukt.
Afbeelding 2 Concept architectuur<br />
Afbeelding 3 Animatie gebouw<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 5 Interieur schets SenseHelix<br />
De landschappelijke zone ondervindt geen onderbreking, gezien<br />
van noord naar zuid. Onder het opgetilde maaiveld ontstaan<br />
ondergrondse ruimten. De gebouwen boven het maaiveld, de<br />
cluster, worden gevormd door een viertal bouwmassa’s.<br />
De vier massa’s worden in compositie geplaatst op de stroken.<br />
Van de vier massa’s zijn er drie in vorm, maat en architectonische<br />
beleving identiek. De vierde, het hoofdgebouw, is een cilindervormige<br />
massa, de SenseHelix. Door de drie massa’s identiek<br />
uit te voeren wordt het hoofdgebouw, individu, versterkt in zijn<br />
vorm en positie.<br />
De massa’s prikken door het landschap, maaiveld, heen.<br />
De verdiepte strook zorgt ervoor dat er een wand vrij komt,<br />
waarachter ook ruimten kunnen worden gesitueerd, onder het<br />
bestaande maaiveld. De verdiepte strook krijgt een pleinfunctie.<br />
Het complex zal hoofdzakelijk benaderd worden vanuit de westkant.<br />
De bezoekers komen met de trein, via het Dommeldal<br />
richting het complex. De bezoekers die gebruik maken van de<br />
auto, parkeren in één van de ondergrondse parkeergarages.<br />
Wetenschappelijk potentieel komt vanuit de campus.<br />
SenseHelix<br />
De SenseHelix heeft een objectieve uitstraling. Rond, zodat vanuit<br />
elke hoek hetzelfde beeld ontstaat. Wit van kleur, om geen<br />
kleur te bekennen. Door het spiegeld effect van het daglichtsysteem,<br />
wordt de omgeving opgenomen in de gevel.<br />
De kern van de SenseHelix wordt uitgevoerd in beton. De kern<br />
is het startpunt van de routing door het gebouw.<br />
De kern is voorzien van een tweetal opgaande trappen en een<br />
lift. De kern dient als drager van de vloeren en geeft het gebouw<br />
stabiliteit. Om te komen tot een indrukwekkende uitvoering van<br />
constructie is gezocht naar een patroon, welke toepasbaar is als<br />
“vloer op ligger”-constructie, een structuur. De opbouw van een<br />
zonnebloem heeft een structuur voor de perfecte groei.<br />
Door de grote mate van transparantie, het contact tussen buiten<br />
en de expositie, is ervoor gekozen een kolommenstructuur toe te<br />
passen. Een dertiental kolommen vormen deze structuur.<br />
Afbeelding 6 Principe daglichtconcept<br />
Het energieconcept bestaat uit verschillende systemen die integraal<br />
onderdeel van het gebouw zijn, elkaar waar mogelijk versterken<br />
en op een dusdanige wijze in het gebouw ingepast worden<br />
dat een aansprekend totaal ontstaat. Het concept met collectieve<br />
installaties voor lage temperatuur verwarming (LTV), hoge<br />
temperatuur koeling, betonkernactivering, warmte- en koude<br />
opslag met warmtepomp, zonnestroom, vegetatiedak en een<br />
integraal ventilatiesysteem in combinatie met het daglichtsysteem.<br />
Daglichtconcept<br />
Daglichtbenutting is een belangrijke bouw- en gebruiksopgave,<br />
voor zowel de kwaliteit van het binnenklimaat als uit energieefficiënte<br />
overwegingen. Daglicht leidt tot productiviteitsverbetering;<br />
daglicht verhoogt inventiviteit, creativiteit en productiviteit.<br />
Om ondergronds bouwen aantrekkelijk te maken is het vereist<br />
de leefbaarheid te vergroten. Daglicht heeft hier een groot aandeel<br />
in. Daglicht heeft biologische eigenschappen. De derde<br />
receptorcel speelt hier een duidelijke rol. Buiten de biologische<br />
effecten van onze activiteit, gaat het ook om beleving.<br />
Het ervaren van een dag-nacht ritme, het weertype en wat leeft<br />
er in mijn omgeving. Met dit gegeven is gekeken naar de ontwikkeling<br />
van een nieuw daglichtsysteem. Uitgangspunt van het<br />
concept is dat de buitenwand in zijn geheel licht geeft aan de<br />
ruimte. Hierdoor ontstaat een natuurlijke verlichting van de<br />
ruimte. Bij de benadering van boven, blijft het ondergrondse<br />
gevoel. Het concept is geïntegreerd in het architectonische ontwerp.<br />
Hierdoor ontstaat een eenheid in architectuur en functie.<br />
Uitgangspunt van het systeem is de integrale benadering van<br />
locatie, oriëntatie en gevelconcept. De toepassing van een daglichtconcept<br />
vereist een nauwkeurigheid in de positie van de<br />
massa’s onderling. Het is noodzakelijk dat het gebouw niet in de<br />
schaduw staan van de andere. De positie is mede bepaald met<br />
de hulp van een bezonningssimulatie.<br />
Het systeem is getest in een daglichtkamer en de eerste resultaten<br />
zijn positief.<br />
57
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
58<br />
J.H. van Zanten<br />
The influence of a non-uniform<br />
building cross-section on its<br />
structural behaviour<br />
An analytical verification method of numerical studies<br />
Afstudeerrichting<br />
Structural design<br />
Afstudeercommissie<br />
Dr. Ir. M.C.M. Bakker<br />
Dr. Ir. J.C.D. Hoenderkamp<br />
Prof. Ir. H.H. Snijder<br />
Datum <strong>afst</strong>uderen<br />
29 januari 2008<br />
Samenvatting<br />
In dit project heb ik geprobeerd om een eenvoudige handberekeningsmethode<br />
op te stellen, waarmee men een complexe<br />
hoogbouw constructie kan dimensioneren en ontwerpen in het<br />
beginstadium van een project. Hierbij heb ik met name de<br />
nadruk gelegd op een mogelijke verandering in plattegrond van<br />
het gebouw. Ik heb geprobeerd om een benaderingsmethode te<br />
ontwikkelen, waarmee in een vroeg stadium de horizontale verplaatsingen<br />
van zo’n gebouw kunnen worden bepaald met relatief<br />
eenvoudige handberekeningen. Deze berekeningen kunnen<br />
in een later stadium gebruikt worden om de complexe eindige<br />
elementen modellen te toetsen.<br />
Trefwoorden<br />
Shear<br />
High-rise<br />
Analytical<br />
Deflection<br />
Bending<br />
Problem, Goal<br />
This project is a derivative of the problems involved in verifying<br />
the finite element method models of complex structures.<br />
The goal for this project was to design a simple hand calculation<br />
method to analyse the deflections of a complex high-rise<br />
structure with shifts in the neutral axes of the structure.<br />
Approach<br />
The original structure consists of eight storeys, each with a<br />
different cross-section. This structure is simplified by making a<br />
finite element method model with only three different crosssections,<br />
each three storeys high. Complicating factors of the<br />
design are, among others, the shifts in neutral axes of the<br />
structure, the misalignment of the shear centre en centroid of<br />
the middle cross-section, the discrete character of the structure,<br />
and the torsional moments on the structure due to wind<br />
loading. In this research, the structure is examined, subjected to<br />
a point load and a torsional moment at the top of the structure.<br />
The structure is approximated by means of an “equivalent<br />
non-uniform column”. However, in order to be able to<br />
investigate this non-uniform structure, first three uniform<br />
structures are examined, that later combine to form the nonuniform<br />
structure. These uniform structures are examined with<br />
“equivalent uniform columns”.<br />
The properties of the individual cross-sections are implemented<br />
in the non-uniform column.<br />
All cross-sections are examined for shear, bending and torsional<br />
deflections, where the top cross-section is rotated compared to<br />
the other two cross-sections, so this cross-section is subject to<br />
“double bending”.<br />
Boundary conditions<br />
A number of boundary conditions are used to enable the<br />
comparison of the 3D truss structures to the equivalent<br />
columns. For example, the top floors of the uniform structures<br />
are not only infinitely stiff in plane, but also infinitely stiff out of<br />
plane. This is also the case for the floors at the connecting levels<br />
of the non-uniform structure. This ensures that plain sections<br />
remain plane, which is a boundary condition necessary for<br />
applying Steiners theorem. This theorem is at the basis of the<br />
equivalent column theory, so it must be applied in order to<br />
compare the two types of structures. Another condition that<br />
must be met is that all connections of all elements in the truss<br />
must be hinged connections. The analysis itself is linear<br />
elastic only, and finally, warping for the middle cross-section is<br />
not taken into account. This is accomplished by transforming<br />
the middle cross-section into a “Neuber tube”. This ensures that<br />
no warping occurs, only pure torsion. The difference between<br />
the “Neuber tube” of the middle cross-section, and the original<br />
middle cross-section is assumed to account for the warping<br />
stiffness. This assumption is still subject to debate, and requires<br />
further research in order to be shown valid.<br />
Results<br />
If the results of the uniform and non-uniform structures are<br />
compared with the hand calculations and the equivalent<br />
columns, the shear deflections are found to correlate completely.<br />
Between the results of the bending deflections the differences<br />
are minimal (the maximum difference is less than 2%), and the<br />
torsional deflections correlate exactly as well.<br />
All of these differences are within the boundaries set in the goal<br />
for this project (maximum difference of 5%), and furthermore,<br />
the differences can be explained. The most important reasons<br />
for the differences between the different models are the<br />
discretization errors. For a nine storey uniform structure, the<br />
discretization error can be computed to be 0.309%.<br />
This matches the differences found for the uniform structures.<br />
For the non-uniform structures the discretization error is larger,<br />
but the deformations are all within the goals set for this project.<br />
Due to the positioning of the equivalent columns (in the shear<br />
centres) the Z-deflections of the equivalent non-uniform column<br />
deviate from the Z-deflection of the simplified non-uniform<br />
structure. The X- and Y-deflections however correlate completely.<br />
This is expected, and it is suggested that accurate X- and Y-<br />
deflections are more important.
Afbeelding 1<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
Afbeelding 2<br />
Conclusions<br />
Some important conclusions that can be drawn from this project<br />
are: For structures where the shear centre and the centroid do<br />
not coincide, the method applied is not fully applicable. It is<br />
possible to examine part of the structural behaviour with the<br />
equivalent columns, but this will require placing the equivalent<br />
column in one of either centres. The choice, what centre to use<br />
is dependant on the results that are required.<br />
If a structure consists of braced frames (exclusively or not)<br />
where the neutral axes of the braced frames do not coincide with<br />
the neutral axis of the complete structure, the diagonals of these<br />
braced frames also contribute to the bending stiffness.<br />
This research has shown that the method of approximating a<br />
non-uniform structure with a non-uniform column is an<br />
insightful way to describe the structural behaviour of the nonuniform<br />
structure. Especially in the preliminary design stages<br />
the non-uniform column method has many benefits over<br />
traditional methods in examining the structure.<br />
Afbeelding 3<br />
59
<strong>Technische</strong> <strong>Universiteit</strong> <strong>Eindhoven</strong><br />
jaargang 20<strong>07</strong>-2008<br />
nummer 03<br />
11 03 08<br />
<strong>afst</strong>udeer<strong>bundel</strong> faculteit bouwkunde<br />
60<br />
Colofon<br />
samenstelling:<br />
Isabelle Kras<br />
lay-out:<br />
Ton van Gennip<br />
druk:<br />
Groels, Tilburg<br />
oplage:<br />
140<br />
Afbeelding omslag:<br />
Vertigo, nieuw gebouw<br />
faculteit Bouwkunde<br />
Opleidingsinstituut<br />
Faculteit Bouwkunde<br />
Postbus 513<br />
5600 MB <strong>Eindhoven</strong><br />
Telefoon (040) 247 39 90<br />
Telefax (040) 247 21 55<br />
e-mail boo@bwk.tue.nl<br />
Redactieadres<br />
TU <strong>Eindhoven</strong>, faculteit Bouwkunde<br />
Opleidingsdirecteur<br />
Dr.ir. S.P.G. Moonen<br />
Postbus 513, 5600 MB <strong>Eindhoven</strong>