TransNaturalHouse Ons pad naar toekomstbestendig natuurlijk wonen, werken en recreëren Toelichting bij het “stedenbouwkundig en landschappelijk ontwerp”, ten behoeve van een wijzigingsplan, voor het bouwen van een huis, gelegen op een perceel in Beutenaken, met kadastrale aanduiding WITTEM F 120 Auteurs: Dirk Jan Meuzelaar, tevens opdrachtgever Mathieu Bruls, architect Gulpen / Maastricht, 11 december 2013 versie 2.2 2 TransNaturalHouse Ons pad naar toekomstbestendig natuurlijk wonen, werken en recreëren Samenvatting TransNaturalHouse is een initiatief om zowel een bijdrage te leveren aan de ontwikkeling van duurzame gebouwen, als ook om invulling te geven aan de wens om een ultieme beleving van wonen, werken en recreëren in de natuur te realiseren, zonder inbreuk te doen op het milieu en tegelijkertijd de omgevingskwaliteit te versterken. Onze filosofie ten aanzien van duurzaamheid beoogt milieu en welbevinden van de mens met elkaar in evenwicht te brengen. Bovendien streven we er naar om zowel de grond als de “natuurlijke” en lokale materialen na einde levensduur te kunnen hergebruiken. De natuur, of ‘Natural’ is daarom zowel vertrekpunt, alsook eindbestemming. Omdat ontwikkelingen op het gebied van verduurzaming op dit moment behoorlijk in beweging zijn, is het voornemen om een huis te realiseren, dat niet alleen kan meegroeien met de wensen van de bewoners, maar dat tevens meerdere bestemmingen kan hebben dan enkel wonen. Duurzaamheid en flexibiliteit gaan hand in hand. Voorts dient het huis in staat te zijn om desgewenst toekomstige, nieuwe technische ontwikkeling op te nemen. Hiermee willen we maximaal inspelen op de energietransitie van centrale naar decentrale opwekking, evenals de wens dat het huis per saldo energie produceert en minimaal CO2 neutraal is. ‘Trans’ in het acroniem heeft niet alleen betrekking op deze (energie)transitie, maar ook op transparantie. Door middel van het gebruik van veel glas rondom het huis kan zowel licht en energie, alsook het prachtige omliggende landschap ongehinderd binnen vloeien. Ook dit is een voorbeeld waarbij milieu en welbevinden elkaar versterken. Dit alles verklaart de werktitel van ons doel, en mede onze veronderstelde weg daar naar toe: TransNaturalHouse. Duurzaamheid begint met respect voor het landschap. Het perceel waarop het huis wordt gebouwd is een onderdeel van het bebouwingslint van de buurtschap Beutenaken. Het gebied is aangemerkt als een Provinciale Ontwikkelingszone Groen (POG). De oorspronkelijke bestemming en inrichting van het niet bebouwde deel blijft zoveel mogelijk gehandhaafd of wordt hersteld/versterkt. Door nieuwe aanplant van een aantal hoogstam fruitbomen aan de zuidzijde krijgt het perceel weer zijn oude uitstraling terug, waarmee wordt bijgedragen aan het versterken van de omgevingskwaliteit, zowel vanuit het landschappelijk als het cultuurhistorisch perspectief. Ook ten aanzien van de rode ontwikkeling beogen we zowel de landschappelijke als de cultuurhistorische waarden te versterken. Vanuit het landschappelijk perspectief is gekozen voor een vormgeving die maximaal is aan/ingepast aan/in het landschap. Vanuit de cultuurhistorie hebben wij ons laten inspireren door Ludwig Mies van der Rohe, geboren in Aken en zeer vertrouwd met de traditionele vakwerkstijl. Het door hem ontworpen Farnsworth house wordt in de literatuur aangemerkt als de ultieme hedendaagse beleving van leven in de natuur. Door dit ontwerp als uitgangspunt te nemen, samen met de houtskeletbouw van de traditionele vakwerkhuizen inclusief het gebruik van lokale en natuurlijke materialen waaronder leem, wordt volledig aangesloten bij de cultuurhistorische bouwstijl van deze regio. 3 Niet alleen qua stijl, maar ook fysiek wordt aansluiting gezocht bij de traditionele bouwwijze, wel met gebruik van huidige kennis en technologie. Een voorbeeld hiervan is de gesloten grondbalans waarbij de vrijgekomen grond een nieuwe bestemming krijgt en een bijdrage kan leveren aan het verbeteren van de milieu- en energieprestaties van het gebouw, o.a. als isolatiemateriaal, windgeleider en energiebuffer. Tevens wordt onderzocht of de grond voldoende geschikte leem bevat, om als grondstof te dienen voor enkele bouwmaterialen die in de traditionele bouw veelal met minder milieuvriendelijke materialen wordt ingevuld, zoals beton of gips. We veronderstellen dat we onze kelder en fundering mogelijk uit stampleem kunnen maken en ook de flexibele binnenwanden worden van leem gemaakt. T.a.v. de eisen van de ‘rode’ ontwikkeling hebben we ons gebaseerd op vier belangrijke ‘guiding principles’, Deze uitgangspunten hebben betrekking op ‘mens’, ‘milieu’, ‘materiaal’ en ‘multifunctionaliteit’ (4M). Mens Gezondheid en veiligheid staan centraal via een (regelbaar) binnenklimaat met een juiste balans tussen isolatie en ventilatie. Straling en toxische bestanddelen in materialen worden zoveel mogelijk vermeden. Er is ruimte voor maximale inval van natuurlijk licht en warmte, niet alleen vanuit energetisch perspectief, maar ook uit oogpunt van een optimale (visuele) beleving, mede als bijdrage aan een gezonde psychologische beleving van deze leefomgeving. Milieu Het gebouw dient “in balans” te zijn met het milieu, in al haar facetten ten aanzien van lucht, energie, water en grond. Bij de afwegingen maken we gebruik van de ideeën van de trias energetica, die niet alleen voor energie, maar ook op het gebruik van materialen en water toepasbaar zijn. Doel is het gebouw ten minste energieneutraal te maken (EPC=0), waarbij de zon zorgt voor de thermische verwarming en een fotovoltaïsche installatie in combinatie met energieopslag per saldo in de volledige energie behoefte kan voorzien. Materiaal We beogen de hoeveelheid benodigd materiaal zo gering mogelijk te houden en nemen t.a.v. de bouwmaterialen strenge criteria in acht, waarbij we allereerst onderzoeken of er natuurlijke materialen in de directe omgeving voorhanden zijn die we zonder schade naderhand weer kunnen terugbrengen. Het gebruik van lokaal leem is daar een voorbeeld van. Die aanpak sluit goed aan bij de Cradle to Cradle (C2C) uitgangspunten, waarbij de nadruk ligt op de ‘re-and-upcycling’ potentie van de materialen en het sluiten van zowel de biologische, als de technische ketens. In het geval geen passende C2C materialen voorhanden zijn, voorzien we in materialen die met behulp van levenscyclus analyses (LCA) met elkaar worden vergeleken en als beste beoordeeld zijn. Multifunctionaliteit In onze optiek is duurzaamheid niet statisch maar dynamisch. Kerngedachte is flexibiliteit. We veronderstellen dat ons gebouw na einde levensduur (eenvoudig) kan worden weggenomen, met een duurzaam hergebruik van zo veel als mogelijk toegepaste materialen en zonder achterlating van enige besmetting van de locatie. Door “modulair” te bouwen zijn we niet alleen in staat om op een efficiënte manier het bouwproces in te richten, maar kunnen we ook in de toekomst makkelijker eventuele nieuwe inzichten en technologieën invoegen. Daarnaast streven we ernaar om het gebouw gebruiksflexibel te construeren, zodat we in de toekomst eenvoudig andere of aangepaste bestemmingen in het gebouw kunnen opnemen. 4 Onze ambitie kan niet worden gerealiseerd zonder de samenwerking met verschillende disciplines en overheden. Door onze ervaring en kennis vrijelijk toegankelijk te maken, geven we impliciet invulling aan de belangen van de omgeving in de meest brede, maatschappelijke zin. Het delen van kennis en ervaring draagt immers expliciet bij aan de ontwikkeling van een duurzame samenleving. Ook deze vorm van transparantie is onderdeel van ons acroniem TransNaturalHouse. Een voor de hand liggende eis is dat veel van onze voornemens reproduceerbaar en dus ook financieel levensvatbaar moeten zijn, niet alleen in ons belang, maar ook voor (eventuele geldverstrekkers en) hen die ons eventueel (ten dele) zouden willen navolgen. Een belangrijk uitgangspunt vormt de vigerende wet- en regelgeving. Uit het beleid van zowel de centrale, als de provinciale en plaatselijke overheid leiden wij af dat onderhavig plan een belangrijke bijdrage kan leveren in het realiseren van de nagestreefde doelstellingen. Een goede samenwerking met de overheden leidt daarom tot een win-win situatie. Nog recent voelen we ons gesterkt door het beleid dat in de Provinciale verordening ‘Wonen Zuid-Limburg’ is opgenomen. Wij nemen de handschoen op, door als burger samen met de overheid een duurzame en hoogwaardige woon- en leefomgeving te creëren. De extra dimensie van onderhavig plan is dat deze wijze van bouwen, gebaseerd op de cultuurhistorische traditionele bouw en materialen, volledig getransformeerd wordt naar de huidige beschikbare technologie gericht op duurzaamheid. Daar waar deze techniek ontbreekt, zal in samenwerking met kennisinstellingen, zoals Zuyd Hogeschool en universiteiten worden getracht deze ontbrekende delen te ontwikkelen. Uiteindelijk dient ook de financiële balans te worden opgemaakt, al was het alleen maar voor de ‘VORm’ (tegenwoordig Gemeentelijk Kwaliteitsmenu geheten zoals opgenomen en juridisch verankerd in de intergemeentelijke structuurvisie Gulpen-Wittem, Valkenburg aan de Geul en Vaals). Deze Verhandelbare Ontwikkelingrechten methode vormt de grondslag voor de waardering van de tegenprestatie die vereist is om gebruik te kunnen maken van de bevoegdheid om de huidige bestemming te mogen wijzigen. Vanuit kwalitatief perspectief hebben we in deze samenvatting proberen aan te geven dat onderhavig initiatief goed aansluit bij de cultuurhistorische traditie, een verbetering oplevert van het landschap en de natuur, en per saldo bijdraagt aan een versterking van omgevingskwaliteit. Kwantitatief dienen we investeringen in kwaliteit bevorderende maatregelen gericht op duurzaamheid financieel te waarderen. Kort samengevat zijn deze gericht op investeringen in ‘oud en nieuw’. In de bijlage bij het stedenbouwkundig plan is een C-raming gemaakt (onnauwkeurigheid +/- 25%) van de aanvullende ecologische maatregelen ten opzicht van de huidige standaard bouwkosten. Deze bedragen aanvullend ca € xxxx exclusief BTW, in vergelijking met een gebouw conform huidige bouwregelgeving. 5 6 TransNaturalHouse Ons pad naar toekomstbestendig natuurlijk wonen, werken en recreëren Volledig document -1- TransNaturalHouse De eisen die wij aan ons wonen stellen zijn in de afgelopen jaren enorm veranderd. Het tempo van deze veranderingen zal in de komende jaren naar alle waarschijnlijkheid nog verder toenemen. Veel veranderingen ontstaan niet alleen vanuit een positieve motivatie, maar vooral omdat een aantal tekenende beperkingen zich in rap tempo aandient. We leggen immers in deze wereld met steeds meer mensen een steeds groter beslag op de schaarse natuurlijke grondstoffen. Duurzaam bouwen is dan ook de logische veranderrichting, die gelukkig ook door steeds meer burgers wordt geambieerd en steeds vaker door overheden als richtinggevend wordt opgelegd. Zo stelde de Provincie Limburg recentelijk een verordening vast, die strenge eisen stelt aan nieuwe woningen, waarbij de beoogde kwaliteitscriteria in een beleidsregel verder zijn toegelicht1. De opstellers van dit rapport onderschrijven deze verduurzamingontwikkeling van harte. Het sluit goed aan bij onze voornemens een huis te bouwen, dat bij voorkeur geconstrueerd zal worden met zoveel mogelijk “natuurlijke” materialen, en dat tijdens het gebruik per saldo energie produceert. Aangezien we geen gerealiseerd huis kennen dat aan al onze eisen dienaangaande voldoet, ervaren wij het proces om te komen tot een dergelijk gebouw als een zoektocht; een reis met menig obstakel, maar ook vol aangename verrassingen. De ontwikkelingen op het gebied van verduurzaming zijn op dit moment behoorlijk in beweging. We willen dan ook om die reden een huis realiseren, dat mee kan groeien met de wensen van de bewoners. Het huis kan in dit plan derhalve meerdere bestemmingen hebben, dan enkel wonen sec. en zal tevens in staat zijn om desgewenst toekomstige, nieuwe technische ontwikkeling op te nemen. Als metafoor van onze zoektocht is er voor gekozen om deze toelichting als een reisplan uit te schrijven. Ons pad naar toekomstbestendig wonen, werken en recreëren moet leiden naar een huis met de meest actuele duurzaamheidinzichten. Omdat dit duurzaamheidstreven anno nu maatschappelijk een permanent voortschrijdend inzicht kent, is er sprake van een transitie die voortdurend met nieuwe en/of meer uitgekristalliseerde inzichten wordt gevoed, niet in de laatste plaats door de transitie van onze energiehuishouding van fossiel naar duurzaam. De algemene onderliggende veronderstelling is dat we wonen en natuur meer in evenwicht met elkaar willen brengen. Naast een materiële balans willen we dit evenwicht ook verbeelden. De woning wordt mede daartoe rondom uitgevoerd met veel glas, zodat het prachtige, omliggende 1 Provincie Limburg, verordening wonen in Zuid-Limburg, 21 juni 2013; Beleidsregel Kwaliteitscriteria nieuwe woningen Zuid-Limburg, 2 juli 2013 7 landschap naar binnen vloeit. ‘Natural’ oftewel natuur is derhalve zowel ons vertrekpunt, alsook onze eindbestemming. ‘Trans’ heeft niet alleen betrekking op de geambieerde transitie, maar ook heel letterlijk op deze transparantie. Onze filosofie ten aanzien van duurzaamheid stelt daarnaast hoge eisen aan levensloopbestendige en multifunctionele toepassingen van het gebouw, dat als zodanig dan ook ruimte biedt om te wonen, werken en/of te recreëren. Dit alles verklaart de werktitel van ons doel, en mede onze veronderstelde weg daar naar toe: TransNaturalHouse -2- Het landschap Hoofdopzet van het landschappelijk plan: Onze filosofie ten aanzien van duurzaam beoogt milieu en welbevinden van de mens in een stabiel evenwicht te brengen. Het landschap inclusief haar cultuurhistorische waarden vormen hierbij belangrijke ijkpunten. Duurzaamheid begint immers met respect voor het landschap dat zowel bestaat uit de natuur als overige zichtbare onderdelen zoals bebouwing en infrastructuur. Ons doel is de kwaliteit van zowel het onbebouwde deel als de rode ontwikkeling op een zo hoog mogelijk niveau te brengen. Hiermee volgen we expliciet de lijn van provincie en gemeente om de omgevingskwaliteit zowel vanuit het landschappelijk als het cultuurhistorisch perspectief te versterken. 8 Beutenaken Bron: Intergemeentelijke Structuurvisie Gulpen-Wittem, Vaals en Valkenburg a/d Geul Het perceel waarop het huis wordt gebouwd bevindt zich binnen het lint van de buurtschap Beutenaken dat ligt in het stroomgebied van de Gulp, een van de zijbeken van de Geul die de gemeente Gulpen-Wittem rijk is. Deze beekdalbodems zijn meestal vlak en vochtig en bestaan voornamelijk uit leemgrond. 9 Buurtschap Beutenaken Bron: Geoviewer gemeente Gulpen-Wittem De buurtschap kan worden gezien als een lint of een cluster als bedoeld in het contourenbeleid van de provincie. Het perceel heeft een oppervlakte van ongeveer 2600 m2 en betreft het op één na zuidelijkste kavel in het bebouwingslint aan de westzijde van Beutenaken, gelegen tussen Beutenaken 2 en het perceel op de hoek van Beutenaken en de Terlinderweg. Aan de overkant van Beutenaken, aan de oostzijde, ligt het Gulpdal, dat onderdeel vormt van de Ecologische Hoofdstructuur. Het perceel heeft op dit moment een agrarische bestemming met dubbelbestemming “Waarde-Ecologie’’ (Provinciale Ontwikkelingszone Groen). WITTEM F 120 Bron: Google Earth en landelijk kadaster 10 Het perceel aan de westzijde van Beutenaken ligt hoger dan de weg. Het hoogteverschil varieert van ca 1 tot 3 meter. Bovendien wordt het zicht op het kavel vanaf de weg belemmerd door begroeiing van struiken en bomen. Tussen de agrarische percelen en het kavel loopt aan de westzijde een wandelpad. De afscheiding wordt gevormd door een meidoornhaag. Voorts dient men in ogenschouw te nemen dat al het landschap ter plekke overigens volledig is gecultiveerd, waardoor men landschappelijke kwaliteiten in het perspectief dient te plaatsen van het ontbreken van stedelijkheid en niet in de aanwezigheid van “ongerepte” natuur. Bron: Google street view 11 Het kavel bestaat op dit moment volledig uit grasland dat een aantal keren per jaar wordt begraasd door schapen. Voorts staan er drie oude solitaire hoogstam appelbomen, van het ras “Zure Franse” waarvan één in een zeer slechte staat verkeert. Naar verluidt is dit het restant van meerdere hoogstam fruitbomen die hier enkele decennia geleden hebben gestaan. Ook de bomen aan de straat aan de oostzijde worden bedreigd door verstikking van klimop. Google Maps luchtfoto met aangegeven waar onderstaande foto is gemaakt Perceel vanuit aangegeven standpunt gezien 12 Tuininrichting: De bestemming en inrichting van het niet bebouwde (of halfverharde deel) blijft ongewijzigd. Het huidige gebruik als weide wordt voortgezet, waarbij ook de schapenbegrazing als vorm van natuurlijk beheer wordt gehandhaafd. Ook de bestaande hagen rond het perceel, alsook de bomenrij langs de weg en nagenoeg alle bomen op het terrein, blijven zo veel mogelijk gehandhaafd. Als herstel van de oorspronkelijke uitstraling zal een aantal hoogstam fruitbomen aan de zuidzijde van het perceel worden geplant waarmee het perceel weer zijn oude uitstraling terugkrijgt en tegelijkertijd wordt bijgedragen aan het versterken van de omgevingskwaliteit, zowel vanuit het landschappelijk als het cultuurhistorisch perspectief. Ook ten aanzien van de ‘rode ontwikkeling’ wordt zorg gedragen voor een harmonische inpassing in het landschap. Mede gezien de gevoeligheid van de omgeving is gekozen voor een ontwerp dat maximaal is aangepast aan het landschap zonder inbreuk te maken op de landschappelijke en cultuurhistorische omgevingskwaliteit, maar beoogt deze kwaliteiten juist te versterken. Het gebouw is ecologisch en oogt ecologisch, maar valt tegelijkertijd nauwelijks op, zowel vanuit de straat zijde als vanuit de hogergelegen delen van het omringende landschap. Omschrijving Procent Volledige perceel Gebouwsvolume Luifelzone aan gebouw Semi verharde zone t.b.v. gebouw Gehandhaafde natuur 100 % ( = ca. 2600 m2) 10,9 % 7,8 % 6,0 % 83 % 13 In een cradle to cradle paradigma vormt het landschap zowel het begin als het eindpunt. Aan het einde van de veronderstelde levensduur van het gebouw kan het door ons gekozen ontwerp eenvoudig en volledig worden verwijderd, waarbij de oorspronkelijke situatie zonder milieuschade kan worden hersteld. Ook streven we ernaar om de toegepaste materialen te kunnen hergebruiken. Achtergrond van deze gedachte is dat we de grond en de materialen als het ware lenen van “het grote geheel”. Wetenschappelijk is aangetoond dat de schaarste van grondstoffen voor ongeveer de helft direct of indirect te maken heeft met bouwen. Door de productie en het gebruik van materialen in de gehele levenscyclus als rentmeester te benaderen, wordt maximaal invulling gegeven aan de doelstelling van duurzaamheid. ‘Gebruik’ in plaats van ‘bezit’ is een belangrijk onderdeel van ons gedachtegoed. Demontage einde levensduur; We gaan er in het ontwerp van het huis uit van het bijna letterlijk optillen van het bestaande maaiveld; daaronder ons glazen ideaalvolume geplaatst wordt; dat na gebruik weer wegneembaar is; terwijl de grond opnieuw wordt aanstampt. 14 Plaats en bereikbaarheid van het gebouw: Het huis wordt net zo ver van de weg teruggelegd als vergelijkbare huizen langs deze weg in Beutenaken, zoals deze overigens vooral in de laatste decennia zijn gebouwd. De toegang naar het gebouw wordt voorzien ter plaatse van een bestaande laagte in het talud, tussen de bestaande bomen. De oprit naar het terrein wordt zo smal als mogelijk gemaakt. Door deze bescheiden ingrepen in het talud, vegetatie en de perceelafscheidingen blijft het straatprofiel ter plekke, in beleving, maar ook feitelijk nagenoeg ongewijzigd. Van de weg kun je in de zomer niet op het perceel kijken 15 Grond als isolatiemateriaal en energiebuffer: We streven naar een gesloten grondbalans, waarbij de vrijgekomen grond verschillende bestemmingen kan krijgen die bijdragen aan het verbeteren van de milieu- en energieprestatie van het gebouw. Allereerst wordt onderzocht of de grond voldoende leem bevat, om als grondstof te dienen voor enkele bouwmaterialen die in de traditionele bouw veelal met minder milieuvriendelijke materialen wordt ingevuld, zoals beton of gips. We veronderstellen dat we onze kelder en fundering mogelijk uit stampleem kunnen maken. De resterende grond zullen we gebruiken om een bescheiden grondlichaam aan de Noordzijde tegen de woning op te werpen. Dit kunstmatig opgehoogde minitalud, dat afbuigt naar het Westen, zorgt er voor dat de Noordgevel van het huis al van nature extra wordt geïsoleerd. Tevens dwingt dit talud op een natuurlijke manier koude Noordwestenwind over het huis, dat daardoor klimatologisch in de luwte blijft. Daarenboven brengen we in dit talud o.a. voorzieningen aan voor een horizontale koudewarmteopslag, als buffer voor temperatuurverschillen, met name tussen de seizoenen. Het talud zal bekleed worden met gras, zodat het volledig aansluit bij de overige van de vegetatie. De daarmee vrijgekomen ruimte wordt benut om de bewonersauto’s aan het zicht te onttrekken door middel van een ondergrondse garage. De vloer van deze garage wordt nagenoeg op hetzelfde niveau als de doorlopende weg gerealiseerd. Als gevolg van het hoogteverschil in het terrein liggen de bovengelegen verblijfsruimtes daardoor op het niveau van het huidige maaiveld, waardoor de garage volledig aan het zicht is onttrokken. De hoofdentree van het huis wordt ook op dit straatniveau voorzien. Zodoende gaat men via een soort van klimaatsluis naar het geklimatiseerde binnenklimaat. En natuurlijk schuilt er ook een zeker belevingsdramatiek in dit binnengaan “in de berg”, “opstijgen” en daarna opgenomen worden in het “arcadische” landschap rondom. Bestaande grond wordt na ontgraving hergebruikt op het perceel en mogelijk ten dele als grondstof voor een stamplemen fundament en kelder. 16 Compensatie in kader van Limburgs Kwaliteitsmenu: Uiteindelijk dient ook de financiële balans te worden opgemaakt, al was het alleen maar voor de ‘VORm’ (tegenwoordig Gemeentelijk Kwaliteitsmenu geheten zoals opgenomen en juridisch verankerd in de intergemeentelijke structuurvisie Gulpen-Wittem, Valkenburg aan de Geul en Vaals).. Deze Verhandelbare Ontwikkelingsrechten methode vormt de grondslag voor de waardering van de tegenprestatie die door de gemeente / Provincie voorwaardelijk is gekoppeld aan de bevoegdheid om de huidige bestemming van het perceel te mogen wijzigen naar een woonbestemming. Het ruimtebeslag van de rode ontwikkeling inclusief het verharde deel zal ca 650 m2 meter bedragen. Naast bovengenoemde versterking van de landschappelijke en cultuurhistorische omgevingskwaliteit van het niet bebouwde deel door middel van de aanplant van hoogstamfruitbomen, overige groenaankleding en schapenbegrazing, hebben we ons t.a.v. de rode ontwikkeling via Mies van der Rohe impliciet laten inspireren door de traditionele vakwerkstijl. Het door hem ontworpen Farnsworth house wordt in de literatuur aangemerkt als de ultieme hedendaagse beleving van leven in de natuur. Door dit ontwerp als uitgangspunt te nemen, samen met de houtskeletbouw van de traditionele vakwerkhuizen inclusief het gebruik van lokale en natuurlijke materialen waaronder leem, wordt volledig aangesloten bij de cultuurhistorische bouwstijl van deze regio. Door de toevoeging van de duurzame en ecologische maatregelen in het stedenbouwkundig ontwerp wordt tevens een indirecte bijdrage geleverd aan de ecologische en maatschappelijke doelen zoals gesteld in de algemene wijzigingsregels van het bestemmingsplan m.b.t. de toepassing van VORm. De extra dimensie van onderhavig plan is dat deze wijze van bouwen volledig getransformeerd wordt naar de huidige beschikbare technologie gericht op duurzaamheid. Daar waar deze techniek ontbreekt, zal in samenwerking met kennisinstellingen, zoals Zuyd Hogeschool en universiteiten worden getracht deze ontbrekende delen te ontwikkelen. In de bijlage bij het stedenbouwkundig plan is een begroting gemaakt van de aanvullende ecologische maatregelen ten opzicht van de huidige standaard bouwkosten. Deze bedragen ca € xxxx exclusief BTW in vergelijking met een gebouw conform de huidige bouwregelgeving in Nederland. Naast de landschappelijke inpassing van de woningbouw zoals hierboven beschreven compenseren de kosten van deze aanvullende ecologische maatregelen ruimschoots de rode ontwikkeling. Op basis van de module woningbouw (nieuwe solitaire woningen) zoals opgenomen in het gemeentelijk kwaliteitsmenu van de intergemeentelijke structuurvisie zou er immers 650m2 a €100 = €65.000 gecompenseerd moeten worden (tegenprestatie). Alleen de extra ecologische maatregelen beslaan al een bedrag van €xxxx. Daarmee is deze nieuwe ontwikkeling in het buitengebied ook verantwoord. -3- Samen op weg Versie 2.1 van dit rapport geeft aan dat we al enige tijd op weg zijn. Het beschrijft waar we nu staan. De lezer kan deze toelichting derhalve ook als een tussentijds verslag beschouwen. We realiseren ons dat we ons pad niet alleen kunnen bewandelen. We zijn samen op weg, samen met onze directe omgeving, samen met onze (lokale) autoriteiten en samen met alle anderen, die een vergelijkbare koers hebben gekozen. 17 Het kompas van onze zoektocht richt zich op vier belangrijke ‘guiding principles’, Deze uitgangspunten hebben betrekking op ‘mens’, ‘milieu’, ‘materiaal’ en ‘multifunctionaliteit’ (4M). Uiteraard zullen we ook een aantal zakelijke randvoorwaarden definiëren en bewaken, aangezien onze reis alleen slaagt als deze tot realisatie kan komen. Tevens ontstaat zo ook een mooi toets project voor anderen, met een vergelijkbare duurzaamheidambitie. We streven er dan ook naar om als een soort van voorbeeldproject onze zoektocht met elke geïnteresseerde te delen. Onze reis is met 4 mensen van start gegaan, waarbij naast de auteurs van dit rapport ook Raymond de Schrevel (Raymotions) en Francois Höppener (eigenaar en actief pleitbezorger van het passieve huis), hun inspirerende bijdragen leveren. Gedurende ons onderzoek hebben we een groot aantal nieuwe inspiratoren mogen ontmoeten. We werken samen met verschillende kennisdragers, zoals universiteiten en hogescholen, waarbij speciaal prof. Jos Lichtenberg van faculteit TU Eindhoven en prof. Ronald Rovers van Zuyd hogeschool en RiBuilt bijzondere vermelding verdienen, omdat zij bereid zijn actief met ons mee te denken en wij hun waardevolle suggesties en aanbevelingen zeer op prijs stellen. Tevens krijgen we veel steun van de lokale bouwheer Emmanuel Laugs (buro voor architectuur en bouw), die over de nodige praktische ervaring beschikt in de omgang met duurzame materialen, zulks met uitzonderlijke kennis in de leemverwerking (Eko+ Bouwstoffen). Als bijlage is een overzicht opgenomen van een aantal inspirerende partners, tot nu toe op onze zoektocht, waarbij wij hopen dat deze in de komende tijd zich verder zal uitbreiden. -4- Ons kompas Primaire doelstelling is een comfortabel (multifunctioneel) gebouw te realiseren met een “gezond” binnenklimaat, zonder belasting van het “buitenklimaat”. We willen onze route duidelijk afbakenen en hebben een kompas nodig om koers te houden. Aan de hand van onze vier ‘guiding principles’, zullen we trachten onze weg te vinden. Op deze bakens richten wij ons kompas. Onderstaand worden eerst in algemene zin de voornemens uitgelegd die leiden tot invulling van onze vier ‘guiding principles’, om deze verder in het rapport aan de hand van route kaarten in meer detail uit te werken. 18 Mens: Het realiseren van een dergelijk groot fysiek object als een huis, belast het milieu natuurlijk in de meeste brede zin. Het doel naar een minimale belasting raakt ons mensen dan ook in het algemeen. Daarnaast staat de gezondheid van de directe bewoners centraal. Een eerste vereiste is het realiseren van een gezond en comfortabel (regelbaar) binnenklimaat. Dit betekent dat constructie en voorzieningen zorg moeten dragen voor de juiste temperaturen, in combinatie met voldoende schone en verse lucht, waardoor veel aandacht vereist is voor de juiste balans in isolatie en ventilatie. Ook mogen de gebruikte materialen geen toxische bestanddelen bevatten en moet het stralingsniveau minimaal zijn. We streven naar zoveel als mogelijk natuurlijk licht en warmte, niet alleen vanuit energetisch perspectief, maar ook uit oogpunt van een optimale (visuele) beleving, waarmee wordt bijgedragen aan een gezonde psychologische beleving van deze leefomgeving. Daarnaast moet het huis in alle opzichte veilig zijn en dit ook uitstralen. Milieu: Het doel is een gebouw dat “in balans” is met het milieu, in al haar facetten en met name ten aanzien van numerieke aspecten van lucht / energie, water en grond. Bij de afwegingen maken we gebruik van de ideeën van de trias energetica, die niet alleen voor energie, maar ook op het gebruik van materialen en water toepasbaar is. Dit betekent dat allereerst geprobeerd wordt voor alle onderdelen van bouw en tijdens gebruik zoveel mogelijk milieubelastende directe of indirecte consumptie te vermijden. Vervolgens is voor producten die we niet kunnen missen een milieuvriendelijke oplossing gezocht. Als tenslotteook dit niet mogelijk is, worden de producten zo verantwoord mogelijk ingekocht en zo efficiënt mogelijk gebruikt. Lucht / energie: De verbranding van fossiele brandstoffen is de bron van de belangrijkste luchtverontreiniging in relatie tot het gebruik. Het reduceren van energieverbruik bij de realisatie van het gebouw zal een algemeen streven zijn. Daarnaast zal de energie die nodig is voor een comfortabel gebruik kritisch worden gevolgd op verbruik en opwekking. De wens is om het gebouw ten minste energieneutraal te maken (EPC=0), waarbij de zon zorgt voor de thermische verwarming en een fotovoltaïsche installatie per saldo in de volledige elektrische behoefte kan voorzien. Het huis heeft derhalve uitsluitend een verbinding met het openbaar elektriciteitsnet. Afgezien van bijstook in de winter op basis van CO2-kort cyclische bio-brandstoffen, is er geen enkele uitstoot van schadelijke stoffen naar de lucht. Indien we de tijdelijke overtollige elektriciteit ook kunnen gebruiken voor transport (E-auto), bestaat de kans dat er zelfs een netto reductie van CO2 en NOx kan worden bereikt. 19 Deze reductie kan groter worden als we in de toekomst in staat zijn lokaal geproduceerde duurzame elektriciteit in te kopen, maar hier zijn we afhankelijk van ontwikkelingen buiten onze invloedssfeer 2. Water: We willen minimaal gebruik van kraanwater uit het publieke net, wat betekent dat we regenwater toepassen waar dat mogelijk is, zoals voor spoeling van toiletten, reiniging en tuingebruik. Daarnaast kan men regenwater ook gebruiken voor koeling, zowel direct als indirect via een adiabatisch proces, zulks met behulp van dak vegetatie. Indien mogelijk zullen we afvalwater nabehandelen en ook het overtollig regenwater ter plaatse infiltreren. Grond: Het doel is een gesloten grondbalans. Met de uitkomende grond (nodig voor het maken van het fundament en de ondergrondse ruimten) zal een landschappelijk lichaam aan de noordzijde van het huis worden gecreëerd. Dit grondlichaam zorgt voor extra isolatie van de Noordgevel, en tevens wordt de koude Noordenwind over het huis gevoerd. Het grondlichaam zal voorts dienen als buffer voor de een horizontale koude/warmte opslag. Ook speelt de aarde als grondstof een ondersteunende rol om de milieuprestatie van het gebouw te verbeteren. Er zal namelijk onderzocht worden of de leem geschikt is als grondstof voor het construeren van onze fundamenten en de kelderruimten. Materiaal: In de eerste plaats beogen we de hoeveelheid benodigd materiaal (dus in kwantitatieve zin) zo gering mogelijk te houden. Hiermee geven we ook invulling aan ons streven om zo licht mogelijk te bouwen3. 2 We zijn van mening dat de aankoop van groene stroom via certificaten van oorsprong onvoldoende garantie geeft. Certificaten kunnen immers gebaseerd zijn op hydro energie dat in enkele landen ruimschoots voorhanden is waardoor per saldo geen bijdrage wordt geleverd voor additionele opwek van duurzame energie. Lokaal geproduceerde duurzame energie biedt deze garantie wel. 3 Licht bouwen is mede geïnspireerd op het concept ‘slim bouwen ‘ van Prof. Jos Lichtenberg 20 Ten aanzien van de bouwmaterialen nemen we strenge criteria in acht, waarbij allereerst onderzoek noodzakelijk is of er natuurlijke materialen in de directe omgeving voorhanden zijn die we zonder schade naderhand weer kunnen terugbrengen. Het gebruik van lokale leem is daar een voorbeeld van. Vervolgens zal de Cradle to cradle (C2C) prestatie worden bekeken. Hierbij komt de nadruk te liggen op de ‘re-and-upcycling’ potentie van de materialen en het sluiten van zowel de biologische, als de technische ketens. In het geval geen passende C2C materialen voorhanden zijn, wordt gebruik gemaakt van materialen die met behulp van levenscyclus analyses (LCA) met elkaar worden vergeleken en als beste beoordeeld zijn4. Multifunctionaliteit: Allereerst veronderstellen we dat een werkelijk duurzame karakter niet statisch, maar dynamisch is. Kerngedachte hierbij is flexibiliteit: -Het is van belang dat ons gebouw na einde levensduur (eenvoudig) kan worden weggenomen; alsdan met een duurzaam hergebruik van zo veel als mogelijk toegepaste materialen en zonder achterlating van enige besmetting van de locatie. -Door “modulair” te bouwen zijn we niet alleen in staat om op een efficiënte manier het bouwproces in te richten, maar kan men ook in de toekomst makkelijker eventuele nieuwe inzichten en technologieën invoegen. -Daarnaast is het doel het gebouw gebruiksflexibel te construeren, zodat men in de toekomst makkelijk andere of aangepaste bestemmingen in het gebouw kan opnemen. -5- Belangrijke partners/belanghebbenden op onze route Een ieder die op reis gaat heeft te maken met de plaatselijke wet- en regelgeving en ook dient men in het algemeen rekening te houden met de belangen van de omgeving in de meest brede, maatschappelijke zin. Dit geldt ook voor ons project. De kans van slagen neemt toe als onze plannen een bijdrage kunnen leveren aan de doelstelling van alle belanghebbenden. Uiteraard zijn er ook beperkingen waarmee we rekening moeten houden. Een voor de hand liggende eis is dan ook dat het project financieel levensvatbaar moet zijn, hetgeen niet alleen voor ons zelf van belang is, maar ook voor (eventuele geldverstrekkers en) voor hen die ons eventueel (ten dele) zouden willen navolgen. 4 Terzijde vermelden we dat niet altijd persé een keuze afhangt op basis van een certificering, omdat de praktijk leert dat deze voor veel geld is gekocht en er soms betere producten voorhanden zijn zonder certificaat 21 Een belangrijke partner op onze route is de overheid. Onze Nederlandse samenleving is een hoogwaardig, collectief georganiseerd systeem, met een ongekende veelvoud aan wetten en verordeningen. We zijn ons dan ook bewust van het bestuurlijke kader waarin onze plannen dienen te passen. Uit het beleid van zowel de centrale, als de provinciale en plaatselijke overheid leiden wij af dat onderhavig plan een belangrijke bijdrage kan leveren in het realiseren van dit beleid. Een goede samenwerking met de overheden leidt derhalve tot een win-win situatie. In dit kader verwijzen wij onder andere naar de Provinciale Woonvisie 2011, die oproept tot vernieuwende initiatieven, het aandragen van inspirerende ideeën en het verbinden van partijen met elkaar. Meer recent voelen we ons gesterkt door het beleid dat in de Provinciale verordening ‘Wonen Zuid-Limburg’ wordt geambieerd. Wij nemen de handschoen op, door als burger samen met de overheid een duurzame en hoogwaardige woon- en leefomgeving te creëren. Ook procedureel dienen we ‘compliant’ te zijn. Onderhavige toelichting vormt een onderdeel van de procedure die nodig is om ons project conform de wet- en regelgeving te realiseren. Daarmee worden impliciet ook de belangen van de omwonende meegenomen. Het voornemen is deze plannen vroegtijdig en expliciet met hen te bespreken, zodat ook zij hun ideeën in een vroeg stadium kenbaar kunnen maken. Uiteraard zijn er ook andere reisgenoten en direct belanghebbenden, zoals de uitvoerders/bouwers/bedenkers van het project. Hoewel het stimuleren van de plaatselijke economie geen primaire doelstelling is, leiden onze ‘guiding principles’, waarbij gezocht wordt naar plaatselijke materialen en soms mede arbeidsintensieve processen, naar een stimulering van de regionale economie. Ten slotte willen we als randvoorwaarde onze bereidheid tot samenwerking en delen van kennis benadrukken. Ook deze vorm van transparantie is onderdeel van ons acroniem TransNaturalHouse. Wij willen invulling geven aan onze maatschappelijke verantwoordelijkheid door kennis en voortgang van het project publiekelijk beschikbaar te stellen. Over de ideeën en voortgang van het project is al met diverse experts van gerenommeerde ondernemingen en kennis- en onderwijs instellingen op informeel niveau van gedachte gewisseld. Het voornemen bestaat om op korte termijn, doch pas nadat hierover alle betrokkenen -inclusief gemeente en provincie-zijn geïnformeerd, het project en de voortgang meer bekendheid te geven, via bestaande ‘social-media’ en een eigen internet site. Het delen van kennis en ervaring draagt immers expliciet bij aan de ontwikkeling van een duurzame samenleving. 22 -6- Onze bestemming Voordat we de details van het plan in routekaarten uitwerken, is het belangrijk om naast de doelstelling ook de bestemming in kaart te brengen. Feitelijk heeft het beoogde gebouw per definitie geen letterlijke, eenzijdige bestemming, omdat het huis op voorhand rekening houdt met meerdere bestemmingen. Zelfs zou men kunnen beweren dat er feitelijk sprake is van een tijdelijke bestemming, omdat nu al rekening wordt gehouden met de bestemming ná de levensduur van het huis, namelijk dat de oorspronkelijke bestemming van het perceel zonder littekens weer kan worden hersteld en wij zodoende in principe enkel de grond voor een onbepaalde tijd lenen. Daarnaast verdient vermelding dat door de combinatie van bovenstaande eisen tijdens de levensduur van het huis, zich een autarkische situatie aftekent. In eerste instantie zou het huis zelfvoorzienend (en mogelijk meer) in energetische zin kunnen zijn. Maar ook zou theoretisch lokaal drinkwater kunnen worden opgeboord, dan wel worden gewonnen uit regenwater. Doordat een deel van het kavel haar agrarische bestemming behoudt, zou theoretisch deze autarkische situatie vrijwel voor 100% kunnen worden geëffectueerd, door aanplant van voedsel en het houden van beesten. In een dergelijk geval wordt ter plekke voldoende voedsel geproduceerd. In financiële zin zou dit betekenen dat bewoners minimaal worden blootgesteld aan de steeds grotere prijsvolatiliteit van essentiële levensbehoeften. Ook kunnen dankzij het flexibele bouwkundige karakter van het gebouw, qua indeling en gebruik, eenvoudig zakelijke activiteiten worden ontplooid, die eventueel aanvullende financiële middelen zouden kunnen generen. Dit verlangen naar volledige autarkie gaat nu mogelijk nog wat ver, maar is zeker een actuele trend. 23 -7- Ons gebouw; De hoofdopzet van het ontwerp De inspirators: We zijn ons ervan bewust dat het ontwerp het grootste deel van de energiebehoefte en milieubelasting van een huis bepaalt, zowel tijdens de bouw ervan, alsook gedurende de gebruiksperiode. Dit is de reden waarom in onderhavig plan de opdrachtgever, de architect, de aannemers en de installateurs er gezamenlijk naar streven om het ontwerp vanaf de ontwerpfase te optimaliseren, met het oog op het “eco-streven”. De naoorlogse stedenbouw en architectuur zijn in belangrijke mate geïnspireerd op ‘The International Style’: het Modernisme dat te vaak ‘all-over-the-world’ hetzelfde wilde zijn. De laatste jaren wordt onze bouwproductie ook steeds meer uitgedaagd met aspecten die we jaren hebben veronachtzaamd, zoals het bouwen met locale technieken, materialen en inzichten, die allen een tamelijk begrijpbare logica hadden en daarom nog steeds hebben. De lokale inspiratiebron is het vakwerkhuis. Deze gebouwen bieden veel gebruiksgemak en comfort; ze vormen geen al te grote belasting voor het milieu; ze konden met eenvoudige lokale materialen en technieken worden gebouwd; ze hebben in aanleg een gezond en aangenaam binnenklimaat; ze houden (mits onderhouden) lang stand; en…. er wordt nog steeds van genoten. Als een van de naoorlogse prototypische paradijselijke woongebouwen kijken we naar de vakantiewoning die architect Mies van der Rohe in 1951 voor Edith Farnsworth ontwierp. Zonder enige twijfel is hier gestreefd naar een hedendaags belevingsoptimum van “leven in de natuur”. We weten ook dat deze woning geen aangenaam binnenklimaat had, net zoals zo veel van de te ver doorgevoerde Modernistische architectuur. Overigens is Mies van der Rohe geboren en getogen in Aken en was intens vertrouwd met de logica van de Vakwerkconstructies. Het TransNaturalHouse is thematisch een gedistilleerde optelsom van deze beide op het eerste gezicht uitersten uit onze architectuurgeschiedenis. De tweede inspiratie bron, die bovendien aansluit bij Mies van der Rohe, vinden we in de persoon van Steve Jobs en diens maatschappelijke bijdrage. Jobs, als stuurman van Apple, had als geen ander oog voor de combinatie van vormgeving-en gebruiksvriendelijkheid enerzijds en 24 technologie anderzijds, met de ultieme eenvoud van het product als een van de belangrijkste resultaten, waarbij perfectie werd nagestreefd tot in elk detail. Het kan geen toeval zijn dat ook Steve Jobs zich in zijn ontwerpen in belangrijke mate heeft laten inspireren door het Bauhaus in het algemeen, en Ludwig Mies van der Rohe in het bijzonder. Jobs citeerde dat ‘de modernistische internationale stijl die door Bauhaus werd gepropageerd, leerde dat design eenvoudig moet zijn, maar met een expressieve ziel. ‘Less is more’ was niet voor niets een van de wijsheden die door Mies van der Rohe en Steve Jobs regelmatig werden geventileerd 5, wijsheden waardoor ook wij ons graag laten leiden. De hoofdopzet van het ontwerp: Ook ons ontwerp kent een eenvoudig uitvoerbare, modulaire opbouw, met een logische en efficiënte volgtijdigheid. De bouwput wordt ontgraven en grond wordt op perceel hergebruikt. 5 Steve Jobs, de biografie, Walter Isaacson, hoofdstuk 12, Design ”echte kunstenaars vereenvoudigen”. . 25 Er wordt een stamplemen fundament en kelder gemaakt. Op het (stamplemen) fundament wordt een prefab massief houten vloer gelegd. 26 Op de prefab massief houten vloer wordt de hoofd draagconstructie geplaatst, bestaande uit houten gelamineerde kolommen en balken (door de overkraging op beide uiteinden hebben deze balken in een ideale momentenlijn, en zijn ze zo dun mogelijk). De gevels worden gesloten met drievoudig glas in houten puien. De Noordgevel is dicht en wordt mogelijk opgetrokken uit stampleem; (er tegenaan ligt het nieuwe grondlichaam). 27 Binnenwanden worden opgetrokken uit een leemplaten verplaatsbare wandsysteem. Tussen de hoofdbalken wordt een houten balklaag aangebracht. 28 Op de balklaag wordt een ademende (mogelijk lemen) dakplaat aangebracht, alsmede dakisolatie, dampdoorlatende - en een waterdichte laag. Regenwater van het hoofddak wordt via twee goten afgevoerd naar een onder het talud liggende grijswater buffertank. Regenwater van de luifels valt op het omliggende terrein en wordt geïnfiltreerd. 29 In het midden op het dak komen verhoogde zonnepanelen, met een doorwaaizone eronder. Eromheen wordt een grasdak gelegd. Een instelbare luifel boven de Zuidgevel maakt het mogelijk om de hoeveelheid zonlicht op deze pui te regelen. 30 Het omliggende terrein wordt ingericht met infiltratiebestrating. Overige terrein behoudt zijn functie als weiland. -8- Routekaart ‘Mens’ Detailleren van ons ontwerp doen we aan de hand van onze 4 “guiding principles” met 4 uitgeschreven routekaarten, als resultaat. Deze is volgens een vergelijkbare volgorde als in hoofdstuk -4-. De routekaart ‘Mens’ is mede geïnspireerd op denkbeelden die in de literatuur als ‘bouw biologie’ of eenvoudig als ‘gezond wonen’ worden aangemerkt. Hierbij zijn niet alleen factoren belangrijk die het binnenklimaat numeriek beïnvloeden. Ook de beleving van de architectuur en dus de balans met de natuur in de meest brede zin, zijn belangrijke elementen die bepalend zijn voor de woonbeleving en de gezondheid. Veiligheid: In de eerste plaats denken we aan veiligheid. Het gebouw zal voldoen aan alle bestaande constructieve bouwregelgeving. Het gebouw wordt obstakelvrij gebouwd; dus geen drempels of anderzijds struikel/valgevaar. Constructies voldoen aan geldende brandveiligheidseisen en het gebouw wordt voorzien van rook/warmtedetectie Het gebouw zal, op het gebied van inbraak veiligheid voldoen aan het Politiekeurmerk, eventueel aangevuld met een inbraakalarmeringssysteem. 31 Lucht: Bij luchtkwaliteit zijn naast temperatuur (van lucht en oppervlakten) ook luchtvochtigheid en luchtbeweging van ventilatiestromen belangrijke factoren. Het architectonisch ontwerp alsmede de locatie, het plaatselijke klimaat en de natuurlijke infrastructuur ter plekke spelen een belangrijke rol bij het vinden van een optimale balans tussen passieve ventilatie en minimale actieve ondersteuning. De keuze van de isolatie, speelt naast de aard van de gekozen ventilatie hierbij een hoofdrol. Om aan de kwalificatie van een passief huis te voldoen is het noodzakelijk om restwarmte uit het ventilatiesysteem voor ca. 90% terug te winnen via een warmtepomp, in combinatie met een zeer hoge isolatiewaarde van het gebouw, zonder kieren en zonder koudebruggen. Pas als het energieverbruik lager is dan 15 kWh/m2 verdient het huis het predicaat ‘passief’. Hoewel wij veel van de technieken van het passieve huis overnemen, geven we toch de voorkeur aan natuurlijke, gebalanceerde, ventilatie op basis van een damp-open isolatieprincipe, waardoor tevens overtollige waterdamp via een natuurlijke weg het pand kan verlaten. Een uitgekiende vraaggestuurde ventilatie is aanvullend van eminent belang. In ons ontwerp kiezen we voor maximaal gebruik van passieve / actieve ventilatie, waardoor er enerzijds ‘spontaan’ een hogere natuurlijke ventilatie optreedt en anderzijds de mogelijkheid bestaat om desgewenst ventilatieluiken, ramen en deuren open te zetten. Tevens beperken we de hoogte van de isolatiewaarde tot een Rc van 5 a 6 m2K/W, omdat het volume van het isolatiemateriaal voor hogere waarden niet meer opweegt tegen de marginale energiewinst. We realiseren ons dat hierdoor energie verloren gaat en dat dit op een andere verantwoorde wijze dient te worden gecompenseerd, waarbij men kan denken aan actieve ondersteuning door bijvoorbeeld warmtepompen, gevoed door zonnecollectoren en koude-warmte opslag. Deze actieve vormen van klimaatbeheersing dienen eveneens de passieve ventilatie in de zomer, indien gewenst te ondersteunen, om dan zodoende het huis koel te houden. Temperatuur: Een comfortabele en vooral regelbare temperatuur draagt in belangrijke mate bij aan het wooncomfort. Het gebouw zal zodanig worden geconstrueerd dat er voldoende warmte in de wintermaanden wordt geboden, net zoals mogelijke koeling in de zomermaanden. Natuurlijke ventilatie dient voor de gewenste temperatuur zorg te dragen, eventueel aangevuld met passieve ondersteuningen, zoals ‘phase change materials’ , alsmede actieve ondersteuningen, via warmtepompen en koude/warmteopslag.Verdere details hieromtrent worden in de volgende routekaart ‘milieu’ besproken. Micro organismen: Het binnenklimaat dient ook aan voorwaarde te voldoen, zodat er geen ongewenste micro organismen kunnen groeien, zoals schimmels en huisstofmijten. 32 Voldoende ventilatie is een voorwaarde, om zodoende de hoeveelheid waterdamp in balans te houden en geen overtollig vochtoverlast kan optreden, dan wel condensatie van warmte op ongewenste plekken. Licht: Door gebruik van veel glas, de juiste geografische positionering en door de architectuur als een soort van klimaatmachine te gebruiken6, kan de warmte van de zon ongehinderd het transparante gebouw binnendringen, en dat in de gewenste intensiteit en op het gewenste moment. Zodoende wordt op essentiële wijze bij gedragen aan een optimaal gebalanceerd binnenklimaat. De transparantie van het gebouw en het ongehinderde uitzicht op de prachtige natuurlijke omgeving bevordert natuurlijk de woonbeleving in positieve zin op een nogal fundamentele wijze. En natuurlijk gaat niets boven voldoende daglicht. Elektrisch magnetische stralen: In onze moderne maatschappij wordt steeds vaker gebruik gemaakt van draadloze verbindingen, die elektromagnetische golven veroorzaken. Hoewel de gevoeligheid voor elektromagnetische stralen per individu verschillend is en er (nog) geen sluitend wetenschappelijk bewijs is van schade voor de gezondheid indien men langdurig aan dit soort straling wordt blootgesteld, verdient het in een gebouw dat zich voorstaat op gezondheid, aanbeveling de hoeveelheid straling te minimaliseren. Ook zullen we alvorens te bouwen de bouwplek onderzoeken op water/aardstralen en desgewenst maatregelen treffen om negatieve instraling tegen te gaan. Toxische materialen: Voorts willen we het gebruik vermijden van materialen waarin giftige elementen of sporen zitten. Dit betekent onder andere dat we zo min mogelijk lijmen willen gebruiken, aan isolatie op basis van natuurlijke materialen de voorkeur geven en materialen vermijden die van onbekende gerecyclede grondstoffen afkomstig zijn, zoals gipsplaten, Akoestiek: Ten slotte dient het huis een goede akoestiek te hebben, wat maar al te vaak een vergeten comfortaspect is. Natuurlijk zullen ruimten onderling voldoen aan eisen in onze bouwregelgeving inzake akoestische isolatie. 6Architectuur als Klimaatmachine is de titel van het ‘handboek voor duurzaam comfort zonder stekker’, geschreven door Vera Yanovshtchinskt, Kitty Huijbers en Andy van den Dobbelsteen, SUN uitgeverij 33 Een aangename ruimteakoestiek vraagt echter ook om geluidsabsorberende materialen in de juiste omvang en kwaliteit. Ervaring leert dat de voorgestelde dakconstructie, met de grote hoeveelheid houten zichtbalken met een gering hart op hart maatvoering, zullen zorgen voor een smorende kwaliteit in akoestische zin en aldus zorgen voor een aangename akoestiek in de ruimten die zo zijn afgedekt. Alle ruimten op de begane grond zullen op deze wijze worden uitgevoerd. -9- Routekaart ‘Milieu’ De tweede aangekondigde “guiding principle” is ‘Milieu’. Een begrip dat in deze een brede toelichting behoeft, met een groot aantal deelfacetten om op in te zoomen. De technische uitwerking staat omschreven in bijlage -4-RayMotionsCoaching. Lucht en energieverbruik: Om geen ‘carbon footprint’ achter te laten, is als basisontwerp gekozen voor een aantal principes van de “passieve woning”. Het gebouw heeft grote overkragende luifels op het Oosten en het Westen, waardoor enkel winterzon de woning zal binnendringen. De Noordgevel is zelfs helemaal gesloten en wordt 34 bovendien afgeschermd door het grondlichaam dat we er tegenaan voorzien. Het voornemen is om de Zuidgevel af te schermen met een bedienbare lamellenrooster. Dit rooster maakt het mogelijk de hoeveelheid zonlicht op deze Zuidgevel te reguleren, afhankelijk van de (energetische) behoefte. Zodoende kan men in alle jaargetijden optimaal profiteren van de warmtestraling van de zon en toch maximaal genieten van natuurlijk licht (en natuurlijk het prachtige uitzicht). Doordat besparing op materiaal en zo licht mogelijk bouwen het warmte absorberend vermogen van de constructie verminderen, zal extra aandacht nodig zijn bij de keuze van de toegepaste bouwmaterialen en de daarbij behorende natuurlijke eigenschappen. Om de dag-nacht warmtebalans van de constructie in evenwicht te houden zullen we zo nodig gebruik maken van aanvullende materialen zoals Phase Change Materials. Mede omdat glas een belangrijk bestanddeel vormt van de gevel en schil van het gebouw, besteden we extra aandacht aan (dynamische) zonwering en (passieve) koeling. Tevens voorziet het ontwerp in de inzet van zoveel mogelijk duurzame energiebronnen. De benodigde thermische warmte wordt deels voorzien via een extra zonnecollector systeem en gedistribueerd via een gelaagde buffer door middel van een speciaal hiervoor ontworpen vat De elektriciteit, die o.a. nodig is voor energiezuinige installaties, warmteterugwinning, of koude warmte opslag (KWO), wordt hoofdzakelijk opgewekt met behulp van fotovoltaïsche cellen (zonnepanelen). Ten slotte wordt in piekmomenten (winter) de resterende energiebehoefte aangevuld met bijstook op basis van biomassa. Zonder het conceptontwerp in deze fase helemaal te (kunnen) hebben doorgerekend, sluiten we ons aan bij een ambitie van een GPR van minstens een 7,5 gemiddeld7. Immers we verkeren in de veronderstelling dat veel van onze ambities rechtvaardigen dat we deze score kunnen behalen en mogelijk zelfs verbeteren. Ook lijkt het in deze fase prematuur om te veronderstellen dat we tot in detail alle adviezen van een onafhankelijke VAC-commissie hebben verwerkt. Desondanks hebben we het vertrouwen dat deze adviezen niet veel kunnen afwijken van onze eigen speurtochten naar een optimaal ontwerpconcept. Het spreekt vanzelf dat we de adviezen van een dergelijke commissie, t.z.t. zullen inroepen en ontbrekende elementen zullen opvolgen8 Isolatie: Een adequate thermische isolatie speelt bij de gewenste luchtkwaliteit, temperatuur en energieverbruik een sleutelrol. Om voldoende (passieve) ventilatie toe te laten is gekozen voor een isolatiewaarde met een warmteweerstandscoëfficiënt (Rc) van 5 a 6 m2K/W9 7 Dit is conform: Ontwerp-beleidsregel “Kwaliteitscriteria nieuwe woningen Zuid-Limburg” , mei 2013. Hier wordt een GPR score van 7,5 gemiddeld (onderscheidend duurzaam) gevraagd. 8 Dit is conform ontwerp-beleidsregel “Kwaliteitscriteria nieuwe woningen Zuid-Limburg’ mei 2013 35 Met aanvullende voorzieningen willen we een Energie Prestatie Coëfficiënt (EPC) van 0.4. ruimschoots evenaren.10 Bij de keuze van de isolatiematerialen maken we bij voorkeur gebruik vandamp-open systemen, met hoge warmte absorberende eigenschappen, gemaakt van natuurlijke grondstoffen. Hierbij kan men onder andere denken aan materialen met een hoge dampdiffusiewaarde zoals vlas, cellulose of hout. Glas: In kader van energie, licht/transparantie en woonbeleving is gekozen voor een ontwerp met relatief veel glasgevels. Om invulling te kunnen geven aan de doelstelling van een minimaal energieverbruik is gekozen voor drievoudig glas om een zo laag mogelijke warmtedoorgangs coëfficiënt of U-waarde te bereiken. Gestreefd wordt naar een U = 0.7 W/m2.K en een zontoetredingsfactor (ZTA) van 0,37. Bij de keuze van kozijnen maken we gebruik van kierdichte constructies die koudebruggen vermijden. Zonwering: De zonwering speelt een centrale rol bij het ontwerp van het, in aanleg, passieve huis. Ook hier is een balans nodig tussen gewenste zoninstraling voor warmte en licht en ongewenste instraling op warme momenten in de zomer. Naast de juiste overstekken op de Oost- en Westgevel, zal de Zuidgevel worden uitgevoerd met beweegbare lamellen, die mede zorgen voor een gedoseerde instraling en dus regelbaar binnenklimaat. Koelen: Zoals al is aangegeven zorgen overstekken op de Oost- en Westgevels en dynamische zonwering op het Zuiden voor een belangrijk deel voor het vermijden van te veel en ongewenste warmte. De resterende overtollige warmte voeren we zoveel mogelijk af door middel van bouwkundige middelen op basis van passieve koeling. Naast de uitgekiende oriëntatie van de gevels op de zon en de voorgestelde luifels, zal ook de dakconstructies bouwkundig bijdragen aan het passief koelvermogen. Het merendeel van het dak wordt immers belegd met een groen dak. De waterbuffer van dit groene dak zorgt voor onttrekking van warmte via verdamping (adiabatisch), waarbij de wind de warmte afvoert. 9 Dit is conform:Ontwerp-beleidsregel“Kwaliteitscriteria nieuwe woningen Zuid-Limburg” (anno mei 2013) Hier wordt een Rc van 5 gevraagd. 10Dit is conform: Ontwerp-beleidsregel “Kwaliteitscriteria nieuwe woningen Zuid-Limburg” (anno mei 2013) Hier wordt een EPC score van 10% beter dan 0,6 = 0,54 gevraagd; wij streven naar 0,4 (mogelijk wettelijk verplicht vanaf 01-01-2015). 36 Energieopslag: Allereerst is de warmtebehoefte geminimaliseerd door het ontwerp, waarbij zo veel mogelijk gebruik wordt gemaakt van inregelbare warmte en instraling van de zon. Vervolgens is het belangrijk de warmte zo goed mogelijk te bufferen en te spreiden, zowel over de te verwarmen oppervlakten en ruimtes, als t.a.v. het overbruggen van dag-nacht temperatuurschommeling respectievelijk van seizoen temperatuurverschillen. Natuurlijke warmtebuffering van dag-nacht temperatuurwisselingen kan worden gerealiseerd door juiste materiaalkeuzes. Hierbij overwegen wij om leem toe te passen bij de binnenwanden en mogelijk plafonds. Om de warmte opname en afgifte te verbeteren en te controleren kan deze leem worden vermengd met Phase Change Materials. Dit zijn materialen die tijdens hun smelt- en kristallisatie proces grote hoeveelheden thermische energie kunnen opslaan en afgeven en in wanden en plafonds kunnen worden aangebracht. Bij de keuze van de isolatie komt materiaal met een hoge warmteabsorptie in aanmerking, waarbij we kunnen denken aan houtvezels (PAVATEX) of cellulose. Beide systemen passen goed in een ontwerp van passieve ventilatie en damp-open isolatie systemen. Aanvullende buffering voor seizoensbehoefte van warmte wordt voorzien via een horizontale koude-warmte opslag die in de grond wordt aangelegd. Energie voorziening door lage temperatuurverwarming: Om de binnentemperatuur op een comfortabele manier op het gewenste niveau te houden is verwarming nodig. Hierbij kan men denken aan stralingswarmte (in wand en/of plafond), enmet name aan vloerverwarming. Door de homogene temperatuurverdeling biedt deze vorm in principe de meeste garantie voor een comfortabel binnenklimaat, waarbij de binnentemperatuur zodoende enkele graden lager kan zijn dan bij verwarming op basis van hoge temperatuur verwarmingssystemen. Andere voordelen zijn een minder storende luchtcirculatie en dus ook minder stofdeeltjes in de lucht. Doordat gebruik gemaakt wordt van relatief veel glas, dient bij deze combinatie extra aandacht te worden besteed aan mogelijke koudeval ter plaatse van de gevelopeningen. Energieproductie door Bodemwarmtewisselaar: Zowel met betrekking tot verwarmen als koelen willen we gebruik maken van een horizontale bodemwarmtewisselaar (HBWW) als aanvulling op dag-nacht profiel van bovenstaande systemen. Hierbij kan HBWW als een seizoen warmte/koudeopslag worden beschouwd. Capaciteit van dit systeem is afhankelijk van de hoeveelheid koude/warmte die het gebouw nodig heeft. Een HBWW is een gesloten systeem dat tegemoet kan komen aan eisen inzake recyclebaarheid. De installatie kan 2 a 3 meter diep worden aangelegd, mogelijk tegelijkertijd met de drainagebuis voor hemelwaterinfiltratie. Deze voorziening wordt in het geplande grond grondlichaam opgenomen. 37 Energieproductie door kachel: Voor piek warmtebehoefte (bijstook) kan mogelijk gebruik worden gemaakt van een kachel op basis van biomassa, zoals hout pellets. Deze kachel staat op een centrale plaats, waar veel warmte behoefte is. Energieproductie door zonnecollectoren; Een belangrijk deel van de energiebehoefte van het gebouw zal worden geleverd door een veld van zonnecollectoren op het hoofddak. Het streven is om de collectoren ca. 150mm los te houden van het dakvlak, en zodoende een ventilatiestroom onder de collectoren te forceren,en daardoor een natuurlijke koeling van het dakvlak, alsook natuurlijke koeling van de collectoren te bewerkstelligen. Duurzame mobiliteit: Er zullen mogelijk perioden zijn waarbij er meer elektriciteit geproduceerd wordt dan in het huis wordt verbruikt. Het voornemen is om deze elektriciteit in een accu op te slaan en deze vervolgens te gebruiken voor mobiliteit. Hierdoor wordt impliciet een faciliteit gecreëerd waarmee elektrische energie kan worden opgeslagen. Door deze toepassingen te combineren met een actief energie management systeem, kunnen we naadloos aansluiten op- en een bijdrage leveren aan de ontwikkeling van slimme (elektriciteit) netten, die een cruciale rol vervullen in de transitie naar een duurzame landelijke en regionale energievoorziening. Het resultaat is een betere afstemming tussen de vraag en de beschikbaarheid van elektriciteit, maximale inzet van duurzame energie, betere benutting van netten en lagere netverliezen. Hierdoor dragen onze plannen bij aan het oplossen van knelpunten en leveren zij een meer dan evenredige bijdrage aan maatschappelijk belangrijke ontwikkelingen. Installaties: Installaties zijn bedoeld om de energiehuishouding en het comfort te ondersteunen. Net als bij het gebruik van materialen streven we ernaar om de omvang van de installaties zo veel mogelijk te beperken tot het hoogst noodzakelijke. We plaatsen deze noodzakelijke installaties zo centraal mogelijk in het gebouw, waardoor leidingverloop zo kort mogelijk kan zijn. Een gesloten koude/warmte-opslagsysteem draagt bij aan een optimale warmte balans voor de seizoenen, terwijl de zonnecollectoren voorzien in de voeding van de elektrische apparaten en installaties voor de dagelijkse energievoorziening. Dag en nacht schommelingen van de temperatuur worden deels al beheerst door toepassing van de juiste materialen, waaronder phase change materials. Afzuiging van ventilatielucht vanuit een centraalpunt in de gangruimte, mogelijk met inzet van een zonneschoorsteen, wordt gecompleteerd met een warmtewisselaar. 38 Water: Net als bij energie, beginnen we ook bij water met besparing. Daardoor zal het gebouw bijvoorbeeld niet met een bad wordt uitgevoerd, doch uitsluitend met douches. Voorts wordt regenwater van het hoofddak naast het huis gebufferd, voor gebruik als grijs water. Ervaring leert dat voor slechts 10% van het gemiddelde watergebruik van 120 m2 per jaar per persoon de drinkwaterkwaliteit vereist is. Indien mogelijk wordt overtollig regenwater, van de overkragende luifels, ter plekke geïnfiltreerd. Immers het water valt gewoon van het dak, op zones die mogelijke onderlagen hebben die infiltratie mogelijk maken. Als het gebied onverhoopt beperkingen in deze ambitie kent, zal het regenwater desgewenst via een gescheiden systeem haar weg vinden naar het openbare riool of worden gezuiverd. Daken worden, rond de geplande zonnecollectoren, als groendak uitgevoerd, en deze zullen daardoor de waterafgifte vertragen. Daarnaast leveren deze groendaken natuurlijke een waardevolle en structurele bijdrage aan de natuurlijke cycli. Bestratingen van oprit en mogelijke terrassen aan het huis, zullen worden uitgevoerd in infiltratiebestrating. Mogelijke Individuele Behandeling Afvalwater (IBA) installatie: De noodzaak om aan te sluiten op de bestaande riolering is nog niet duidelijk. Gebruik van een Individuele Behandeling Afvalwater (IBA) installatie, in plaats van een aansluiting op het gemeenteriool, behoort nog tot de mogelijkheden. Bij een dergelijke IBA dienen we gebruik te maken van klasse II en bij voorkeur klasse III. Ook wordt nog onderzocht op welke wijze wij het gescheiden systeem drink- en grijs regenwater in de toekomst vorm willen geven. Navraag leert dat Modulaire Duurzame Zuivering (MDZ) op microschaal op dit moment nog niet mogelijk/economisch aanvaardbaar is. Wel is een gescheiden waterhuishouding mogelijk, alsmede andere waterbesparende concepten (die o.a. in de wijkvanmorgen van Zuyd Hogeschool worden getest). Ook kunnen we nu al voorzieningen aanbrengen, waardoor het gebouw als het ware MDZ ready, of anderzijds, wordt gemaakt. Grond: Inzake de grond beschreven we eerder uitputtend onze ambities. Met name de nagestreefde gesloten grondbalans en de inzet van het opgeworpen grondlichaam voor meerdere toepassingen, alsmede de inzet van de aarde als grondstof. 39 -10- Routekaart ‘Materialen’ Het gebouw en de toepaste installaties worden natuurlijk uit een grote hoeveelheid verschillende materialen en systemen samengesteld. Het duurzaamheidstreven is dan ook op al de materialen en bouwsystemen van toepassing. Het gaat nu te ver om tot in het kleinste detail alle materialen te bespreken. We beperken ons nu tot een aantal hoofdelementen. Fundament en kelder: Er bestaat een grote voorkeur om het fundament en de kelder op te trekken uit stampleem. Liefst vervaardigen we deze stampleem met uitkomende grond van het perceel. -Specialistische constructeurs zullen ons begeleiden om gedaan te krijgen dat we het krachtenverloop op een geschikte wijze in de constructie afvoeren. Deze deskundigheid is nu bovenal in de Duitssprekende landen voorhanden. -Ook zullen we moeten aantonen dat de samenstelling van de uitkomende klei over de juiste toepasbare kwaliteiten beschikt; mogelijk wordt de klei niet direct van het perceel betrokken maar van iets verder, uit de naaste omgeving. -De stamplemen constructies zullen aan de buitenzijde waterdicht dienen te worden ingepakt, mogelijk met een Geotextiel. -Onder en rond de constructies wordt een krachten spreidende en water afvoerende vulling voorzien in glasschuim granulaat (mogelijk Technopor), zulks ook afgeschermd met een Geotextiel. 40 Principe doorsnede over het kelderfundament Voorbeelden van stamplemen waden Begane grondvloer: De begane grondvloer wordt, door middel van een krachtenverdelende overgangsfolie, op de stamplemen onderbouw gelegd. De vloer wordt voorzien in een circa 250mm massief houten prefab pakket. Een dergelijke vloer wordt door een aantal producenten (met name uit Oostenrijk) aangeboden. De vloer is optimaal brandwerend. Door toepassing van houten verbindingsduvels e.d. is het massieve hout optimaal recyclebaar en de gepatenteerde constructie is zodanig dat geen lijm wordt gebruikt. Daarnaast kan de vloer constructieve lasten 41 helpen spreiden naar de fundering. Op de vloer kunnen, mogelijk via een extra installatiehoudende onderlaag, weer allerlei afwerkingen worden aangebracht. Mogelijk blijft de vloer de eindafwerking. Principe doorsnede van de begane grond Voorbeelden van massieve prefab houten vloersysteem 42 Hoofddraagconstructie en balklaag: De hoofddraagconstructie en balklaag zullen bestaan uit duurzaam gewonnen en mogelijk veredelde houten balken. Hiertoe worden in de markt veel alternatieven aangeboden. Verder onderzoek moet uitwijzen welke producent een gepaste aanbieding kan doen. Van belang is o.a. de leverafstand, houtsoort, wel/geen lijm en wel/geen verduurzaming. Een belangrijke opgave is het aansluitend om te bepalen met welke ankers en bouten we de constructie kunnen verbinden, zodat deze ook recyclebaar zijn. Voorbeelden van historische en actuele houten zicht draagbalken Dakvloer: De keuze van de dakvloer wordt mede bepaald met het oog op de vochthuishouding, die van groot belang is voor een gezond binnenklimaat. Derhalve overwegen we om, op de balklaag, het dak te dichten met een prefab leemplaat. Deze plaat heeft een samenstelling die de vochthuishouding mede reguleert, doordat makkelijk vocht wordt onttrokken, respectievelijk teruggeven aan de binnenlucht. Ook voert deze plaat het overtollige vocht damp remmend af naar de boven liggende constructie en daarna mogelijk op de buitenlucht. In een dergelijke plaat kan desgewenst ook eenvoudig een plafond verwarmingssysteem worden opgenomen. Dakisolatie: De dakisolatie zal in belangrijke mate bijdragen aan de beoogde Rc waarde van de woning. Tevens echter wil dit materiaal Eco-vriendelijk zijn. Inmiddels zijn een aantal producenten in staat om een drukvast geschikt materiaal te leveren. 43 De markt ontwikkelt echter op dit moment zo snel dat het niet uitgesloten is dat in de nabije toekomst meerdere nieuwe vindingen voor deze toepassing zullen worden aangeboden. Dakbedekking: De dakbedekking zal bestaan uit een Eco-vriendelijk materiaal. De markt ontwikkelt ook hier zo snel, dat we veronderstellen dat in de nabije toekomst ook hiertoe meerdere nieuwe vindingen zullen worden aangeboden. Principe doorsnede over het dak en de luifel Binnenwanden: Het gebouw heeft de volledige hoofddraagconstructie in de gevel, waardoor de binnenruimte vrij indeelbaar is/blijft. We streven naar het gebruik van een inbouw wandsysteem dat bij zal dragen aan een gezond binnenklimaat en flexibiliteit. Onze voorkeur gaat uit naar prefab leemwanden, desgewenst en waar nodig voorzien van wandverwarming 44 -11- Routekaart ‘Multifunctionaliteit’ Flexibiliteit in gebruik: Flexibiliteit manifesteert zich ook in meervoudige bestemmingen gedurende de levensduur. Hiermee wordt invulling gegeven aan levensloopbestendige en multifunctionele toepassingen, waaronder anno nu kan worden begrepen de functies van wonen, werken, recreëren en zorgverlening (mantelzorg inbegrepen). De makkelijke aanpasbaarheid en mogelijke verbouwing van het gebouw, mede door het losse/flexibele karakter van de inrichting, maakt dat het gebouw in de tijd duurzaam kan worden gebruikt. Basis plattegronden: -De basisplattegrond toont een woning bestemd voor ouders met kinderen. -Het gebouw heeft geen drempels, ook niet naar buiten; deuren zijn rolstoelbreed; Woonkeur en Geboden toegang kunnen worden gerespecteerd. -Eenvoudig is op elk moment een bescheiden rolstoellift te installeren, in het schalmgat naast de trap. -Doordat geen dragende binnenwanden worden toegepast kan makkelijk een eventuele til-lift aan een loopkat worden aangebracht. 45 Meer werkruimte aan huis: Het gebouw kent een zeker logische schematisering in de indeling en de constructieve opbouw, in combinatie met een logische ontsluitingstructuur, zodat het eenvoudig mogelijk is om andere of verwante functies op te nemen. Simpelweg verandert men kamers van functie; een slaapkamer wordt aanvullende werkruimte, ook direct bereikbaar voor zakelijke gasten. Kantoor / praktijk / werkruimte aan huis: De groei van de grote hoeveelheid kleine bedrijvigheid (o.a. ZZP) is een duidelijke, actuele maatschappelijke trend. Veel van deze bedrijvigheid vindt in, aan of vanuit het huis plaats. In een dergelijk geval kan de -1 ruimte eenvoudig worden getransformeerd naar kantoor / praktijk / werkruimte aan huis. 46 Grootouders / zelfstandig wonende kinderen in huis; Desgewenst wordt een deel van de woning ingericht als aparte woonruimte voor inwonende (groot)ouders of kinderen. Twee wooneenheden in het gebouw; Eventueel worden op termijn binnen het volume 2 wooneenheden ingevoegd. 47 Extra (vakantie)appartement op -1: Mogelijk wordt de garage verbouwd tot autonoom appartement. Eventueel voor een (medische) hulp aan huis. Het verhuren van het appartement aan toeristen behoort ook tot de mogelijkheden. Dat laatste zou goed passen in het streven naar meer economische autarkie van de locatie. -12- De volgende stappen; de procedurele routekaart Het perceel waarop wij het huis willen realiseren heeft op basis van het geldende bestemmingsplan Buitengebied 2009 van de gemeente Gulpen-Wittem een Agrarische, bestemming met waarden: Natuur- en landschapwaarden. Derhalve is het niet zondermeer toegestaan om een andere bestemming aan het kavel te geven. Op basis van artikel 43 heeft de gemeente de bevoegdheid onder specifieke voorwaarden de bestemming aan te passen. Deze voorwaarden zijn vastgelegd in onder andere het gemeentelijke kwaliteitsmenu. Op 5 mei 2012 is aan Burgemeester en Wethouder een principe verzoek verzonden voor een aanvraag voor een omgevingsvergunning. Op 25 juni 2012 heeft de gemeente hierop positief gereageerd en ons verzocht een wijzigingsplan op te stellen dat onderdeel vormt van de wijzigingsprocedure. Een van de voorwaarden om te kunnen bouwen in het buitengebied is dat het plan ten aanzien van de ruimtelijke kwaliteitsverbetering door de Kwaliteitscommissie Limburg moet worden beoordeeld. Voorts moet het wijzigingsplan voldoen aan de RO Standaarden 2008 (SVBP2008) en aan het gemeentelijk handboek ruimtelijke plannen en besluiten. De gemeente heeft in dit kader gewezen op de verplichting van een (digitale) plankaart en een toelichting. Ook zijn technische onderzoeken noodzakelijk t.a.v. bodem en verkennende natuurwaarden. 48 Onderdeel van zowel het bestemmingsplan Buitengebied als t.a.v. het kwaliteitsmenu betreft de toepassing van de Verhandelbare Ontwikkelings-rechten-methode(VORm), waarin moet worden aangegeven welke ecologische en maatschappelijke bijdrage wordt geleverd die kan worden aangemerkt als een ruimtelijke kwaliteitsverbetering. De initiatiefnemers hebben er voor gekozen om de gevraagde aanvullende technische onderzoeken pas uit te doen voeren, nadat er meer duidelijkheid komt t.a.v. de beoordeling van de door ons aangedragen ruimtelijke kwaliteitsverbetering. Ook is het voor een verdere voortgang van het project noodzakelijk meer duidelijkheid te krijgen inzake de gevolgen van het provinciale woonbeleid vanwege de bevolkingskrimp. Hierin wordt gesteld dat de woningvoorraad in principe niet mag groeien en er feitelijk even veel woningen dienen te worden weggenomen als er nieuw worden gerealiseerd. Deze sloopverplichting wordt in de eerder genoemde provinciale verordening en beleidsregel verder uitgewerkt. Uit de “vragen en antwoorden” die als toelichting bij deze documenten zijn gepubliceerd kan worden opgemaakt dat deze verordening in principe niet geldt voor de bouw van slechts één enkele woning. Pas nadat de wijzigingsprocedure volledig is afgerond kunnen we de omgevingsvergunning aanvragen, waarvoor de ‘normale’ procedure in acht genomen zal worden. -13- Tot slot Veel dank: Wij hebben grondig kennis willen nemen van zo veel als mogelijk beleidsdocumenten van provincie en gemeente, alsmede zovele algemene informatie inzake duurzaam bouwen en/of deelfacetten dienaangaande (vaak ook door overheidsinstituties opgesteld). We zijn ervan overtuigd dat ons initiatief een belangrijke bijdrage levert in de breed gedragen missie en doelstellingen van deze overheidsorganen, en ons allen, in de zin van duurzame gebiedsontwikkeling, energiebesparing, duurzame energieopwekking en klimaatbestendig bouwen. We stellen alle steun die we mogen ontvangen om ons initiatief gerealiseerd te krijgen dan ook heel erg op prijs. Disclaimer: Het concept van het gebouw dient niet alleen milieutechnisch maar ook economisch multipliceerbaar te zijn. Hoewel het ontwerp nadrukkelijk rekening houdt met specifieke wensen van de ondergetekenden, wordt toch voortdurend getoetst op generieke toepasbaarheid en efficiency. Hierdoor is het wenselijk dat ook tijdens de ontwikkeling, bouw en exploitatie van het gebouw, de ambities en prestaties blijvend zullen worden gemeten en zonodig ook in de toekomst aanpassingen zullen worden aangebracht. 49 Deze aanpak vereist in het ontwerp een grote mate van flexibiliteit, niet in de laatste plaats omdat nog onbekend is welke nieuwe materialen en technieken in de toekomst voorhanden zullen zijn en aan welke eisen de meest vooruitstrevende gebouwen moeten voldoen. Zodoende kan ons initiatief hopelijk een belangrijke bijdrage leveren aan de maatschappelijk noodzakelijke ontwikkeling van duurzaam bouwen/wonen. Dit rapport verwoord onze ambitie anno nu, met de inzichten van nu. We hebben echter ervaren dat het eco-debat op dit moment erg levendig is en er voortdurend nieuwe inzichten bijkomen. We houden ons dan ook, oprecht goed bedoeld, het recht voor om daar waar zulks gepast is aanpassingen te doen aan hetgeen we in dit rapport als ontwerpconcept tonen. -14- Bijlagen -1Partners -2RayMotions EnergieCoaching -3Literatuurlijst (selectie) 50 51 Bijlage-1- :Partners Drs. Dirk Jan Meuzelaar Meuzelaar Energy Consultancy 6271BN Gulpen 043-450 39 66 06-51 19 28 34 [email protected] Ir Mathieu Bruls bv Mathieu Bruls architect Alex Battalaan 51 6221 CB Maastricht 043 – 321 63 19 www.brulsarchitect.nl [email protected] Ir. R.A.M. (Raymond) De Schrevel Raymotions Kapelbergweg 2 6171 GZ Stein 046-411 52 00 06-12 99 00 44 [email protected] www.raymotions.nl Emmanuel A.J. Laugs buro voor architectuur en bouw Postbus 497 6200 AL Maastricht 043-302 0209 06-42 72 0399 [email protected] www.ekoplus.nl 52 Bijlage -2- : RayMotions EnergieCoaching samenvatting klant Meuzelaar EC project : TNH projectnummer: DMe 2012-01 document: SV versie: concept 0.1 datum: 18-08-2013 TransNaturalHouse en de benodigde techniek Deze bijlage is een samenvatting van diverse beschreven en berekende technieken en technologieën uit het conceptontwerp voor hetTransNaturalHouse (TNH) van RayMotionsEnergiecoaching versie 0.6 van 15 juni 2013. Indien gewenst kan de opdrachtgever dit document verstrekken. 1 Inleiding Het TransNaturalHouseheeft een aantal specifieke kenmerken en wensen waar vanuit installatietechnisch en energetisch oogpunt rekening mee moet worden gehouden. Belangrijkste elementen zijn een zeer hoog wooncomfortniveau gekoppeld aan een laag energieverbruik. Daarbij moet de installatie de flexibiliteit hebben om nieuwe producten eenvoudig te kunnen inpassen om te kunnen testen. Uiteindelijk zal ook de installatie, net als de rest van de woning, in zijn geheel moeten worden verwijderd bij end of life en maximaal gerecycled kunnen worden. Op basis van een energiebalansberekening is de energievraag van de woning bepaald. Op basis van deze behoefte is een installatie gekozen die, gecombineerd met de ontwerpuitgangspunten, hieraan maximaal zal voldoen. De principes van de Trias Energetica zijn hierbij maximaal gevolgd. 2 Ontwerpfilosofie De uitgangspunten voor het installatie- en energieontwerp zijn: - maak gebruik van de energie die aanwezig is, met name bodem en zon, - integreer systemen zoveel als mogelijk om bouwkosten te reduceren (voorbeeldfunctie), - kies voor systemen die toekomstbestendig zijn, - denk in exergie, - geef systemen die comfortverhogend zijn de voorkeur, - kies waar mogelijk en zinvol materialen die milieuvriendelijk zijn en maximaal recyclebaar, - de installatie moet verwijderbaar zijn. 53 3 Ontwerp verwarming en koeling De keuze van het afgiftesysteem bepaalt de mogelijkheden van de opwekking. Afgifte van warmte en koude zal plaatsvinden met lage temperatuursystemen voor verwarming en hoge temperatuursystemen voor koeling (exergetisch optimaal). Stralingsverwarming en –koeling via vloer en waar nodig wanden vormen de basis. De keuze voor een capillair buis inbouwsysteem zorgen voor een snelle en aangename afgifte van warmte en koude en een minimale in-/opbouw dikte. Omdat de woning minder leunt op massa is dit een snel en comfortabel systeem dat de traagheid van vloerverwarming elimineert en de snelheid van een radiator benadert. Deze systemen zijn goed te combineren met de diverse bouwmaterialen die gebruikt gaan worden. opwekking De opwekking van warmte en koude vindt primair plaats met een warmtepompsysteem met als bron een horizontale bodemwarmtecollector (HBWW). Dit is collector in een sleuf van ongeveer 75 meter lengte op een diepte van 2 meter. De traagheid van de bodem om de invloed van het seizoen door te geven is, afhankelijk van de samenstelling van de bodem, ongeveer 30 cm per maand. Hierdoor is de warmte van de zomer na 6 maanden, hartje winter dus, op ongeveer 2 meter diepte. Omgekeerd wordt de koude van de winter gebruikt voor koeling in de zomer. De geoogste temperatuur wordt in de verwarmingsmodus opgewaardeerd door een kleine warmtepomp van maximaal 7 kW. Koeling wordt geheel passief geleverd door de HBWW. De lengte van de HBWW zal dus vooral worden bepaald door de koudevraag in de zomer. Om de sfeer van het TNH te verhogen en toch een snelle comfortabele warmtebron extra te hebben is een kleine houtkachel gepland. Deze houtkachel zal met een warmtewisselaar in het rookgaskanaal worden uitgevoerd die de gelaagde buffer zal laden in met name de wintersituaties. warm tapwater en gelaagde buffer Tapwater in de zomer wordt geleverd door minimaal 6 equivalent m2 hoogrendement zonnecollectoren en in de winter met de rookgaswisselaar van de houtkachel. De warmte die wordt opgewekt wordt gebufferd in een stratificatiebuffer, waar ook de warmtepomp op is gekoppeld. De warmtepomp is het back-up systeem voor tapwaterbereiding. De keuze voor een gelaagde buffer is meerledig. Allereerst verhoogt het de efficiency van de gehele installatie met zo’n 15% en daarnaast biedt het meerdere mogelijkheden om in de toekomst nieuwe warmtebronnen in te passen zonder grote aanpassingen. De buffer zorgt op geheel passieve wijze er voor dat deze diverse opwekkers maximaal inzetbaar zijn voor de diverse afnemers. Daarbij wordt de meest duurzame opwekker ingezet met de hoogste prioriteit. Het water dat bij de douches wegstroomt wordt via een douchewaterwarmtewisselaar (DWWW) uitgewisseld met het koude aanvoerwater. Hiermee is een besparing op warmtapwater te behalen van 35 tot 45% per douchebeurt. ventilatie 54 Ventilatie in de woning is bepalend voor het comfort. Vooralsnog is de meest geschikte oplossing een passief gebalanceerd ventilatiesysteem (98% rendement), waarbij de aanzuiglucht ook nog eens gebruik maakt van een aardwarmtewisselaar (AWW). Een AWW is een buizenstelsel van ongeveer 40 meter dat lucht aanvoert via de bodem en daarmee gebruik maakt van een natuurlijke voor- of nakoeling van de aanzuiglucht. Dit buizenstelsel ligt deels in dezelfde sleuf als de HBWW, maar onder ander afschot. waterbehandeling Regenwater wordt opgevangen in een tank van ongeveer 5 m3. Een regenwater manager zorgt voor distributie naar wasmachine, toiletten, irrigatie en sproeiaansluitingen. Overtollig regenwater wordt via een drainagesysteem naar het grondstuk geleid, via de sleuf van de HBWW. Hiermee wordt extra regeneratie va de bron bewerkstelligd. Het afschot van de drainage is tegengesteld aan die van de HBWW. elektra Op het dak, naast de zonnecollectoren komen photovoltaïsche systemen voor opwekking van elektriciteit. Eerste inschatting is dat voor compensatie van de klimaatinstallaties (1.875 kWh/a) een moduleoppervlakte van 12 m2 nodig is, uitgaande van panelen met een rendement van 18%. Voor eigen gebruik én voor de mogelijkheid om energieneutraal te worden, zal deze PV installatie worden uitgebreid met meerdere panelen om zowel eigen verbruik als gebruik van een elektrisch voertuig te compenseren. De stroom die wordt opgewekt is gelijkstroom (DC) en in beginsel zal niet meer worden opgesteld dan TNH strikt nodig heeft. Netto teruglevering is geen doelstelling. De PV installatie wordt zodanig opgebouwd, dat opwarming in de zomersituatie wordt geminimaliseerd. De onderzijde wordt belucht zodat het rendement van de installatie hoog blijft. De combinatie met een deel van het sedumdak is mogelijk (adiabatische koeling). DC-net In de woning wordt een DC-net aangelegd met als doel om efficiënte verlichting en enkele andere slimme verbruikers op te koppelen. Bijvoorbeeld de motoren van de balansventilatie zijn gelijkstroom. Door deze keuze wordt bij vele verbruikers een conversiebesparing van 10% gerealiseerd. Uiteindelijk zal het DC-net worden gekoppeld aan het AC-net om uitwisseling en buffering mogelijk te maken met het grid. De koppeling van een plug-in voertuig op het DC of AC net is een mooi voorbeeld van experimenteren met toekomstige ontwikkelingen. Demand site management (DSM) Hoewel het geen doel op zich is om netto leverancier te worden van duurzaam opgewekte elektriciteit, is het wel belangrijk om de capaciteit van de woning over het jaar op een verantwoorde en moderne manier te spreiden. Gebruik van de plug-inn auto en batteryextenders op een tweewegwijze (dus leveren én opslaan) maakt dat TNH ver vooruit is op de toekomst. Buffercapaciteit kan ook worden gebruikt door bijvoorbeeld de warmtepomp in te zetten voor bereiding van warm tapwater op tijden dat elektriciteit in overvloed is om de buffer vervolgens te gebruiken als elektriciteit schaars is. 55 4 Unieke opbouw De keuze voor bovengenoemde installatie is uniek te noemen en voor zover bekend nog niet eerder toegepast. Met name de keuze om in één graafhandeling de HBWW, AWW en hemelwaterinfiltratie te leggen is bijzonder. Het feit dat deze systemen elkaar ook nog versterken en efficiency verhogen is helemaal een interessant gegeven en kan aan de installatiebranche een nieuwe wending geven. Daarnaast is de keuze om in een woning een DC-net aan te leggen bijzonder, zelfs uniek. Veel toepassingen zijn in de basis DC ontwikkeld (verlichting, keukenapparatuur, motoren) maar werken nog niet met een directe DC aansluiting. In TNH kunnen in samenwerking met producenten en industrie nieuwe toepassingen ontwikkeld worden. De verwachting is dat de meeste nieuwe duurzame ontwikkelingen voor energieopwekking DC-based zullen zijn. De koppeling met een plug-in hybrid of full electricalcar maakt experimenteren met diverse toepassingen mogelijk. Een DC-net in combinatie met actieve Demand Side Management waarbij de woning én het vervoermiddel wordt ingezet, is nog niet in woningbouw vertoond. Op grotere schaal wordt geëxperimenteerd bij bedrijventerreinen. De verwachting is, dat de keuze van de installatie en de slimme inpassing daarvan leidt tot nieuwe en vernieuwende bouwinzichten die slim, comfortabel en energetisch bouwen betaalbaar en bereikbaar maken. Duurzame installaties zijn daarmee niet perse dure installaties. RayMotionsenergiecoaching 56 opgesteld: RSc pagina 1 t/m 3 Bijlage -3- :Literatuurlijst Rapporten _____ Titel: Auteur/Uitgever: Kwaliteitscriteria nieuwe woningen Zuid-Limburg’, Ontwerp-beleidsregel, Provincie Limburg Titel: Auteur/Uitgever: Verordening wonen Provincie Zuid-Limburg Titel: Auteur/Uitgever: POL-aanvulling, Verstedelijking, gebiedsontwikkeling en kwaliteitsverbetering Provincie Limburg, 18 december 2009 Titel: Auteur/Uitgever: Gemeentelijk kwaliteitsmenu, voorheen Limburgs kwaliteitsmenu, Provincie Limburg Publicaties _____ Titel: Auteur: Uitgever: Energie besparen met woonkwaliteit, eindrapportage, Stichting VACpunt wonen Libertas Titel: Auteur: Uitgever: Publicatie: Een gebouw dat leeft, lessonslearned nieuwbouw NIOO Ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie Agentschap NL 2EOSA1101 Titel: Auteur: Uitgever: Handreiking voor het bouwen met CradletoCradle aan de hand van de Venlo FloriadePrinciples eind rapport Ad Hoogers, SebasVeldhuisen, Laura Kleerekoper Buildext Benelux B.V., Delft Titel: Auteur: Uitgever: Sustainable building and construction Vanderley M. John UNEP Industry and Environment April – September 2003 Titel: Auteur: Uitgever: Publicatie: Usability of Life Cycle Assessment for Cradle to Cradle purposes, position paper Ministry of Infrastructure and the environment NL Agency 1AFVA1106 57 Boeken _____ Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Architectuur als klimaatmachine Andy van den Dobbelsteen, Kitty Huijbers, Vera Yanovshtchincky SUN architecture 9789461057266 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Building with Earth Gernot Minke Birkhäuser Berlin 9783034608220 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: CatalogusBiobased bouwmaterialen Jan van Dam, Matien van den Oever Wageningen UR Food & Biobased Research 9789461733351 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Ecohuis Sergi Costa Duran Libero 9879089981189 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Lehmbau Horst Schroeder Vieweg&Teubner Verlag 9783834802149 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Slim bouwen Jos Lichtenberg Aeneas 9789075365740 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN The Rauch House, a model of advanced clay archicture Martin Rauch, Roger Bolthauser Birkhäuser 9783034601092 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Towards O-Impact Ronald Rover, Jacques Kimman, Christoph Ravesloot Technepress 9783034601093 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Wohnhäuser aus lehm Oliver Zogler DVA 9783034601094 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: ToegepasteEnergoetechniek, deel 2 Duurzame energie Joop Ouwehand, Trynke Papa, Wim Gilijamse, Jan de Geus SDU 9789039525760 58 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Steve Jobs Walter Isaacson Simon & Schusterinc. 9781451648539 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: De winst van duurzaam bouwen Anne-Marie Rakhorst Search Knowledge 9055946265 Titel: Auteur: Uitgever: ISBN: Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things William McDonough, Michael Braungart North Point Press 9780865475878 59
© Copyright 2025 ExpyDoc