CO2-gestuurd ontwerpen is focus op constructie én installaties!

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 de grootste 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 samen met David Meijer (Vitruvius Bouwkostenadvies) waar we het beste de focus op kunnen leggen.

“Het grootste gedeelte van de CO₂-uitstoot van een traditioneel gebouw zit in de constructie.” Ik weet niet meer wie mij dit voor het eerst vertelde, maar ik hou van dit soort concrete informatie dat gelijk handelingsperspectief biedt. Het was ook de reden dat toen mijn

vrouw en ik ons eigen huis op IJburg gingen ontwerpen het eerste uitgangspunt een CLT-constructie was.¹ Dit is zonder twijfel onze beste ontwerpbeslissing geweest. Niet alleen vanwege de CO2-opslag (daar zie je als je er woont niks van), maar ook vanwege hoe het ruikt, voelt en er uit ziet. Een bijkomend voordeel is dat het een heel bewerkbaar materiaal is. Het ophangen van schilderijen, kasten en plankjes is supermakkelijk. En als de kinderen al dan niet per ongeluk iets op de muur hebben geschreven, is een schuurpapiertje genoeg om het weer weg te poetsen.

De slechtste beslissing wil ik ook wel delen. Dat is het wegbezuinigen van de zonwering op de zuidwest georiënteerde slaapkamer van mijn oudste dochter. Op de begane grond houdt een overstek van bijna 3 meter in de zomer de zon buiten. Op de 1ste en 2de verdieping hebben we externe zonwering geïnstalleerd. Dat relatief kleine raampje van de slaapkamer kon wel zonder, dacht ik. Het is nu veruit de warmste plek van het huis en in de zomer niet altijd even aangenaam. (Sorry, Jula ?)

Constructie en installaties

Met NEXT natuurlijk gingen we voor onze zoektocht naar CO2-reductie in eerste instantie ook aan de slag met de constructie; we gingen op zoek naar de voorwaarden om massief houtbouw betaalbaar te krijgen. Maar bij onze eerste case study, waarin we concludeerde dat we Paris Proof konden bouwen tegen een marktconforme prijs, kwam de grootste bezuiniging niet door het toepassen van biobased materialen maar uit een ander installatieprincipe.² (Waarover in de volgende column meer.) De steeds strengere energie eisen (vroeger de EPC en nu de BENG) zorgen voor alsmaar zuinigere gebouwen. Maar de keerzijde is dat er steeds meer materiaal (isolatie), maar vooral ook installatietechniek in onze gebouwen terecht komt. En klimaatinstallaties zijn niet goedkoop. Bovendien stoten ze bij productie ook CO₂ uit.

De ambitie om de CO₂-uitstoot te reduceren leidde tot een focus op houtbouw en biobased bouwen. De ambitie om dit betaalbaar te doen lijkt dus echter te vragen om een focus op de installaties. Als we dit concreet maken zien we het volgende: De CO₂-uitstoot van een gemiddeld, traditioneel gebouw³ zit voor 43% in de constructie en voor (slechts) 34% in de installaties. Samen dus goed voor 77%. De kosten zijn anders verdeeld. Hier zijn de installaties de duidelijke nummer 1. Om een en ander inzichtelijk te maken hebben we samen met David Meijer de lagen van Brand aangepast om de CO2-uitstoot én de kosten van de lagen uit te drukken.⁴

We zien dat als je CO₂ wil besparen je inderdaad bij de constructie moeten beginnen. Daarna zijn de installaties de belangrijkste post. En belangrijk in dit vergelijk: hier zijn tevens de meeste kosten te besparen. De gevel is niet waar je de meeste CO₂ gaat besparen en springt wat betreft kosten er ook niet bovenuit.

Als we de factor tijd meerekenen in onze analyse van de CO₂-lagen-van-Brand dan ontstaat er weer een ander beeld. Een beetje degelijke constructie kan wel 300 jaar meegaan. Binnen die periode zullen de andere lagen meerdere keren vervangen worden en dus weer CO₂ uitstoten. In dat geval worden de installaties opeens veruit de belangrijkste factor. Het reduceren van de installatielast is dus een zeer belangrijke factor in CO₂-gestuurd ontwerpen. Dit heeft naast een mechanische ook een bouwkundige component en onderstreept dus nogmaals het belang van isolatie en kierdichting.

Low-tech

Een inspirerend voorbeeld op het gebied van het reduceren van installatietechniek is 2226.⁵ Een kantoor-concept van Baumschlager Eberle met nagenoeg geen installaties. Een massief stenen muur van zo’n 70cm zorgt voor zoveel thermische massa dan in combinatie met kleine ramen met diepe negge en computergestuurde natuurlijke ventilatie voor een temperatuur die jaarrond tussen de 22 en 26 graden ligt, nagenoeg zonder installaties. Een interessante combinatie van innovatief (of eigenlijk ouderwet

s) materiaalgebruik en acceptatie van afwijkende eisen wat betreft thermische comfort.

Deze thermische eigenschappen van en steen en beton (!) wordt in de hout-versus-beton-discussie vaak aangedragen als een argument vóór beton. In combinatie met onze conclusie dat op de op de lange termijn de impact van de installaties veel groter is, deed ons ook even achter te oren krabben. Is houtbouw dan nog onze prioriteit? Dat is het niet per se… Onze prioriteit is CO₂-reductie, houtbouw is hierin een middel en niet het doel. De voorgaande argumenten voor massieve bouwtechnieken maken de initiële uitstoot van de constructie natuurlijk in absolute zin niet minder. En de uitstoot van onze gebouwen moet nu omlaag!⁶ Aan besparing in de toekomst hebben we niet zo veel. Of zoals David zegt: “Als er nu brand is, is het wellicht een goed idee om nu te beginnen met blussen…” Onze inzet blijft daarom om te bouwen in hout en andere biobased materialen én door principes van passiefbouw en dergelijke de hoeveelheid installaties sterk te verminderen. Het is een integrale opgave, maar dat zouden juist architecten moeten kunnen!

NEXT natuurlijk is een samenwerkingsverband van NEXT architects, ENS engineers, Bouwnext en Vitruvius Bouwkostenadvies dat zich richt op verregaande CO2-reductie van onze woongebouwen voor een concurrerende prijs.⁷ Een eerste stand van zaken – met name onze eerste case study – hebben we eerder gedeeld op Architectenweb.⁸ Momenteel zijn we bezig met ons eigen parametrische model om daarmee onze opgedane kennis optimaal te kunnen inzetten. In deze serie artikelen houden we jullie op de hoogte van geleerde lessen en hopen we een gesprek op gang te brengen en kennis te delen.

¹ Zie: https://architectenweb.nl/n50606
² Zie: https://architectenweb.nl/n58245
³ Woongebouw van ongeveer vijf bouwlagen
⁴ We hadden dit al gedaan voor onze NEXT natuurlijk case-study, nu hebben we dit gedaan voor traditionele bouw.
⁵ We zijn daarom op zoek gegaan naar een meer biobased alternatief. Hier lijkt kalkhennep een interessante optie om gelijkwaardig thermische massa tegen een lagere CO₂-uitstoot te kunnen realiseren.
⁶ De bouwsector is verantwoordelijk voor ongeveer 37% van de mondiale CO₂-uitstoot. 10% van deze mondiale CO₂-uitstoot is de initiële uitstoot van de bouw, 27% is operatieve uitstoot.
⁷ Zie: https://www.unep.org/resources/report/global-status-report-buildings-and-construction
⁸ Zie: https://architectenweb.nl/n58245