De komende maanden deelt het team van NEXT natuurlijk hier hoe zij verder werken aan CO₂-gestuurd ontwerpen. NEXT architects, ENS engineers, Bouwnext en Vitruvius Bouwkostenadvies streven samen naar een flinke CO₂-reductie tegen een betaalbare prijs. Een simpel statement met in de praktijk veel voeten in de aarde. Wat is de invloed van een efficiënte plattegrond? Betekent energiezuiniger ook automatisch meer installaties, of juist niet? Deze week onderzoekt Jouke Sieswerda (met hulp van David Meijer) of low-carbon ook low-cost kan zijn.

The road to hell is paved with...

Momenteel werken we aan een project met zeer hoge duurzaamheidsambities: een short-stay verblijf van elf verdiepingen met meer dan 200 units bovenop twee volumes van vijf bouwlagen met kantoren, recreatief programma en een groot atrium. De short-stay units leken perfect om als biobased prefab modules uit te voeren: veel repetitie, passende afmetingen en hoogwaardige afwerking van het interieur. De hoogte van in totaal zestien lagen was nog wel een probleem maar dit was met een traditionele onderbouw op te lossen. De voorwaarden leken perfect voor een duurzaam voorbeeldproject: een gedreven leverancier/module bouwer, geweldige adviseurs, een super leuke en ambitieuze opdrachtgever… maar toen we met een aannemer het DO verder gingen uitwerken bleek het plan miljoenen te duur.

Dit kwam niet alleen door de biobased ambities, maar eerder door een aaneenschakeling van keuzes die vanuit de beste bedoelingen gemaakt waren. Zo was er om de modules bovenop het andere programma te kunnen bouwen een anderhalf meter hoge stalen transferlaag nodig (+/- 800.000 euro). Verder werd, omdat de helft van het project niet modulair zou worden, een traditionele hoofdaannemer gezocht die weer een coördinatie-opslag rekende over de modules: 12% over de kosten van de modules kwam neer op meer dan 1,3 miljoen euro.¹ De modules zelf vielen ook iets duurder uit dan verwacht. De (constructieve) complicaties van ons gestapelde ontwerp zorgde er ten slotte voor dat we niet ontkwamen aan een zeer kosten- en CO₂-intentieve parkeerkelder. Een heel gaaf ontwerp, helaas iets te ambitieus voor het gereserveerde budget...

Minder gebouw is minder CO₂?

Recent zijn we verder gegaan het project met als doel hetzelfde programma te realiseren, binnen dezelfde contouren (want die liggen inmiddels vast), maar tegen lagere bouwkosten. De houten modules werden vervangen door een traditionele betonnen toren (auw). Die enorm zware transferlaag kon daardoor komen te vervallen (dat voelde wel goed). Ook namen we afscheid van het atrium (even slikken), waardoor er veel meer focus op de plint kwam te liggen (wat voor de levendigheid op straat een aanzienlijke verbetering was). De plattegrond kon nu ook anders ingedeeld worden, waardoor de parkeerkelder weggelaten kon worden (dit scheelde heel veel beton en staal). De houtbouwambities werden verschoven naar een los volume in vijf lagen GLH en CLT.

Deze ingrepen gingen dus niet primair om biobased ontwerpen, maar eerder om minder en/of efficiënt ontwerpen. Gaandeweg werden we steeds enthousiaster over het nieuwe ontwerp. Het is eenvoudiger en lijkt logischer in elkaar te zitten dan het oude. Er zit weliswaar minder hout in, maar is de CO₂-uitstoot van dit ontwerp wel zoveel hoger? Hadden we met de kostenbesparing ook ingeboet op onze hoge duurzaamheidsambities?

Trekenen

We zijn ons allemaal steeds meer bewust van de noodzaak om de CO₂-uitstoot van onze gebouwen te reduceren. We moeten ook steeds meer berekeningen en rapporten aanleveren om duurzaamheidseisen te onderbouwen. Maar volgens mij rekenen nog maar weinig ontwerpers aan CO₂ tijdens het ontwerpproces en wordt dit dan ook niet zo vaak als parameter meegenomen in de besluitvorming. Laat staan dat de kosten van CO2 reductie meteen inzichtelijk worden gemaakt. ‘Tekenen en rekenen’ is in de kostencalculatie een bekend mantra. David Meijer noemt dit ook wel ‘trekenen’.² Door kostencalculatie te koppelen aan CO₂-uitstoot kun je gerichter werken. En daarbij het relatieve (veel uitstoot per eenheid) koppelen aan het absolute (invloed op het totaal). Het sluit aan op de iteratieve aard van het ontwerpproces waarbij stapsgewijs ontwerpbeslissingen worden genomen die vervolgens andere adviseurs in staat stelt ook input te leveren, wat meestal weer leidt tot aanpassingen in het ontwerp. Net zolang tot ontwerp, constructie, installaties, kosten én CO₂-uitstoot in balans zijn.

Waar we vaak tegenaan lopen is dat we – nadat het ontwerp af – is prima kunnen berekenen hoe duurzaam het is, maar weinig instrumenten hebben om tijdens het proces te sturen. Dus maken we keuzes meer op basis van aannames dan feiten. Kostendeskundigen zijn zeer bedreven in het werken van grof naar fijn; van kostenramingen naar elementen- en directiebegrotingen. Als je ontwerp op het niveau van een elementenbegroting zit, is het maken van CO₂-berekeningen vrij eenvoudig. Zeker als we de focus leggen op de grootste CO₂-post van een gebouw: de constructie. Het is ‘gewoon’ een kwestie van data verzamelen en combineren. Op basis van afmetingen, aantallen en materiaaleigenschappen kan aan de hand van kg’s de CO₂-uitstoot berekend worden. Maar dit vraagt wel om een VO waar een constructeur al iets aangegeven heeft over de dimensionering van kolommen, balken en vloeren.

Als er alleen m²’s voorhanden zijn als parameter, dan put David voor een kostenraming op (technische) kengetallen en ervaring. Zo vind je in het bouwkostenkompas de vierkante meterprijzen van grofweg 200 verschillende gebouwtypologieën in drie prijscategorieën. Deze grove benadering kan (redelijk) accuraat zijn omdat er verschrikkelijk veel data wordt bijgehouden over de kosten van gebouwen. Voor de CO₂-uitstoot is deze informatie niet in deze mate voorhanden.

Een work-around die we met NEXT natuurlijk hebben gekozen is om te rekenen met vooraf bepaalde bouwpakketten: een constructieve opzet (en bijbehorende gridmaten) en een gevelpakket.³ Na één keer voorwerk is het daarna een kwestie van vermenigvuldigen en extrapoleren. Voor NEXT natuurlijk heeft David een excel-sheet toegevoegd aan de kostenraming die van de vier ‘bouwpakketten’ de CO₂ berekend met de BVO als input. Dit geeft ons in ieder geval een goede interne vergelijking en waardevolle input voor een opdrachtgever als het gaat om kosten in relatie tot duurzaamheidsambities. Dit model beperkt zich echter voorlopig tot woningbouw. Bovendien waren we ten tijde van het ontwerpen van het bovengenoemde casus nog niet zo ver.

...good intentions

We waren wel geïnspireerd door Davids excelsheet en we zijn maar eens gaan rekenen aan de CO₂-uitstoot van ons duurzame hotelontwerp. Hoewel er minder houtbouw in het nieuwe plan zit, gebruiken we ook aanzienlijk minder beton en staal. We zijn dus maar begonnen met grof de grootste verschillen in de constructie te verrekenen op basis van eenvoudige parameters: aantallen, m²’s, m³’s en de CO₂-uitstoot van verschillende materialen.⁴ Wat blijkt? Onze parkeerkelder alleen al stootte meer CO₂ uit (425 ton) dan het kost om onze hele modulaire toren in beton te maken (420 ton).⁵ Door het vervallen van die benodigde transferlaag (75 ton) en het feit dat we CO₂ uitsparen door een ander bouwdeel wel in hout te maken (-130 ton) lijkt ons nieuwe ontwerp wat betreft CO₂ beter te gaan scoren dan het oude!⁶

We begonnen met een hoge duurzaamheidsambitie maar zijn eigenlijk pas in tweede instantie écht CO₂-gestuurd gaan ontwerpen. Waar het originele ontwerp vanuit de vorm was ontworpen, zijn bij het nieuwe ontwerp CO₂ en kosten leidend gemaakt. Het onderstreepte voor ons de noodzaak om gedurende het proces inzicht te krijgen in CO₂-uitstoot, want goede bedoelingen leiden niet altijd tot de duurzaamste oplossing.