Hogeschool van Amsterdam

Kenniscentrum Techniek

Expertise

Het onderzoeksprogramma Circulair Bouwen richt zich op tot stand brengen van gesloten stromen en systemen in de bouw en in gebouwen. Lees alles over de expertise van Circulair bouwen.

(Re)generen van gesloten stromen en systemen

De huidige stromen en systemen in de gebouwde omgeving moeten als lineair worden gekarakteriseerd. Dit maakt van de gebouwde omgeving een energie- en grondstoffenverslinder. Bijna de helft van al het materiaalgebruik is namelijk bouw gerelateerd. Dit is een groeiend probleem omdat door de stijging van het globale welvaartsniveau er een groeiende vraag naar grondstoffen is. De hoeveelheid beschikbare grondstoffen neemt evenwel af en er dreigt een tekort (schaarste).

De gebouwde omgeving moet circulairder - dit vraagt om andere manieren van denken, ontwerpen en bouwen (radicale vernieuwing). Architecten, bouwtechnologen en andere experts krijgen een belangrijke rol in het ontwikkelen en managen van (re)generatieve gesloten stromen en systemen.

In een circulaire economie wordt het waardeloos worden van de stromen voorkomen. Het onderzoeksprogramma ‘Circulair Bouwen’ van de Hogeschool van Amsterdam definieert het begrip ‘Circulair Bouwen’ dan ook als volgt: ‘Circulair bouwen leidt tot het genereren van gesloten stromen en systemen in de bouw en in gebouwen. Waardeverlies wordt voorkomen’. [van Battum, Kok, Melet 2017]. De wet van behoud van massa zegt dat massa van een gesloten stroom constant zal blijven, ongeacht de processen die binnen het systeem plaatsvinden (lavoiser A., 1789).

Klimaat, comfort en energie

De eerste stap in de Trias Energetica of in het Nieuwe Stappenplan is bij het verminderen van het energiegebruik in onze optiek het meest belangrijk: Hoe kan de energievraag in gebouwen worden teruggedrongen? Het lijkt of deze vraag in de huidige debatten over circulariteit in gebouwen wordt vergeten. Vaak wordt direct overgestapt op zogenaamd milieuvriendelijke manieren om gebouwen comfortabel te krijgen, bijvoorbeeld door middel van warmte- koudeopslag, zonnecellen, windenergie of gebruikmaking van biomassa.

In ons onderzoek naar het terugdringen van de vraag wordt zowel de gebruiker als het gebouw betrokken. Hierbij worden vragen beantwoord als: ‘Kan door het buitenklimaat als belangrijke ontwerpparameter te nemen het energiegebruik worden verminderd en tot welke vormen van architectuur leidt deze benadering’ of ‘Kunnen het gebouw en de gebouwonderdelen de gebruikers verleiden om zich zowel in als buiten het gebouw milieuvriendelijker/energiezuiniger te gedragen’.

Hoe slim een gebouw ook ontworpen wordt, het is met onze manieren van leven onmiskenbaar dat gebouwen energie nodig hebben om comfortabele woon- en werkklimaten te creëren. Het verhogen van de efficiëntie van bestaande, vaak complexe technieken laten we graag aan andere onderzoeksinstellingen en fabrikanten over – wij onderzoeken veel meer of ook op low-tech manieren in gebouwen comfortabele binnenklimaten gecreëerd kunnen worden. Hierbij wordt tegelijkertijd onderzocht of deze andere manieren van verwarmen en koelen van gebouwen kunnen leiden tot het sluiten van stromen in de gebouwde omgeving.

Gebouwadaptiviteit

Hoe gemakkelijker een gebouw kan worden aangepast aan veranderende omstandigheden hoe langer haar functionele levensduur op een zinvolle manier kan worden opgerekt. Met veranderende omstandigheden wordt bedoeld: andere functies die in het gebouw moeten kunnen worden ondergebracht, andere technische eisen waaraan het gebouw moet voldoen of een veranderend klimaat dat aanvullende eisen aan de gevel kan gaan stellen.

Het in zich op kunnen nemen van andere functies in het gebouw is onder meer afhankelijk van de kwaliteit van de constructie. Daarnaast spelen bijvoorbeeld de hoeveelheid en de plekken van de trappenhuizen en schachten een rol. Deze randvoorwaarden worden onderzocht in nieuw te bouwen gebouwen, maar ook verrichten we onderzoek naar de kwaliteiten en mogelijk nieuwe functies in bestaande gebouwen. Dit onderzoek moet leiden tot de 4-D atlas voor de Metropool Regio Amsterdam. Hierbij staat de vierde ‘D’ van de atlas voor de materialen, waaruit de gebouwen zijn opgebouwd.

Of het gebouw aangepast kan worden aan nieuwe technische eisen is verder afhankelijk van de bereikbaarheid en vervangbaarheid van de installaties en van de inherente adaptiviteit van onder meer de gevel. Hoe sterker de integratie van de installaties in de gebouwstructuur is hoe lastiger het zal zijn om ze vervangen. In zekere zin geldt hetzelfde voor de gebouwschil. Is de gevel zo gedetailleerd dat zij gemakkelijk aangepast kan worden aan nieuwe eisen die zowel esthetisch als technisch kunnen zijn, dan zal haar levensduur opgerekt kunnen worden. Dit maakt een gevel circulairder.

Componenten, producten, materialen en verbindingen

Gebouwen blijven gemiddeld 50-70 jaar staan. Dan worden ze gesloopt of ingrijpend gerenoveerd. In beide gevallen komen veel bouwproducten en bouwcomponenten vrij. Het is de vraag wat hun waarde na dit langdurige gebruik nog is of zou kunnen zijn. Technisch en esthetisch zijn ze verouderd. Op dit moment worden de uit (deels) gesloopte gebouwen afkomstige materialen vooral nog gerecycled.

Staal, aluminium en glas zijn bijvoorbeeld veel gebruikte bouwmaterialen. Ze zijn goed recyclebaar en velen beschouwen ze hierdoor automatisch als circulaire materialen. Het recyclen van deze materialen vergt echter (veel) energie, vaak moeten nieuwe grondstoffen worden toegevoegd en soms is de kwaliteit van het gerecyclede materiaal minder goed dan van het oorspronkelijke materiaal. Recyclen zou derhalve moeten worden voorkomen. Gebouwen moeten worden opgebouwd uit componenten en materialen die geschikt zijn voor hergebruik. Ook ergens in de toekomst.

Dit houdt in dat de componenten gedemonteerd moeten kunnen worden tot op het niveau van de afzonderlijke materialen waaruit het component bestaat. Het voordeel van de demontage van bouwcomponenten en –producten tot materialen is dat materialen succesvoller aan de nieuwe eisen aangepast kunnen worden. Zij kunnen met andere woorden eenvoudiger hergebruikt worden. Recyclen tot grondstof kan zo worden voorkomen en dit kan energie- en materiaalwinst opleveren. Het streven is dan ook om reeksen bouwcomponenten te ontwikkelen die volledig gedemonteerd kunnen worden. Zo wordt waardeverlies voorkomen.

Ten slotte, zijn we bezig om strategieën te ontwikkelen om bouwproducten, bouwcomponenten en materialen afkomstig uit (deels) gesloopte gebouwen waardevoller te maken. Deze te slopen gebouwen worden zo donorgebouwen voor nieuwe ontwikkelingen. Het inventariseren van beschikbare materialen, hun (bouwkundige) kwaliteiten en de wijzen waarop zij zonder ze direct te recyclen toegepast zouden kunnen worden, gebeurt onder meer met afstudeerstudenten in het afstudeeratelier Adaptief, Circulair Transformeren.

Gepubliceerd door  Faculteit Techniek 19 mei 2018

dhr.  E. Melet (Ed)

Hoofddocent Circulair bouwen

Tel: 0620704143
e.melet@hva.nl
Bekijk profiel

dhr.  W. Kok (Willem)

Tel: 0621156610
w.kok@hva.nl
Bekijk profiel

mw.  E.F. van Battum (Elsbeth)

Docentonderzoeker Circulaire Bouw

Tel: 0610354842
e.f.van.battum@hva.nl
Bekijk profiel

dhr.  ir. B. Kramer-Segers (Bart) MSc.

Onderzoeker / Docent Circulair Bouwen en Projectleider FT Conradhuis; inpassing & inrichting

Tel: 0628488253
b.kramer2@hva.nl
Bekijk profiel