24.04.2015 Views

afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven

afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven

afst.bundel 8 MEI 07 - Technische Universiteit Eindhoven

SHOW MORE
SHOW LESS

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>

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!