CO2-BESPARING VAN 50%
1 miljoen meter geprint beton
Met 3D-geprinte betonnen gevelelementen worden twee gedateerde galerijflats omgetoverd van grijs en saai beton tot een uniek en modern geheel in Gaudi-achtige stijl. Het renovatieproject is de grootste toepassing van 3D-geprint beton ooit in Nederland. In totaal is maar liefst 1 miljoen meter beton geprint. De eerste elementen zijn gemonteerd en uit de hele wereld komen positieve reacties. Ron van Leeuwen (Kokon Architectuur & Stedenbouw), Theo Voogd (Bruil Prefab Printing) en Wim van ’t Land (Movares) zijn dan ook met recht trots op het resultaat.
Dynamische uitstraling
De golvende balkons geven de twee flats aan de Baskeweg in Den Helder een totaal nieuwe look. Ron: ‘We renoveren vaker dit soort oude flatgebouwen, maar deze keer is het een wel heel bijzonder project. Eerlijk gezegd vonden wij dit het allerlelijkste gebouw dat er is. We zijn gaan nadenken over wat we nu het allermooiste gebouw vinden en dan kom je als snel bij de Spaanse Gaudi-achtige stijl.’ Er is voor gekozen de balkons extra ‘uit te laten kragen’. Dit houdt in dat de binnenvloer van de woning doorloopt naar buiten, wat de balkons groter maakt. Dit was een wens van de bewoners. In het middenstuk worden de uitkragende balustrades van de vergrote balkons gekoppeld. In het gevelbeeld verspringen de balkons per woonlaag. Ook is gewerkt met gebogen buitenlijnen van de balkons en dubbele kromming van de balustrades. Dit geeft de gevel de dynamische uitstraling. Ron: ‘Dat we dit nu kunnen realiseren in Nederland is gelukt door te werken met geprint beton dat veel meer vormvrijheid biedt dan de standaard werkwijze. Voor 3D-printen zijn geen mallen nodig: dit maakt het betaalbaar en biedt zoveel meer mogelijkheden.’
Computational design
De betonnen gevelelementen, balustrades en kolomafwerkingen zijn door Bruil Prefab Printing 3D-geprint. Er zijn 125 unieke geveldelen ontworpen volgens een compleet nieuw productieproces: gerobotiseerde productie en geautomatiseerd constructief ontwerpen. ‘Door het toepassen van deze vorm van ‘additive manufacturing’ hoeft niet langer voor elke vorm een unieke mal gemaakt te worden’, legt Theo uit. ‘Seriematige productie van unieke betonelementen is niet alleen betaalbaar, maar kan ook snel geproduceerd worden.’ Movares heeft alle elementen constructief ontworpen. Wim, constructeur bij Movares: ‘Om de 125 unieke elementen efficiënt te kunnen berekenen en een veilige ophanging te kunnen adviseren, hebben we een computational design-proces ingericht. Dit proces maakt het mogelijk om met een beperkt aantal digitale rekenregels de constructie van alle unieke elementen te ontwerpen en te controleren. Door ook grote productaantallen op maat te ontwerpen, dragen we zo bij aan de ontwikkeling van mass customization in de bouw.’
'Seriematige productie van unieke betonelementen is niet alleen betaalbaar, maar kan ook snel geproduceerd worden'
THEO VOOGD | BRUIL PREFAB PRINTING
Nauwe samenwerking
‘Het was een behoorlijk complex proces’, zegt Ron. ‘Architecten gaan altijd voor mooie vormen en de constructeur wil dat het blijft staan! Hier maken we gebruik van diverse kromme vormen, die nauw afgestemd moesten worden met de printtechniek en met Movares om ze printbaar te maken. Alle elementen zijn getest, berekend en constructief op orde gebracht.’ Theo: ‘De innovatie is veel groter dan het printen zelf. Wil je op deze manier bouwelementen maken die veilig en betrouwbaar zijn, dan is samenwerking in de keten essentieel. Daarom zijn we een partnership aangegaan met Movares: wanneer wij een aanvraag krijgen, voor grote en voor kleine projecten, gaat Movares met ons mee aan tafel om de vraag constructief te beoordelen. Andersom gaan wij met hen mee naar infraprojecten wanneer er mogelijkheden zijn om 3D-geprint beton toe te passen. Ik ben heel blij met onze samenwerking. Movares heeft ons nodig om een mooi product te maken, wij hebben hen nodig om het maakbaar en betrouwbaar te maken.’
Duurzaamheid
In dit project is duurzaamheid een belangrijk thema. Theo: ‘Vanuit het duurzaamheidsperspectief ligt beton onder een vergrootglas. Met name de CO2-uitstoot bij de productie van het bindmiddel, het Portland cement, is daar debet aan. De cementindustrie werkt toe naar een CO2-neutrale productie in 2050. Als producent kunnen wij nu al het gebruik van primaire grondstoffen – en dus de CO2-uitstoot – aanzienlijk verlagen. Mede daarom hebben wij geïnvesteerd in deze 3D-printfabriek. Dat was best een spannende stap! Je krijgt te maken met geautomatiseerde processen waarbij de foutratio minimaal moet zijn om betrouwbaar te kunnen leveren. We moesten onze mensen hiervoor opleiden en gaandeweg ontdekken wat de meest optimale werkwijze was. De opschaling is vele malen moeilijker dan de innovatie zelf en nog niemand had hier ervaring mee. Het heeft tot nu toe heel goed uitgepakt. Ook hier is onze samenwerking sterk: Wim zorgt voor vormen waar minder materiaal voor nodig is, Kokon voor het esthetische aspect en wij produceren geoptimaliseerde mixen. Zo besparen we meer dan 50% aan CO2 ten opzichte van regulier beton door materiaal alleen toe te passen waar nodig en door het weglaten van bekistingen. Bovendien leveren we mooiere en duurzamere producten. Dat zijn de oplossingen die je vandaag de dag zoekt!’
Weer 50 jaar mee
Ook de woningen zelf zijn compleet verduurzaamd. Ton op ’t Ende, bedrijfsleider bij Helder Vastgoed: ‘Als je kiest voor het toekomstbestendig maken van deze flats, moet je het ook echt goed aanpakken.’ Dit wordt gedaan met isolatie van de vloer van de bergingen en de kopgevel, dubbel glas, PV-panelen en een nieuw dak. Binnen vijf jaar wil de corporatie ook nog een warmtenet aanleggen. ‘Het zijn grote appartementen en het casco was nog goed’, vertelt Ton. ‘Dit was reden voor ons om ze met de juiste upgrade voor 40, 50 jaar toekomstbestendig te maken. Dit op de traditionele manier doen, was onbetaalbaar. We hadden al eerder contact met Kokon en Bruil. Zo ontstond het idee om gebruik te maken van geprint beton. Den Helder is de meest gebombardeerde stad van Nederland tijdens WOII. Na de oorlog was de woningnood hoog en zijn er in no time veel dezelfde soort woningen neergezet. Wij willen de stad weer aantrekkelijk maken met unieke projecten en daar is dit een mooi voorbeeld van.’ Ron voegt toe: ‘Veel woningbouwcorporaties kiezen voor sloop of voor een eenvoudige renovatie en een mooi kleurtje. Dan is de houdbaarheid heel beperkt. Deze flats kunnen weer 50 jaar mee. Als je zo’n gebouw dan ook nog eens heel mooi maakt, doen mensen moeite om het ook mooi te houden. De investering nu is goedkoper dan nieuwbouw, duurder dan een marginale renovatie en op de lange termijn verreweg het goedkoopste.’
Contact
Heeft u naar aanleiding van dit artikel nog vragen, of wilt u met één van de experts van gedachten wisselen? Neem dan gerust contact met hen op.
Ron van Leeuwen Kokon Architectuur & Stedenbouw
Theo Voogd Bruil Prefab Printing
Wim van 't Land Movares
Ton op 't Ende Woningstichting Den Helder