Extreme Engineering - Fase 2 - Uitwerkingboek

VO+ BOEK

HET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEX

DE WALVIS Extreme Engineering blok 14

Begeleider: E.F. van Battum Groep: EE 1-C Auteurs: Remko de Boer Robert Fransen Sander van Hilst Willem Kok Sander Pooters

216182 219419 218695 505621 230226

1

Colofon Hogeschool van Amsterdam Domein Techniek Weesperzijde 190 1097 DZ Amsterdam

Januari 2009 2

INHOUDSOPGAVE INLEIDING

STEDENBOUWKUNDIG PLAN

04

05

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX

39

3.1 Concept bouwfysische werking

40

3.2 Cascokeuze

41

3.3 Fundering en bergingen

42

1.0 INRICHTINGSNIVEAU

06

3.4 Woningscheidende vloeren en wanden 44

1.1 Openbare ruimte

06

3.5 Dak en gevelsluiting

45

1.2 Toegankelijkheid en Veiligheid

08

3.6 Kernen

49

1.3 Brandveiligheid

09

3.7 Loopbruggen galerij

50

1.4 Verkeer

11

1.5 Groen, ecologie en water

14

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN

52

1.6 Kabels en leidingen

15

4.1 Impressies aan de hand van ref.

53

1.7 Bebouwing

17

4.2 Doel botanische tuin

54

1.8 Totaalbeeld

18

4.3 Opbouw

54

4.4 Doelgerichte oplossingen

55

TECHNISCH PLAN

19

4.5 Technische uitwerking botanische tuin

58

1.0 DRIJFLICHAAM

20

5.0 ORGANISCHE VORM

62

1.1 Evenwicht

21

5.1 Organische vorm

63

1.2 Bepaling diepgang drijver

24

1.3 Dimensie van de drijver

26

6.0 DUURZAME ENERGIE EN INST. 64

1.4 Bouwvolgorde

27

6.1 Rook en Warmte Afvoer

65

6.2 Luchtbehandeling en ventilatie

66

2.0 KOEPEL & STAART

28

6.3 Sprinklers

69

2.1 Verschillende koepels

29

6.4 Lage temperatuurverwarming

72

2.2 Berekening dimensie spant

30

6.5 Riolering appartementen

73

2.3 Ring fundering

32

6.6 Elektra

78

2.4 Keuze koepelmateriaal

33

6.7 Technisch bijgebouw

79

7.0 TEKENINGEN

80

8.0 BIJLAGEN

107

2.5 Bouwfysische werking koepel en staart 34 2.6 Brandwerendheid koepel en staart

35

2.7 Details buitenschil

36

2.8 Plint van de koepel

37

2.9 Dubbele schil

37

2.10 Het kalot

38

Appartementencomplex De Walvis

3

INLEIDING Voor u ligt het rapport ‘Het drijvende appartementencomplex “De Walvis” ‘van de minor Extreme Engineering blok 14.

Dit VO+ boek bevat alle uitwerkingen van de belangrijkste onderdelen waar naar gekeken is door de projectgroep. Er is afgebakend op een aantal onderdelen, welke door de projectgroep het belangrijkst werden geacht gezien onze opleiding en de uitvoering van dit project.

Voor achtergrondinformatie omtrent de projectopdracht verwijst de projectgroep u door naar het Plan van Aanpak.

Gelijk lezen? Waar kunt wat vinden? Even een korte toelichting op de structuur van dit rapport.

STEDENBOUWKUNDIG PLAN Hoofdstuk 1.0, Inrichtingsniveau Vanuit de eerste fase van de Minor wordt ingegaan om de keuze van het plangebied in het IJmeer. Hier wordt voornamelijk gekeken naar windrichting, zonstand en infrastructuur.

TECHNISCH PLAN Hoofdstuk 1.0, Drijflichaam Waarop rust het gehele complex en hoe is dit opgebouwd?

Hoofdstuk 2.0, Koepel & Staart Constructieconcept met bouwfysische werking van de aerodynamische schil welke over het gehele complex geplaatst is.

Hoofdstuk 3.0, Appartementencomplex Constructieconcept en bouwfysische werking van de appartementen.

Hoofdstuk 4.0. Atrium / Botanische tuin Groenvoorziening en openbare ruimte in het gehele complex.

Hoofdstuk 5.0, Organische vorm De openbare gelegenheid van het concept, toegelicht in beeldmateriaal.

Hoofdstuk 6.0, Duurzame Energie & Installaties Hier vindt u alle toegepaste werktuigbouwkundige- en elektrotechnische installaties. (W&E) Hoofdstuk 7.0, Tekeningen Bovengenoemde onderdelen verwerkt tot technische tekeningen Hoofdstuk 8.0, Bijlage Werking thermische massa van gebouwen

Appartementencomplex De Walvis

4

STEDENBOUWKUNDIG PLAN

5

1.0 INRICHTINGSNIVEAU STEDENBOUWKUNDIG PLAN - INRICHTINGS NIVEAU Openbare ruimte voor bewoners van de appartementen In dit hoofdstuk wordt het stedenbouwkundig plan toegelicht aan de hand van de volgende onderwerpen: 1.1 – Openbare ruimte 1.2 – Toegankelijkheid en Veiligheid 1.3 – Brandveiligheid 1.4 – Verkeer 1.5 – Groen, ecologie en water 1.6 – Kabels en leidingen 1.7 – Bebouwing 1.8 – Totaalbeeld

De botanische tuin is de groenvoorziening voor de bewoners van de appartementen. Deze ruimte fungeert als hun achtertuin en is door middel van de fysieke scheiding niet betreedbaar voor bezoekers van de BLOB. De fysieke scheiding wordt gerealiseerd door het doorzetten van de koepel.

De groene as, welke op het gehele drijfoppervlak loopt, is de ingang van de staart. De botanische tuin via de fysieke scheiding is enkel toegankelijk voor bewoners van het drijvende appartementencomplex. Deze ‘stadspoort’ zal door middel van bijvoorbeeld een pasjessysteem zorgen dat er geen bezoekers toe kunnen treden tot de ‘achtertuin’ van de bewoners.

In deze onderwerpen hebben we onze eigen plannen gecombineerd samen met de bestaande plannen van het rijk, het bedrijfsleven en de kennis die we in fase 1 van de Minor Extreme Engineering hebben opgedaan.

Na deze onderwerpen behandeld te hebben is het mogelijk om een gedetailleerd beeld te geven van het gehele appartementencomplex en het drijflichaam met diens indeling. Dit gebeurd per hoofdstuk aan de hand van een specifiek ingevulde plattegrond per onderwerp.

Openbare ruimte voor de bezoekers van de openbare gelegenheid De bezoekers van de openbare gelegenheid, welke rondom de BLOB is gesitueerd, komen het complex binnen in de punt van de staart. Daar bevind zich de aansluiting op de OV-lijn. Vanuit dit punt ontstaat de groene as welke tot aan de botanische tuin en onder de BLOB doorloopt. Voor de bezoekers is deze botanische tuin echter niet bereikbaar.

In de BLOB worden diverse functies ondergebracht, o.a. een theater, bioscoop en ruimte voor evenementen.

Hieronder is een referentiebeeld van wat voor impressie dit zal geven als men vanuit de staart richting de botanische tuin loopt. De bolconstructie zal doorlopen tot aan de grond en de ingang voor de bewoners zal er uit komen te zien zoals dat op de afbeelding hieronder ook uitgewerkt is.

1.1 Openbare ruimte De openbare ruimte is in twee secties te verdelen. De twee verschillende secties worden door een fysieke scheiding van elkaar gescheiden. De twee openbare ruimten zijn onder te verdelen in:

Winkelcentrum Zlote Tarasy, ontwikkeld door ING Vastgoed, opende onlangs zijn deuren. De golvende glazen koepel met daaronder zo'n 63.000 vierkante meter winkelgenot, moet het centrale plein van Warschau tot leven wekken.

Openbare ruimte voor bewoners Openbare ruimte voor bezoekers/bewoners

Appartementencomplex De Walvis

6

1.0 INRICHTINGSNIVEAU Indeling openbare ruimten Hieronder een indeling van de openbare ruimten, en welke ruimten voor welke doelgroep bereikbaar zijn. In het zichtvlak hiernaast is goed te zien op welk gedeelte van het totaal is ingezoomd.

4

3

2

1

Toegankelijkheid per doelgroep Voor de bewoners van het appartementencomplex is het gehele complex bereikbaar.

1

2

OV-ingang voor zowel de bewoners als de bezoekers van het drijvende appartementen-complex dan wel de openbare voorziening.

Openbare gelegenheid in de vorm van een theater of bioscoop.

3

De botanische tuin met daaromheen de appartementen van de bewoners.

4

De ingang van de botanische tuin van het appartementen-complex en diens bewoners.

Appartementencomplex De Walvis

Bezoekers kunnen alleen het geel gekleurde gedeelte bereiken omdat deze geen toegang hebben tot de bolvorm.

De ingang van de botanische tuin van het appartementencomplex en diens bewoners.

7

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 1.2 Toegankelijkheid en Veiligheid Sociale veiligheid Toegankelijkheid en veiligheid zijn twee onderdelen welke van groot belang zijn op het drijvende appartementencomplex. Zoals in vorig hoofdstuk de toegankelijkheid al gedeeltelijk is besproken, is bekend dat niet alle delen van het complex voor iedereen bereikbaar is.

Veiligheid is erg belangrijk op het drijvende appartementencomplex. Zowel technische-, verkeeren sociale veiligheid zijn van belang. Omdat dit concept nog nooit eerder op deze schaal is uitgevoerd, moeten de mensen die er aanwezig zijn zich wel veilig kunnen voelen op het drijvende complex.

Naast toegankelijkheid is veiligheid ook een belangrijk onderdeel op het appartementencomplex.

Naast de veiligheid welke gewaarborgd wordt door middel van regels en eisen zal men zich er ook persoonlijk veilig moeten voelen. Om dit te bereiken zullen de bewoners op zichzelf en op elkaar moeten letten om zo een prettig woon en verblijfsgebied te creëren.

Daarnaast is de veiligheid in de verkeersstromen een onderdeel wat niet vergeten mag worden, hierin wordt gesproken in hoofdstuk 1.3 Verkeer. De verkeersstromen dienen namelijk veilig te zijn, zodat iedereen veilig gebruik kan maken van de wandelroutes en dergelijke.

Toegankelijkheid

Voor de veiligheid zijn dus ook een aantal eisen waaraan voldaan moet worden:

In het hoofdstuk 1.1 Openbare ruimte is er besproken welke ruimten er voor welke doelgroepen toegankelijk zijn en waar iedereen zich al dan niet mag bevinden. In dit hoofdstuk worden de andere aspecten van toegankelijkheid besproken. Hierbij moet men denken aan de integrale toegankelijkheid voor mindervalide.

Er zijn dus een aantal punten waarbij moet worden nagedacht dat mindervalide ook toegang hebben tot deze doeleinden. Bij elke trap moet tevens een lift aanwezig zijn. Daarnaast is ook de botanische tuin en de groene as een belangrijk punt, hier moeten voldoende verharde wegen zijn zodat ook rolstoelgebruikers toegang c.q. gebruik kunnen maken van de openbare voorzieningen.

Daarnaast zijn er nog een aantal eisen waar de toegankelijkheid aan moet voldoen:

Goede verlichting; Speelplaatsen zodanig plaatsen dat de ouders goed zicht hebben op de speelplaats; Open ruimtes creëren waardoor het opgesloten gevoel verdwijnt; Private plekken realiseren waar alleen de omringende bewoners toegang toe hebben; Goede en duidelijke vluchtwegen in gebouwen realiseren; Heldere scheiding van privé en openbaar gebied, in de vorm van een ‘stadspoort’; Vandalismebestendigheid van de openbare ruimte; Zoveel mogelijk vermijden van risicovolle plekken; Kwetsbare plekken combineren met toezichthoudende functies; Verweving van functies zoals de groene as het de openbare gelegenheid; Sociale veiligheid, mensen letten op elkaar!

Goede instapmogelijkheden voor invalide mensen in het openbaar vervoer; Winkels alleen op begane grond realiseren waardoor ze goed toegangbaar zijn voor invaliden en mensen met kinderwagens; De woningen toegankelijk maken voor invaliden en mensen met kinderwagens door het realiseren van liften en geen drempels; Goed beheer van openbare ruimte.

Geen fysieke scheidingen

Appartementencomplex De Walvis

8

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 1.3 Brandveiligheid Hieronder een aantal eisen waar het appartementencomplex aan moet voldoen voor de brandveiligheid.

Het gehele complex zal aan een aantal eisen moeten voldoen voor de brandveiligheid. Echter omdat het appartementencomplex zo groot is zijn hier speciale eisen voor gesteld door de brandweer. Hier zijn uiteindelijk 5 punten uitgekomen die speciale eisen hebben gekregen. Dit is de vluchtroute, brandcompartiment, sub brandcompartiment, bestrijding brand en de brandinstallatie

1 3

2

2

4

3 3 3

Eisen

Oplossing

Vluchtroute

1

Voor de vluchtroute is de eis dat men binnen 45 meter bij een kern (trappenhuis of lift) moet zijn en/of buiten de koepel en staart. Dit zal voor de begane grond geen probleem zijn. Echter voor de woningen (vanaf eerste verdieping) zal dit een probleem kunnen zijn omdat men normaal via de galerijen de d woningen betreden. Echter zal dit gaan veranderen wanneer er brand ontstaat De tussenschotten die de woningtuinen scheiden , zullen door middel van een brandalarm naar n beneden zakken. Hierdoor vlucht men niet via de bruggen maar langs de woningen hierdoor wordt de vluchtroute korten en wordt er voldaan aan de gestelde eis. De woningtuinen w moeten door deze eis op een bepaalde manier worden ingericht. Dit betekend geen obstakels in de looplijn van de vluchtroute (1,5 meter, i.v.m. draaicirkel draaicirke rolstoelgangers en het passeren hiervan). Tevens zal er een sprinklerinstallatie en een rook- en warmte afzuiging (RWA) moet komen.

2

Het drijvende appartementencomplex bestaat uit 2 brandcompartimenten. Dit is de koepel en de staart. In de brandcompartimenten zal men de benodigde brandvoorzieningen moeten treffen.

Brandcompartiment

Sub-brandcompartiment

3 Bestrijding brand

4 Brandinstallatie

Omdat de brandcompartimenten te groot zijn om alles als ĂŠĂŠn geheel te beschouwen zullen er een aantal subbrandcompartimenten geplaatst worden . Dit zullen zijn het OV gebouw, het theater, het horeca gebouw, de woningen en de kernen. Deze gebouwen zullen zo geconstrueerd worden dat men elk deel de als subbrandcompartiment kan beschouwen. he gehele complex in de Voor de bestrijding van brand zullen er meerdere types installaties komen. Dit zullen de sprinklers, blusleiding en de RWA zijn. De sprinklers zullen in het constructie komen. Echter omdat de aankomsttijd voor een brandweerteam te lang zal duren is het van noodzaak dat de woningen ook een sprinkler krijgen. Hierdoor zal elk beginnende brand geblust kunnen worden. Het water voor de sprinklerinstallatie zal verkregen worden uit het gezuiverde water vanuit het IJmeer . Voor het vluchten is het van belang dat men een goed vrij zicht en verse lucht heeft. Door een RWA toe te passen zal dit mogelijk zijn. Hiervoor zal er op o de BG een toevoer van lucht komen op diverse plaatsen om de rook en warmte naar boven te blazen en zal er op een hoogte van het dak van de appartementen een mechanische afzuiging a bevinden. Dit kan echter niet hoger geplaatst worden omdat dat de rook niet tot het dak kan stijgen. Dit komt doordat de rook stijgt en zal op een hoogte van v circa 36 meter afkoelen en weer neerslaan.

Hierdoor zal er een grotere rookomgeving ontstaan. Om dit te verkomen zal er op een hoogte van circa 36 meter rondom het gebouw ge een mechanische afzuiginstallatie komen. Tevens is een droge blusleiding verplicht en zal via de kernen op elke verdieping komen. Dit met de reden dat bij grote grot brand de brandweer hun slangen hieraan kunnen koppelen . De droge blusleiding kan met het IJmeerwater gevuld worden middels een pomp die verbonden is met het water.

Op het drijflichaam zal een brandinstallatie komen dat de hele omgeving in de gaten zal houden op het gebied van brandveiligheid. Wanneer er een brand uitbreekt zal de installatie bepalen waar de brand is. Daarna zullen er plaatselijk sprinklers en rookafzuiging geactiveerd worden. Voor het vluchten langs de woningen zal het hekwerk tussen de woningen naar beneden zakken doormiddel van een rails. Tevens zal er een alarm afgaan dat alle bewoners/bezoekers meldt dat da er brand is en dat het gehele brandcompartiment ontruimt moet worden. Tevens wordt er door middel van de installatie de omliggende hulpdiensten gewaarschuwd gewaarschuw die zal uitrukken voor mogelijke diensten/controle.

Appartementencomplex De Walvis

9

1.0 INRICHTINGSNIVEAU Brandcompartimenten en vluchtwegen Vluchtroutes

Kern met trappenhuis en lift.

Kern met brandweerlift

Brandcompartiment

Sub/brandcompartiment

Om het eiland tot een goede brandveilige locatie te maken zijn er een aantal eisen gevonden waar men zich aan moet houden. Hierbij gaat het in hoofdlijnen om blusvoorziening, vluchtroute, Rook- warmte afvoer, compartimentering en brandinstallatie. Om al deze punten duidelijk in het ontwerp te verwerken is het van belang dat duidelijk is wat de compartimentering is. Qua constructie zijn er 2 hoofdconstructies. Dit zijn de halve bolvorm en de staart. Deze twee punten zullen dan ook 2 brandcompartimenten zijn. De woningen/horeca in de halve bolvorm zullen sub-brandcompartimenten worden. Dit geldt tevens ook voor het theater in de staart.

Appartementencomplex De Walvis

10

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 1.4 Verkeer

Cargopont

Het verkeer op, onder en naar De Walvis, worden op verschillende mogelijkheden verzorgd. Zo wordt er voor de totale ontsluiting van het eiland vooral gebruik gemaakt van de OV verbinding tussen Almere en Amsterdam IJburg.. Deze verbinding wordt gebruikt door de bewoners van de appartementen op het eiland, de bezoekers van de openbare BLOB en het woon-werkverkeer werkverkeer tussen Almere Pampus en Amsterdam IJburg.. Verder is er op het complex geen gemotoriseerd vervoer toegestaan, dus wordt er alleen gebruik gemaakt van voetpaden.

Met betrekking tot het bevoorraden van de openbare ruimtes, eventuele verhuizingen e.d. wordt er gebruik gemaakt van een cargopont. De vrachtwagens mogen op bepaalde tijden gebruik maken van deze pontdienst.

Vanuit Muiden bestaat er een vaarroute naar het eiland Pampus. Deze zal doorgetrokken worden naar De Walvis met als functie de bevoorrading van de openbare functies en het kunnen vervoeren van materialen en/of roerende goederen van de bewoners.

Openbaar vervoer De ondergrondse OV lijn sluit aan op de uitbreiding van IJburg en Almere Pampus. IJburg heeft al rekening gehouden met een drukke OV lijn door IJburg heen. Dit geldt ook voor Almere Pampus. De Walvis kent één station welk zich onder het uiteinde van de openbare ingang bevind. Deze wordt ontsloten door een lift en een trappenhuis. Om toch de bewoners van het eiland de mogelijkheid te geven om zo dicht mogelijk met de auto in de buurt van hun woning te komen, zal er bij de eerste halte op het vasteland van Amsterdam en Almere een transferium komen in de vorm van een parkeertoren. (refereert naar een concept uit fase 1).

De parkeervoorzieningen c.q. parkeertorens worden echte eyecatchers zoals hieronder is geïllustreerd.

Per toren zijn er 10.000 plaatsen aanwezig, totaal 20.000 plaatsen. Hierbij wordt er gebruik gemaakt van automatisch parkeren. Hetgeen houdt in dat de voertuigen ingereden worden en vervolgens automatisch een plek krijgen, hierdoor komt men niet in de parkeertorens. De torens moeten meer energie opleveren dan ze gebruiken! De glasfaçade zal voorzien worden van PV cellen. De torens worden gecombineerd met de zonnetoren. Aan de voet veel glas en in de toren een verticale buis die het wel bekende schoorsteen effect creëert.

Verkeer op De Walvis Zoals reeds eerder omschreven komt de ontsluiting van de OV lijn in het meest oostelijke puntje van het ontwerp. Op deze manier is er verkeer vanaf het oosten naar het westen en andersom. De wandel en/of fietspaden volgen de waterpartij vanaf de oostelijke punt naar het westen tot de fysieke scheiding van de doelgroepen. Hier lopen de paden door tot de botanische tuin waarna deze rond de vijver lopen en naar de ingangen van het appartementencomplex. Om de ontsluiting van de cargopont ook te kunnen bereiken is er een extra waterpartij met een tweede vijver toegevoegd waarlangs de paden lopen. Op deze manier is het mogelijk om bevoorrading te kunnen verspreiden.

De wandelpaden op het drijflichaam worden voorzien van ingestorte waterleidingen die verbonden zijn met de warmtepomp. Straat = zonnecollector.

Waterverkeer Naast de cargopont voor het vervoeren van goederen voor en naar het appartementencomplex is er ook een jachthaven aanwezig voor de bezoekers vanaf het water en de watersportfacaliteiten voor zowel bezoekers als bewoners.

Appartementencomplex De Walvis

11

1.0 INRICHTINGSNIVEAU Verkeersroutes in kaart OV lijn (loopt onder het complex door Voetgangers stromen Ingang koepel, welke alleen voor bewoners doorgankelijk is.

2

1 3

1

OV-ingang voor zowel de bewoners als de bezoekers van het drijvende appartementen-complex dan wel de openbare voorziening.

2

Waterzuiveringsinstallatie in aparte ruimte, welke energieopwekkend is door goede ligging en gebruik van zonnepanelen

4 Cargo-pont

Appartementencomplex De Walvis

3

De ingang van de botanische tuin van het appartementen-complex en diens bewoners.

4

Aanlegplaats voor de Cargo-pont, welke mensen kunnen gebruiken bij verhuizingen. Ook de winkels kunnen deze ook gebruiken voor bevoorrading.

12

1.0 INRICHTINGSNIVEAU Belangrijke (verkeers)stromen in kaart OV lijn (loopt onder het complex door) Energie opwekkende tunnel/brug Verbindings snelweg A6 Almere/A10 Noord Amsterdam Transferium OV lijn Aanvoer NUTS & Afvoer riolering

Appartementencomplex De Walvis

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 1.5 Groen, ecologie en water Hieronder een indeling van het groenvoorziening. Waar in hoofdlijnen wat gesitueerd wordt.

2

4 1 3 Groenstrook bij het water welke leidt naar het appartementencomplex Groenvoorziening in de vorm van een park Groene as door het gehele complex

1 1

2

Groenstrook, Dit zal naar het midden leiden naar de botanische tuin. De groenstrook heeft een smalle strook water met aan beide kanten een looppad, Openbare tuin dat voorzien is met bomen, struiken en gras. Dit geeft een rustende plek voor de bezoekers en helpt mee aan de circulatie in de koepel.

3

4

3

De botanische tuin met een grote vijver. De vijver zorgt voor verkoeling in de koepel en zal tevens een rustgevende plek creĂŤren voor de bewoners.

De groenvoorziening in de botanische tuin Zal bestaan uit bomen,struiken en gras. Dit helpt mee aan de circulatie in de koepel.

Appartementencomplex De Walvis

14

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 1.6 Kabels & leidingen Omdat het in Nederland verplicht is om een NUTS aansluiting te hebben zal de aansluiting voor het drijvende complex via de OV lijn lopen. Deze is ten Oosten van het drijvende eiland ontsloten bij Almere Pampus en ten Westen bij de nieuwbouw wijk van Amsterdam IJburg. Op deze manier is er altijd een alternatief als één van de af-/aan-voeren is verhinderd.

Leidingnetwerk Zoals in het stuk drijflichamen als aanbeveling is gedaan, kan er gebruikt worden gemaakt van de ruimte in het drijvende lichaam van Flexbase Drijflichaam (Dura Vermeer/Unidek). Door de prefabricage van deze drijvende constructies, kan er precies voor elke gebouw aansluitingen vooraf worden gemaakt waardoor op een later tijdstip de gebouwen aangesloten kunnen worden.

Deze worden aangesloten door de netwerkbeheerders. Het enige probleem wat over blijft is de aansluiting van alle voorzieningen en het eiland. Vanwege de kans op verschil van hoogte vanwege de golfslag moet dit een flexibele aansluiting worden die de bewegingen van de drijvende elementen op kan vangen. Op deze plekken zal er een flexibele overgang gecreëerd worden door het toepassen van een flexibele mantelbuis die alle bewegingen kan doorstaan.

Waterleiding aansluitingen Deze wordt in de drijvende appartementencomplex hetzelfde behandeld als op het vaste land.

Transport diepte ligt op een meter en aansluitdiepte tussen 40 en 80 cm. Deze diepte is vereist op het vaste land vanwege de kans op bevriezing. Echter zijn de leidingen al geïsoleerd door het drijflichaam, waardoor deze eis kan worden verwaarloosd.

Riool Dit systeem moet in alle omstandigheden gewaarborgd blijven en gerepareerd kunnen worden, maar omdat er niet genoeg afschot kan worden gewaarborgd voor een traditioneel rioolsysteem is het toepassen van een persriool een vereiste. Dit is een riolering die onder druk werkt waardoor er op centrale plekken het afvalwater weer omhoog gepompt kan worden. Door gebruik van dit systeem kan een ontwerp als deze, zonder de benodigde afschot toch zijn afvalwater kwijt. Ook dit afvalwater wordt door de waterzuiveringsinstallatie gehaald voor het teruggebracht wordt aan het oppervlakte water of het systeem.

Stroomvoorziening Dit is namelijk nog steeds geen goeie combinatie met water. Omdat erop dit gebied genoeg ervaring is, met kijk op de geïsoleerde kabels die in de grond liggen en ook te maken hebben met water, kan de huidige manier worden aanhouden in het drijvende appartementencomplex. Ditzelfde geld voor alle andere kabels die hier vergelijkbaar aan zijn.

De aerodynamische vorm op het eiland wordt gebruikt om elektra op te wekken door middel van een windturbine. Deze wordt aangesloten op het netwerk van de stroom leverancier en zo kan worden bijgedragen aan het net. Noodstroom voorziening in alle woon- en utiliteitsbouw door middel van een losstaande condensator.

Tevens is de snelweg die de A6 bij Almere verbind met de A10 Noord bij Amsterdam uitgerust met een energiebrug welk voor warmte en elektra zorgt.

Hemel water afvoer Dit is alleen toe te passen bij de organische vorm en kan volgens traditionele manier. Het water wat op de vlies van deze vorm valt word door zwaartekracht naar beneden geleidt en via goten onder aan de vorm in het drijflichaam afgevoerd naar het IJmeer. Dit geld ook voor de rest van het hemelwater wat op het eiland neer komt.

Gebruik grijs water.

Buiten de schil van de organische vorm komt er waterzuiveringsinstallatie welk water uit het IJmeer behandeld voor gebruik in de vijver van de botanische tuin.

Dit is van belang om dat deze vijver ook als buffer fungeert voor het sprinkler systeem dat word toegepast binnen de vorm vanwege brandpreventie. Dit systeem moet voorzien worden van gezuiverd water vanwege verstoppingsgevaar van de leidingen.

Eveneens is er een droog blus systeem aanwezig dat alleen gebruikt word bij brand. Dit systeem staat wel direct in verbinding met het IJmeer, vanwege de grote pijp diameters is verstoppen uitgesloten.

Appartementencomplex De Walvis

15

1.0 INRICHTINGSNIVEAU Kabels en leidingen schematisch weergegeven

Aanvoer vuil water vanuit IJmeer naar zuiveringsinstallatie

NUTS aanvoer & Riool afvoer via OV lijn.

Aanvoer gezuiverd water aan vijvers binnen organische vorm.

Retour pomp met betrekking tot het water verijken van zuurstof.

Aanvoer sprinkler systeem (50 mm.)

Appartementencomplex De Walvis

16

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 2 1.7 Bebouwing Hieronder een indeling van de gebouwen en wat er in de gebouw komt.

4

2 1

3

1

OV-ingang voor zowel de bewoners als de bezoekers. Dit gebouw zal een halve BLOB-vorm hebben aan de voorkant.

3

In het kleine gebouw in de ronde koepel zal een horeca functie inkomen zoals een restaurant of supermarkt.

2

Openbare gelegenheid in de vorm van een theater of bioscoop. Dit zal een gehele BLOB vorm krijgen. Tevens zal dit gebouw een publiekstrekker worden van het eiland.

4

12 verdieping tellend appartement gebouw met 68 woningen. Dat bekleed is met HSB aan de kopse kanten. Daarbinnen in is de botanische tuin gesitueerd.

Appartementencomplex De Walvis

4

17

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 1.8 Totaalbeeld Hieronder wat schetsen van het totaalbeeld van het complex vanuit vogelvlucht.

Appartementencomplex De Walvis

18

TECHNISCH PLAN

19

1.0 DRIJFLICHAAM

20

1.0 DRIJFLICHAAM Evenwichtssituatie: Het drukkingspunt (B) ligt exact onder het zwaartepunt (Z) (Fopw = Fz)

1.1 Evenwicht Wanneer een drijvende constructie belast wordt met een centrische of gelijkmatige verticale belasting, kan van de evenwichtstoestand het volgende worden gezegd: ΣFhor = 0 ΣFvert = 0

Fopw = Fz

ΣM = 0 Het drukkingspunt (B) ligt onder het zwaartepunt van de constructie.

Wordt er een uitwendig moment op de constructie aangebracht, zal de constructie gaan roteren. Hierdoor wordt het zwaartepunt verplaatst en het drukkingspunt naar links of naar rechts, waardoor Fz en Fopw samen een koppel vormen dat zorgt voor een oprichtend moment. Uit de afbeelding hiernaast blijkt dat dit moment tegengesteld is aan Muitw, waardoor er een evenwichtsituatie ontstaat.

Als de constructie roteert vormen Fz en Fopw samen een koppel. http://www.eddegroninger.nl/Webwinkel www.eddegroninger.nl/Webwinkel-Category-89975/Horloges.html

Het metacentrum en het zwaartepunt vallen samen, geen oprichtende koppel meer Fz en Fopw

Als de constructie uit balans raakt is het noodzakelijk om deze weer in evenwicht te brengen. Hiervoor zal men moeten streven naar een hoog metacentrum (M) en een laag zwaartepunt (Z).

Het metacentrum is de as waarom de constructie zal roteren bij een evenwichtstoestand.

Voor een stabiele constructie zal het metacentrum boven het zwaartepunt moeten liggen. De afbeeldingen hiernaast geven meer duidelijkheid.

Metacentrum

Zwaartepunt

Het metacentrum ligt boven het zwaartepunt, er ontstaat een koppel in tegengestelde richting van Muitw. Hierdoor ontstaat evenwicht

Het zwaartepunt ligt boven het metacentrum. Er ontstaat nu een koppel dat met Muitw mee gaat werken.

Bron: Afstudeerproject: Martijn van Winkelen, “How high can you float”

Appartementencomplex De Walvis

21

1.0 DRIJFLICHAAM

F 1

2

2

De hulpdrijvers zullen onafhankelijk van de grootte van de verticale kracht (F), mee gaan werken

Z

M

In bovenstaand figuur is globaal het gemeenschappelijke zwaartepunt bepaald (aanname zwaartepunten van de koepel, appartementencomplex en het gebouw van de voorzieningen).

Hierna is gekeken, refererend naar de onderzoeken van de vorige pagina, naar de scheefstand van het totale drijflichaam. Hieruit wordt geconcludeerd dat het metacentrum onder het zwaartepunt ligt. Dit resulteert in een onstabiele constructie en zullen hiervoor contradrijvers worden aangebracht.

De gehele drijvende constructie dient als één stijf geheel te worden uitgevoerd. De breedte van de hulpdrijvers worden bepaald aan de hand van een aanname.

Uit eerdere onderzoeken naar een ideaal drijflichaam is aangenomen om contradrijvers scharnierend te koppelen aan de hoofd drijfconstructie.

Dit blijkt echter een foute gedachtegang, aannemende conclusie: Als men een permanente verticale belasting op het lichaam uitoefent, zal deze de drijver willen doen laten zinken.

De scharnierende contradrijvers zullen geen enkele invloed bieden en zullen in plaats van tegen, juist mee gaan werken (zie afbeelding hiernaast) Conclusie De hoofddrijver (1) is niet alleen voldoende en zal daardoor moeten worden voorzien van hulpdrijvers (2). Om ervoor te zorgen dat de drijvers meegaan werken dienen deze als één stijf geheel te worden uitgevoerd.

Appartementencomplex De Walvis

22

1.0 DRIJFLICHAAM

Koepel

Voorzieningen

Appartementencomplex

Momentlijn

Spiegelen

Momentlijnen Uit de bovenstaande afbeeldingen is te zien welke momenten optreden bij de afzonderlijke bouwkundige vormen. Hieruit kan worden afgelezen dat de optredende krachten van de koepel het grootst optreden bij het snijvlak met de drijver (het opvangen van de drukkrachten). Daarnaast is het appartementencomplex gesitueerd. Hieruit kan men opmaken dat onder dit gebouw extra drijfvermogen dient worden toegepast. Mede door de situering en massa van dit complex, zorgt deze voor een struikelblok voor het ontwerp van de drijver. De diepgang zal worden bepaald door de uiteindelijke massa van dit gebouw.

Spiegelen Door bovenstaande momentlijnen van de figuren te combineren, kan men concluderen dat het drijflichaam de vorm kan aannemen van de bovenstaande bebouwing.

Concreet: Om het geheel in evenwicht/balans te houden dient dezelfde massa onder de waterspiegel te worden gerealiseerd als dat er bovenop de drijver staat, spiegelen.

Bronnen: Informatie van Ir. G. Bierlaagh “Kracht en Vorm�, Ing. J. Oosterhoff, ISBN: 9789072830814

Appartementencomplex De Walvis

23

1.0 DRIJFLICHAAM A

1. Appartementencomplex Gegevens:

Vloerdikte: Aantal vloeren: Wanddikte: Aantal wanden: Druklaag Aantal kN/m2 van de vloeren: 0,3 x 13 x soortelijke gewicht beton (25kN/m3) Aantal kN/m2 van de wanden: 0,3 x 18 x 25 Druklaag: 0,5 x 1 x 25

1 2 A

Doorsnede A-A

0,3 m 13 0,3 m 18 0,5 m = 97,5 kN/m2 =135 kN/m2 =12,5 kN/m2 + = 245 kN/m2

2. Voorzieningen

1.2 Bepaling diepgang drijver Uit voorafgaande pagina bleek uit de momentlijnen hoe het drijflichaam globaal ontworpen dient te worden. Aan de hand van vuistregels is de diepgang en de massa van het totale drijflichaam te beargumenteren.

Uitgaande van de vuistregel: Een gewicht van 10kN/m2 heeft een waterverplaatsing van 1m3 water.

Kunnen er voor de diverse bouwkundige constructies in hoofdlijnen de drijvers worden uitgerekend.

De drijver ter plaatse van het appartementengebouw zal uiteindelijk:

Aantal vloeren: Aantal wanden: Aantal kN/m2 van de vloeren: 0,3 x 3 x soortelijke gewicht beton (25kN/m3) Aantal kN/m2 van de wanden: 0,3 x 3 x 25

3 4 = 22,5 kN/m2 = 30 kN/m2+ = 52,5 kN/m2

Alleen de permanente belastingen zijn uitgerekend voor de aanname voor de diepgang van het drijflichaam. De veranderlijke belastingen zijn niet meegenomen.

3. Koepel

( 245kN/m2 / 10kN/m2 = 25m. )

Berekening van de koepel kunt u vinden in hoofdstuk 00: Koepel en staart

vijf en twintig meter bedragen. (diepgang = 25 meter) Men kan uitgaan dat dit gebouw voor de meeste diepgang zal zorgen, hierdoor wordt de aanname gedaan om de hoogte van de drijver op 25m te houden.

De diepgang zal waarschijnlijk een factor minder worden, dit mede door de hulpdrijvers.

Een vuistregel: “Hoe groter de drijver, des te hoger kan men bouwen�. Door de contradrijvers zal het drijflichaam groter worden, waardoor de hoogte van de drijver kan worden geminimaliseerd.

Men zal een aanname doen, dit uitwerken is een aparte studie.

Het krachtenverloop in de koepel zal echter voor minder extremen zorgen (zie hoofdstuk 00 koepel en staart). Mede omdat het krachtenverloop in diverse krachten kan worden ontbonden.

Appartementencomplex De Walvis

Bron: Rapport; Drijvend wonen in het Markermeer, J.de Greef, juni 2007 website: http://hbo-kennisbank.uvt.nl/cgi/hu/show.cgi?fid=10960

24

1.0 DRIJFLICHAAM 1. Appartementencomplex

A

3

Vuistregel: 1 woning met 1verdieping weegt 120ton Aantal appartementen: 78 x 120 Kernen: 4 x 3 x 120 Totaal gewicht appartementencomplex Veiligheidsfactor x1,5

1

2. Voorzieningen

2 A

Doorsnede A-A

4

3 compartimenten x 120 Veiligheidsfactor x1,5

= 360 ton = 540 ton

3. Koepel

Referentie berekening 24 woningen met 1 verdieping van 120 ton per woning.

Dit maakt totaal: 24 x 120 = 2880 ton Het ponton waarop deze woningen zijn gesitueerd zal bij dit gewicht / massa, 1,5 meter zakken (diepgang) De transparante koepel heeft, als men de berekeningen aanneemt van hiernaast, de hoogte eigen gewicht en zal hierdoor het meest invloed uitoefenen op het drijflichaam.

Echter is dit het totale gewicht , dus de optredende krachten in de halve bol, deze zullen gelijkmatig verdeeld worden over de drijver. Men leert dat ‘hoe groter de drijver, des minder de diepgang van deze zal bedragen’.

Het probleem zal niet liggen in de overkappende koepel, maar bij het massale appartementencomplex. Omdat dit gebouw geen gelijkmatige vorm is zullen hiervoor contragewichten worden aangebracht. De massa en de veranderlijke belastingen die bij dit complex optreden zullen invloed hebben op de drijver.

Diepgang van het appartementencomplex: 2880 ton 16200 ton

= 9360 ton =1440 ton + = 10800 ton = 16200 ton

1,5 …..

Eigengewicht materiaal Staal Glas Beton

= 7800 kg/m3 = 25 kg/m2 = 2400 kg/m3

Oppervlakte grondoppervlak koepel (πr2) Oppervlakte halve bol (4 πr2 / 2) Omtrek grondoppervlak koepel (2πr) Aantal m3 per stalen kolom

= 11309,8 m2 = 22619,5 m2 = 377 m = 28,2 m3

Gewicht glas totaal: 25 kg/m2 x 22619,5m2 /1000

= 565487,5 kg = 565,5 ton

Gewicht beton totaal: Bepalen aantal kolommen, aanname h.o.h. 3m: omtrek grondoppervlak / 3m

= 126 stuks

m3 stalen kolom x aantal kolommen Hoeveelheid m3 x soortelijk gewicht staal / 1000

= 3553,2 m3 = 19914960 kg = 19914,96 ton

Gewicht Staal + Glas Veiligheidsfactor x1,5

= 20480,5 ton = 30720,7 ton

4. Druklaag Druklaag bedraagd 0,5 meter hoog inclusief veiligheidsfactor Oppervlakte cirkel x eigengewicht beton = 1356 ton

(16200 x 1,5) / 2880 = 8meter Diepgang van 8 meter

Bron: Rapport; Drijvend wonen in het Markermeer, J.de Greef, juni 2007 website: http://hbo-kennisbank.uvt.nl/cgi/hu/show.cgi?fid=10960

Appartementencomplex De Walvis

25

1.0 DRIJFLICHAAM

2

Streven naar het principe van een kano, deze zal altijd zijn eigen balans zoeken

3

1

1.3 Dimensie van de drijver Uit voorafgaande bladzijden heeft men geleerd van de diepgang, evenwicht en de krachten op het drijflichaam. Dit resulteert uiteindelijk in een definitieve vorm van het drijvende ponton.

Men ziet hierboven een schematische tekening van de uiteindelijke drijver, welke overdreven is gedimensioneerd, dit is gedaan om de werking beter toe te lichten.

Het uiteindelijke drijflichaam zal uitvoeringstechnisch de bovengesitueerde vorm niet behouden. Dit komt voornamelijk omdat de methode van Dura Vermeer geen schuine werkvloeren toelaat.

Om het realistisch uit te voeren is gekozen voor een recht ponton.

Op de volgende pagina wordt in stappen het bouwprincipe van het drijflichaam weergegeven.

1. Het drijflichaam exact onder het appartementencomplex zal in zijn uiterst worden uitgevoerd met een diepteligging van 8 meter.

2. Deze drijver zal voornamelijk dienst doen om de rotatie op te vangen welke wordt veroorzaakt door de appartementen. De grote is afhankelijk van de rotatiewerking, deze is buiten beschouwing gelaten en zal hiervoor een aanname worden gedaan.

Tevens dient deze contradrijver als fundering voor het “nevengebouw” van De Walvis.

Hierin zijn enkele voorzieningen in ondergebracht.

3. Om een totale balans te creëren is aan de andere zijde tevens een contradrijver aangebracht.

Het lichaam zal uiteindelijk in een driehoekige vorm worden gerealiseerd. Men leert uit vuistregels dat een driehoekig ponton beter presteert dan een rechthoekig drijflichaam, indien het materiaal ten opzichte van de rechthoek naar de zijkant (en niet naar de onderkant) wordt verplaatst. De hoek aan de onderzijde van de drijver dient dus stomp te worden uitgevoerd (zie afbeelding hiernaast)

Appartementencomplex De Walvis

26

1.0 DRIJFLICHAAM 1.4 Bouwvolgorde

1. Bouwprincipe volgens de methode van Dura Vermeer en Unidek. Eerst wordt er een werkvloer gecreĂŤerd en doormiddel van haaklassen aan elkaar gekoppeld.

2. EPS blokken worden volgens een rasterprincipe neergelegd, tussen de blokken wordt ruimte gehouden. Na het leggen van de blokken wordt de ruimte hiertussen opgevuld met beton.

3. Stapelen van de EPS blokken totdat de gewenste hoogte is behaald. De blokken worden recht boven de volgende laag aangebracht, dit om de verticale fixatie te optimaliseren.

4. Als men de hoogte heeft bereik voor de hulpdrijvers, wordt net als de eerste drijver een drijvende werkvloer gerealiseerd.

5. EPS blokken worden over het gehele drijflichaam en tevens over de hulpdrijvers gelegd. Tevens worden prefab randbalken aan de zijkanten gekoppeld d.m.v. stekeinden uit de betonnen balken tussen de EPS blokken

6. Over de gehele drijver wordt de werkvloer van Âą0,5 meter gestort.

Tevens wordt er rekening gehouden met de poeren voor de koepel.

7. De bebouwing kan worden gerealiseerd.

Appartementencomplex De Walvis

27

2.0 KOEPEL & STAART

28

2.0 KOEPEL & STAART 2.1 Verschillende koepels

Radiale koepel

keuze koepel en staartconstructie

Voordelen

Nadelen

De rechte vlakverdeling bevorderd het uitzicht vanaf het appartementencomplex.

Door de verticale krachtenafdracht dient de profilering zwaar te worden uitgevoerd.

Horizontale profielen kunnen ideaal worden benut voor de loopbruggen.

Goede mogelijkheid tot realisatie van leidingen in profilering (i.v.m. rechte constructie)

Geodetische koepel

Geodetische koepel

Goede mogelijkheid om tussen te profilering ETFE –kussens aan te brengen.

Ideale krachtenafdracht door driehoekstructuur, waardoor een slanke constructie kan worden gerealiseerd.

Ten opzichte van de andere constructieprincipes, minder behoud van het uitzicht.

Door het horizontale lijnenspel heeft men een mogelijkheid om de ontsluitingsbruggen aan de profilering te monteren.

Vergt veel ontwerpaspecten in het voortraject.

Om de bouwplaats moet men erg nauwkeurig werken omdat door de vorm van de stijlen niet gelijkmatig gedimensioneerd zijn.

Geen goede mogelijkheid tot het aanbrengen van ETFE -kussens.

Slanke constructie door krachtenafdracht.

Geen mogelijkheid tot ophangen loopbrug. Of hiervoor zal een hulpconstructie voor worden toegepast.

Biedt een uitstekende gelegenheid tot het inbrengen van ETFE -kussens tussen de hexogrammen.

Bij het toepassen van water in de constructie veel leidingverlies door de hexogram.

Door de slanke constructie van de hexogram is bijna altijd een hulpconstructie noodzakelijk.

Keuze koepel De constructie van de Walvis (koepel en de staart) is mede gekozen op een aantal belangrijke afwegingen. Ten eerste moet de constructie c slank worden uitgevoerd, dit verbeterd de transparantie van binnen naar buiten en andersom. Hiervoor komen de geodetische koepels het meest tot zijn recht. Echter zijn deze qua uitvoering uitv een complexe puzzel. Door de bolling van het ontwerp is bijna geen enkel draagelement hetzelfde, wat uitvoeringstechnisch een belemmering is. Ten tweede dient er voldoende ventilatie voorzieningen voor te worden toegepast, hierbij zal de plint van de koepel en staart van grote rol spelen. Als laatste afweging dient de koepel de ETFE –kussens kussens toe te laten tussen zijn constructie, hiervoor hiervoo komt de hexogram het meest tot zijn recht, door zijn ideale 6-vlak.

Echter is de keuze gevallen op de radiale koepel. Dit mede omdat deze uitvoeringstechnisch de geodetische koepel verslaat en opgeteld de meeste voordelen biedt voor de uiteindelijke uitwerking van de Walvis.

Appartementencomplex De Walvis

29

2.0 KOEPEL & STAART 2.2 Berekening dimensie spant Hieronder wordt de dimensie van de spantenconstructie uitgerekend aan de hand van vuistregels.

Formules Vuistregel dimensie stalen spant: d = S x 1/30

S

Drukspanning: σ=F /A

Vuistregel 1.

Algemene vuistregel voor een stalen spantconstructie: S = ¼ x (2 x π x r) S = ¼ x (2 x π x 60) S = 95 m d= S x 1/30 d = 95m x 1/30 d = 3,2 m

Omtrek bol: 2xπxr

A

In de constructieberekeningen is uitgegaan van een spantenconstructie (dwars doorgesneden). Deze manier van berekenen is gedaan om een aanname te krijgen met welke dimensies men moet gaan construeren.

Vuistregel 2 Soortelijke gewicht staal = 7800 kg/m3 Aanname kolommen: Er wordt een aanname gedaan voor de hoeveelheid kolommen. Stel men neemt een h.o.h. van de kolommen om de drie meter: Omtrek grondoppervlak koepel (2πr) = 377 m 377 / 3 = 126 stuks F = S x s x aantal kolommen F = 95 x 7800 F = 93366000 kg x 10 = 933660000 N 933660000 x veiligheidsfactor (1,5) = 1400490000 N A= F / σ A = 1400490000 / 235 A = 5959532 mm2 √ 5959532 mm2 = 2441mm d = 2441 mm / 1000 =

r = 60m

2,441 m

Symbolen d = dikte van de ligger (m) S = lengte over het dak van een halve boog (m) F = drukkracht (N) σ = drukspanning (N/mm2), staal = 235 N/mm2 s = soortelijke gewicht (kg/m3), staal = 7800 kg/m3 A = oppervlakte van de doorsnede (m2) r = straal van de bol

Axiale kracht

Bij de berekeningen van de permanent gelijkverdeelde krachten in de spantconstructie van de koepel zijn de ETFE kussens niet meegenomen. Mede door het extreem lage soortelijk gewicht van dit materiaal is dit bij de berekeningen te verwaarlozen.

Radiale kracht

De slankheid van de spanten zijn echter nog te minimaliseren door radiale krachtenafdracht van de ringen welke de koepel in horizontale richting verbinden.

A

Bij het aanknopingspunt van de koepel met de druklaag dient er rekening te worden gehouden met de spatkrachten. Deze zullen zich gaan verplaatsten zoals in de tekening hiernaast is aangegeven.

De horizontale spatkracht zal normaal moeten worden afgedragen door middel van een trekstang, welke in dergelijke constructie moet worden toegepast. Echter dient bij dit ontwerp de trekwapening in de druklaag van het drijflichaam te fungeren om deze krachten op te vangen.

Daarbij dient deze druklaag stijf te worden uitgevoerd.

A-A Optredende krachten

Appartementencomplex De Walvis

30

2.0 KOEPEL & STAART 2

1

3

Aan de hand van de globale berekeningen die zijn gedaan om de dimensie van de spanten te bepalen, is er een aanname gedaan voor een constructiespant. Na afwegingen is de groep op een driedimensionaal vakwerkspant uitgekomen.

Een driedimensionaal spantconstructie kan men slanker uitvoeren dan een volle constructie (massief) doordat de interne krachten gelijk matig worden verdeeld. In plaats dat de optredende krachten in het spant direct worden afgevoerd (massief spant) naar het fundament worden deze door de segmenten verdeeld afgevoerd.

In de voorafgaande berekeningen is gerekend met massieve stalen spanten. De groep heeft er voor gekozen om de uitkomsten van de massieve spanten te hanteren en deze om te zetten naar een vakwerkspant. Hierdoor komt men op de volgende maten uit: Drie hoofd draagspanten (1) met een diameter van 300mm; De secundaire constructie (2), welke zorgen voor de samenstelling van het spant en de stijf –en vormvastheid, diameter van 120mm; Radiale buisconstructie (3), biedt in het aanzicht de horizontale belijning. Houdt de spanten bijeen, diameter van 200mm.

1

2

1 Appartementencomplex De Walvis

1 31

2.0 KOEPEL & STAART 2.3 Ringfundering 1) Paraboloïde koepel: Aansluiting schuin op het fundament Rekening houden met spatkrachten 2) Halve bolkoepel: Aansluiting (haast) recht op het fundament Haast geen rekening te houden met spatkrachten

1

2

Aangezien de uiteindelijke constructie een ‘halve bolkoepel’ is hoeft men minder rekening te houden met de optredende spatkrachten. Hierdoor zullen de krachten hoofdzakelijk lopen zoals in een halve bolkoepel.

Echter zal men rekening moeten houden met de optredende spatkrachten.

Hiervoor is de fundatie onder de koepel (en tevens onder de staart) als een ringbalk uitgevoerd welke is voorzien van ringwapening.

Aan deze ringwapening zijn de spanten geconstrueerd door middel van aangevlochten/ingestorte stekeinden (zie afbeelding hiernaast).

De horizontale spatkrachten dienen te worden opgevangen door de trekwapening die is gesitueerd in de druklaag van het drijflichaam.

Randbalk Ringwapening Trekwapening

Appartementencomplex De Walvis

Optredende permanente krachten koepel

Optredende spatkrachten

De druklaag wordt voorzien van trekwapening

32

2.0 KOEPEL & STAART 2.4 Keuze koepelmateriaal

Referentie waterkering: London Millennium Dome

Referentie Allianz Arena

Algemene kenmerken PTFE

Algemene kenmerken ETFE

• Uitmuntende chemische resistentie • Toepasbaar van -190°C tot +260°C • FDA goedkeuring • Vlamdovend • Géén aanhechting • Zeer lage wrijving • UV-bestendig (veroudert niet) • Niet hygroscopisch (water absorptie < 0,01%) • Lage diëlectrische constante (isolerend)

• Goed bestand tegen slijtage; • Bestand tegen vele agressieve chemicaliën zoals zuren of organische oplosmiddelen.

• De chemische bestendigheid van ETFE benadert die van PTFE; • Bestand tegen een continue temperatuur van 150 °C, en kortstondig tot 230 °C; • Goed bestand tegen straling (beter dan PTFE); • Er zijn ook met glasvezel of koolstofvezel versterkte types ETFE; • ETFE laat ca. 95% van het zichtbare licht door; • Uitmuntende chemische resistentie • Toepasbaar van -190°C tot +150°C • FDA goedkeuring • Géén aanhechting • Zeer lage wrijving • Niet hygroscopisch (water absorptie < 0,01%) • Lage diëlectrische constante (isolerend)

Gekozen optie

Appartementencomplex De Walvis

33

2.0 KOEPEL & STAART 2.5 Bouwfysische werking koepel en staart

1

ETFE (ethyleentetrafluorethyleen) luchtkussens met meerdere lagen. De luchtkussens zijn zelfreinigend en hebben een levensduur van 20 jaar

2

Zon- en daglichtregulering middels gedrukte lagen in luchtkussens. Door diverse luchtdrukken kunnen de lagen tegen elkaar gedrukt worden

3 4

Waterdichte knelprofielen t.b.v. fixatie luchtkussens en constructie

Wind

8

1

2

5

Waterleiding t.b.v. sprinklersysteem. De waterleidingen staan onder permanente druk. De sprinklers worden ter plaatse van de brand geactiveerd. Water uit het IJmeer dient eerst gezuiverd te worden

6

(Optioneel) De constructie moet weerstand bieden tegen brand. De weerstand wordt allereerst geboden door de sprinklers en te tweede door water uit het IJmeer. Dit water wordt in de buisprofielen gepompt en bij de brandmelding zal de stroming c.q. circulatie sneller lopen t.b.v. koeling buisprofielen. Het staal zal niet warmer worden dan 200 graden. Door de multifunctionele oplossing dient het koele water ook als koudeschild voor in de zomer. De buisprofielen hebben door het water massa gekregen en voorkomen resonanties en daardoor geluid in de constructie

7

Bescherming tegen brand: sprinklers en koelwater in buisprofielen. De ETFE luchtkussens worden waarschijnlijk niet blootgesteld aan extreme hitte vanwege de sprinklers en koelbuizen. Mocht dit wel het geval zijn dan zijn er ‘hotwires’ meegenomen in de luchtkussens. Bij een te hoge temperatuur verhitten de hotwires en doet de kussens verdampen in de buitenlucht. Hierdoor zal er geen rookaccumulatie zijn en kan men zich niet verwonden aan de ETFE luchtkussens

8

Bescherming tegen geluid: water c.q. massa in buisprofielen, en de absorberende en verende luchtkussens voorkomen resonantie en (na)galm c.q. echo’s

4 3

6 5 7 5

Appartementencomplex De Walvis

Luchtleiding t.b.v. op druk houden luchtkussens. Tevens zijn er overdruk ventielen. Dit i.v.m. het krimpen en uitzetten van de luchtkussens in de winter en zomer. Door de meer of minder lucht komen de verschillende lagen dichter tegen elkaar, dit is de werking van nummer 2. Tevens is het mogelijk om koele lucht in de kussens de blazen t.b.v. verkoeling

34

2.0 KOEPEL & STAART 2.6 Brandwerendheid koepel & staart Mogelijke oplossing t.a.v. brandwerendheid Koepel

Voordelen

Nadelen

Vroegtijdig blussen middels sprinklers (keuze)

Volgens de wet- en regelgeving en nader gesprek met de brandweer is dit wettelijk verplicht. De constructie blijft hierbij geheel in het zicht en de brandcompartimentering krijgt een grotere oppervlakte.

De sprinklers zijn verplicht en dienen in het ontwerp meegenomen te worden.

Echter is een sprinklerinstallatie zeer kostbaar en onderhoudsgevoelig. Het water uit het IJmeer dient eerst gezuiverd te worden.

Dimensioneren op brand

Bij 30 minuten brandwerendheid is dit nog enigszins aantrekkelijk en haalbaar. Dit geschiedt door de buiswanddikte te vergroten.

Bij 60 minuten brandwerend of meer is dit economisch niet meer aantrekkelijk.

Dit geschiedt door de buiswanddikte te vergroten. De buizen zijn leeg en daardoor erg licht, hier is de kans op resonantie aanzienlijk groter.

Constructie buiten het gebouw plaatsen

De constructie warmt minder snel op en krijgt verkoeling van de buitenlucht. Tevens is er sprake van een eenzijdige vuurstraling.

De aerodynamica van het gebouw is aanzienlijk minder. De constructie dient goed behandelt te worden i.v.m. weersomstandigheden c.q. invloeden. De buizen zijn leeg en daardoor erg licht, hier is de kans op resonantie aanzienlijk groter.

Het verzorgen van een tweede draagweg

De constructie blijft in het zicht (esthetisch). Deze methode is eenvoudig te combineren met de driehoekconstructie van de geodetische koepel.

Sterker nog, met deze constructie ontstaan er al diverse draagwegen.

Er kunnen beperkingen optreden bij het indelen van de ruimte. Denk bijvoorbeeld aan de loopbruggen die weer verbonden zijn met de koepel.

Constructie vullen met water (optioneel)

De constructie blijft in het zicht (esthetisch). Dit systeem is goed toepasbaar voor hoge gebouwen. De constructie blijft in veel gevallen onder de 200 graden. Middels deze oplossing is een brandwerendheid te halen van 120 minuten, dit is de wettelijke eis die gesteld is voor het ontwerp. Het koele water kan uit het IJmeer gepompt worden. Door de constructie te vullen met water is de kans op resonantie aanzienlijk kleiner. In de zomer zorgt het water voor koudestraling wat weer voor verkoeling zorgt.

De constructie moet goed met elkaar verbonden zijn. Tevens dienen de buizen volledig waterdicht te zijn i.v.m. lekkage.

Constructie vullen of omhullen met beton

De constructie blijft geheel in het zicht en zorgt voor extra draagkracht.

Tevens is de kans op resonantie aanzienlijk kleiner. Ook hier valt een brandwerendheid te behalen van 120 minuten.

Beperkte mogelijkheden en in het ontwerp niet mogelijk. Het geeft een hogere eigengewicht en de montagetijd zal toenemen.

Bouwkundig integreren

Op deze manier kan er extra stabiliteit aan de constructie worden toegevoegd en warmt de constructie minder snel op.

De constructie verdwijnt geheel uit het zicht en is in dit ontwerp esthetisch onverantwoordelijk.

Warmte-isolerend bekleden

Een eenvoudige en goedkope oplossing voor rechte profielen.

De constructie blijft niet in het zicht. Door de ronde vormen en knooppunten is het gebruik van brandwerende bekleding niet mogelijk.

Aanbrengen brandwerende coating (keuze)

Geen toename van de constructieafmeting en erg eenvoudig en snel aan te brengen. De constructie blijft in het zicht.

De staalprofielen moeten worden gestraald en voorzien worden van een primer.

Vaak zijn er twee coatings nodig (top- en onderlaag). Tevens zijn de coatings onderhoudsgevoelig en kwetsbaar. De buizen zijn leeg en daardoor erg licht, hier is de kans op resonantie aanzienlijk groter. Milieuklasse is niet goed.

De constructie vullen met water gaf oorspronkelijk de voorkeur, nu is dit een optionele keuze geworden. Echter brengt deze methode veel voordelen met zich mee. De constructie blijft geheel in het zicht zic en dit is een belangrijk esthetisch punt in het ontwerp. De geĂŤiste brandwerendheid wordt hiermee ruimschoots behaald. Het rondpompen ro van water wordt geactiveerd bij het afgaan van de brandinstallatie. De constructie dient wel ontsnappingsgaten te hebben i.v.m. stoom en druk. Tevens is deze methode een DUBO gedachte omdat het water afkomstig is van het IJmeer, in de zomer voor verkoeling zorgt en door de natuurlijke massa weerstand biedt tegen resonantie c.q. geluid. Denk bijvoorbeeld aan kinderen die di met een stok op een paal slaan, de trillingen schieten door de gehele constructie en zijn duidelijk hoorbaar. Door de wind, etc. kan de constructie ook gaan resoneren. De uiteindelijke keuze voor de brandwerendheid geschiet door het toepassen van een sprinklerinstallatie en het brandwerend coaten van de hoofddraagconstructie. Hierdoor blijft de hoofddraagconstructie, net als het vullen met water, wate esthetisch onaangetast.

Appartementencomplex De Walvis

35

2.0 KOEPEL & STAART 2.7 Details buitenschil

1 2

4 2

1 3

3 Horizontaal detail buitengevelkoepel De buitenschil van de koepel is voorzien van een 3– laags uitgevoerd ETFE– kussen(s) (1), opgevuld met lucht onder lichte overdruk. Deze lucht wordt aangevoerd door pneumatische leidingen (3) welke aan de hoofddraagconstructie zijn gemonteerd.

De kussens worden ingeklemd in aluminium klemprofielen welke over de volle lengte van de spanten worden aangebracht. Tevens worden deze aluminium profielen over de radiale constructie aangebracht (zie rechter afbeelding), hierdoor worden de kussens in een rechthoek patroon ingeklemd (net als in het “National Space Centre Museum in Lancaster”)

Verticaal detail buitengevelkoepel

Voor het gevelbeeld te versterken worden de verticale stijlen voorzien van LED verlichting (4).

Appartementencomplex De Walvis

36

2.0 KOEPEL & STAART 2.8 Plint van de koepel De plint van de koepel en staart (de onderste rand) is geheel uitgevoerd in gehard en gelaagd glas. De hoogte van de plint bedraagt circa 2300mm.

Deze in mede uitgevoerd in glas in verband met inbraak, veiligheid en vandalisme omdat de kussens relatief gevoelig zijn voor scherpe voorwerpen. Met vandalisme is ook rekening gehouden bij de loopbruggen, deze zijn op een dusdanige afstand van de buitengevel gesitueerd dat men het ETFE niet kan aanraken.

De geharde en gelaagde glaspanelen zijn in diverse situaties te openen. Men heeft te maken met: Ventilatie: Om de koepel te voorzien van frisse lucht. (het principe van luchtcirculatie en ventilatie stromingen wordt behandeld in het hoofdstuk: appartementencomplex).

Rekening is gehouden met de scheefstand van de panelen om het de opkomende winddruk Veiligheid: De plint dient tevens als vluchtroute en zal bij brand volledig opengezet worden (zie Stedenbouwkundig plan , hfst 1.3). Er is rekening gehouden met de minimale vluchthoogte van 2300mm.

Vrije hoogte 2300

2.9 Dubbele schil (Concept volgens ‘concept 5’, hoofdstuk Duurzaamheid, Analyseboek) De staart is voor een deel met een dubbele schil uitgevoerd (1) t.b.v. de windturbine binnen in de staart (2). De dubbele huid fungeert als een soort trechter welke de winddruk opvoert naarmate deze wordt geknepen (zie analyseboek, windenergie). De buitenzijde is net als de rest van het ontwerp bekleed met ETFE –kussens. Echter is ter plaatse van deze windvanger de binnenschil uitgevoerd in een enkellaags ETFE –folie.

Deze wordt op een dusdanige manier gespannen waardoor het klapperen van de folies wordt voorkomen (zie detail 24 en 25).

De binnenschil wordt geleid door een hulpconstructie welke tussen de hoofdspanten in de staart is gesitueerd (3). Hierdoor ontstaat een trechtervorm welke de inkomende lucht naar de turbine toevoert.

Ventilatie

Vluchtroute

1 3 2

Appartementencomplex De Walvis

37

2.0 KOEPEL & STAART 2.10 Het kalot Een kalot is het â&#x20AC;&#x153;dakâ&#x20AC;? van een koepel. Men komt dit voor het eerst tegen in de vroege historie van de architectonische bouwkunst in de koepel van het Pantheon in Rome die werd gebouwd in 118 voor Christus.

Tevens wordt er een kalot toegepast binnen het ontwerp van de Walvis. Deze zal voornamelijk dienen voor ventilatie.

Het kalot zal uit een viertal segmenten bestaan welke afzonderlijk van elkaar te openen zijn. Afhankelijk van de richting van de wind zal er in elke situatie voldoende geventileerd kunnen worden, zonder dat er hinder wordt ondervonden.

Deze segmenten worden elk opengehouden door hydraulische vijzels (1), hierdoor zijn de panelen in elke hoek, tot 40 open te zetten. Hierdoor ontstaat er een voldoende hoeveelheid luchtventilatie. Gezien de afmetingen van de segmenten moet deze hoek worden beperkt voor eventuele breuk van windbelasting.

Het kalot van het Pantheon in Rome (niet afgesloten)

De segmenten vallen door middel van overlappende aluminium waterprofielen in een raster van gootconstructies welke onder afschot zijn geconstrueerd (zie details 21 en 22).

Door middel van de luiken van het kalot open te zetten ontstaat er een natuurlijke trek in de koepel, ventilatie

Het kalot is in vier verschillende segmenten te openen. Afhankelijk hoe de wind staat kan er onafhankelijk een segment worden opengezet.

Door de ETFE kussens van het kalot is deze tevens als de buitenschil van de koepel transparant uitgevoerd. Hierdoor wordt optimaal gebruik gemaakt van zonlichttoetreding.

Tevens dienen de kussens, net als de bovenste kussens van de buitenschil, als zonwering â&#x20AC;&#x201C;en daglichtsturing.

1

Dwarsdoorsnede kalot

Appartementencomplex De Walvis

38

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX

39

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.1 Concept bouwfysische werking

=

Het beste inzicht voor energiebesparing in gebouwen ligt misschien verborgen in termietenheuvels. Zelfs bij extreme temperatuurverschillen temperatu – binnen een etmaal van nachtelijke vorst tot 40 graden Celsius overdag – zijn binnen de nesten de schommelingen in temperatuur te verwaarlozen. Ook zijn de termietenheuvels uitstekend in staat staa vocht en zuurstof vast te houden. Kennelijk zijn de insecten erin geslaagd met hun mengsel van aarde en speeksel een uitgekiend airconditioningsysteem te creëren, dat is gebaseerd op een complex comp kanalenstelsel, waardoor gebruikte lucht naar buiten wordt afgevoerd en frisse lucht wordt aangevoerd.

De klimaatbeheersing in de nesten van de Afrikaanse termiet, de Macrothermes bellicosus.. Het nest van deze termiet bestaat uit twee delen. De grove, dikke, uitgrond opgetrokken buitenhuid absorbeert de zonnewarmte. Het nest zelf staat op pootjes en wordt uiteraard met buitenlucht geventileerd. Deze lucht wordt echter eerst door het grondwater geleid en koelt zo af. Door de interne warmtelast wordt de temperatuur van de lucht hoger, stijgt op en verlaat het nest via een opening aan de bovenzijde (die soms meer dan twee meter me boven het maaiveld ligt) of via de perforaties in de buitenhuid.

De koepel is een eigenlijk een grote klimatologische buffer. Het is in staat de zon te weren of juist door te laten. De verse lucht van buiten wordt onderaan de koepel, vlak bij het water, ontrokken. Hierdoor verkrijgt men koele lucht in de koepel. De warme lucht zal stijgen en via het kalot zijn uitgang vinden. De mechanische ventilatie venti geschiedt precies zoals de termieten dat doen namelijk, de ventilatiebuizen worden door het koele IJmeerwater geleidt waardoor er (goedkope) koele lucht wordt afgegeven (eventueel ook in woning). De botanische tuin zal in de zomer warmte warm ontrekken en verkoeling geven. In de winter kan men een positief broeikaseffect laten ontstaan door de koepel af te sluiten. De appartementen zijn vervaardigd uit massieve betonwanden en vloeren. De overtollige warmte in de koepel zal de betonmassa opwarmen. In de avond en nacht zal dit zijn warmte afgeven. Overdag is er dus een behaaglijk koel binnenklimaat en in avond als het wat kouder wordt, wordt de warmte afgegeven en zorgt wederom voor een aangenaam binnenklimaat. De LTV en koelleidingen dragen bij aan dit proces. In de zomer laat men koud water voeren door de leidingen en in de winter warm water. Koud water wordt verkregen uit het IJmeer en warm water uit de warmtebron. De betonmassa accumuleert dit en geeft dit op de juiste momenten af. af

Appartementencomplex De Walvis

40

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.2 Cascokeuze Onderdeel

Casco van beton en kopvulling met houtskeletbouw Voordelen

Casco van staal en vulling met houtskeletbouw Nadelen

Voordelen

Nadelen

Gerelateerd aan cijfer Beton en HSB

Staal en HSB

Milieu

Door een bepaald betongranulaat te nemen is het beton uiterst duurzaam. Door het te wapenen met (staal of glas, etc) vezels kan men dit eenvoudig recyclen. Gaat bovendien lang mee.

Transport en bijkomstig materieel.

Makkelijk te hergebruiken

Staal is bij productie niet milieuvriendelijk. Bij omsmelten voor andere doeleinden kost dit ook veel energie en zorgt voor de nodige uitstoot.

3

4

Geluidsisolatie

Doordat de wanden en vloeren circa 500 - 700 kg/m2 wegen weren zij meer dan 55 dB, wat in een appartementencomplex zeer gunstig is. Door een zwevende dekvloer is de geluidsisolatie nog beter.

Rekening houden met flankerend geluidsoverdracht.

De HSB-wanden absorberen enigszins.

Het staal en de HSB-wanden zullen sneller resoneren, omdat de wanden circa 100 kg/m2 wegen, zal er coïncidentie plaatsvinden. Omdat de HSB-wanden woningscheidend zijn wordt er een dubbele muur toegepast. Hier ontstaat het massaveerresonantie gevaar. De tussengelegen luchtlaag is in dit geval een veer en brengt de wanden in trilling.

4

2

Brandveiligheid

Door de betonmassa is de brandwerendheid uitstekend en vooral met koelbuizen. Tevens sluit alles naadloos op elkaar aan waardoor doorslaan niet mogelijk is. Door de betonmassa wordt er tevens voldaan aan de 500 MJ (doorstraling) eis.

Er moeten heel veel voorzieningen getroffen moeten worden om de wanden 90 tot 120 minuten brandwerend te krijgen. De staalprofielen dienen tevens brandwerend bekleed te worden.

De aansluitingen van de liggers mogen de brand niet door laten slaan. Er wordt niet voldoen aan de 500 MJ eis.

4

2

Stabiliteit / constructie

Door de woningen en kernen te storten ontstaat er direct een stijf en stabiel geheel. Door de wanden zijn er geen puntlasten op het drijflichaam maar werkt dit als een grote ligger.

Storten op het water.

Makkelijk en snel te monteren.

Niet gelijk stabiel en er dienen stabiliteitsbokken en/of schoren aangebracht te worden t.b.v. de stabiliteit. Dit kost ook weer ruimte. De kolommen zijn allemaal puntlasten.

4

2

Dimensionering en gewicht

Neemt naar verhouding niet veel ruimte in beslag ten opzichte van de staalprofielen en HSB-wanden.

Weegt meer dan staal en HSB. Wat voor het drijflichaam een belangrijke factor is.

Weegt minder dan beton en HSB. Wat voor het drijflichaam een belangrijke factor is.

Neemt meer ruimte is beslag vanwege de gestelde eisen voor appartementbouw. Omdat het veel ruimte in beslag neemt wordt alles hoger, breder en langer. De totale hoogte zal stijgen met 6 meter ten opzichte van beton. Dit betekend dat de koepel en staart groter word. Tevens zal het drijflichaam groter worden.

3

3

Warmteaccumulatie

Blijft betrekkelijk koel op een zomerdag en nacht. Absorbeert de warmte en er hoeft niet of nauwelijks geventileerd te worden. De geabsorbeerde warmte wordt ‘s nachts weer afgegeven.

Massa is nodig voor het gebruik van passieve zonne-energie en interne warmtebronnen.

Duurt even voordat de massa is opgewarmd maar geeft daarna lang zijn warmte af.

Is ‘s winters zeer snel opgewarmd maar temperatuurschom melingen zijn voelbaar.

Is op een zomerdag zeer warm en ‘s nachts weer koud.

Overdag moet er veel geventileerd worden.

5

2

LTV en Koeling

LTV en koeling leent zich uitstekend voor betonbouw vanwege het accumulerend vermogen. In de zomer laat men koel water door de wanden lopen en in de winter warm water.

LTV en koeling werk optimaal indien er massa aanwezig en dat is er nu niet.

5

2

1

4

29

21

Flexibel en demontabel

Nauwelijks tot niet mogelijk in deze samenstelling

Kan eenvoudig gedemonteerd worden

Eindbeoordeling door optelling cijfers (cijfer toekenning 1 t/m 5)

Het casco van beton en HSB komt als beste uit de afweging. De belangrijkste punten zijn de goede geluidsisolatie, brandveiligheid brandveilig en accumulatievermogen (termietenheuvel). Na het storten van de wanden en vloeren ontstaat er direct een stijf geheel en hoeft men geen speciale voorzieningen meer te treffen t.b.v. de brandveiligheid brandveilighei en geluidsisolatie.

Appartementencomplex De Walvis

41

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.3 Fundering en bergingen

Het gebouw kent nauwelijks puntlasten maar gelijkmatige verdeelde belastingen in de vorm van schijven. De wanden zijn uitgevoerd uitgevo als stijve schijven en zijn verbonden met het drijflichaam middels wapening en beton. De betonwanden worden middels voorgeprogrammeerde tunnelbekistingen gestort. Het stellen van de tunnelbekisting geschiedt middels kimankers of kimbanden. Op O de begane grondvloer zijn de bergingen gesitueerd. De dekvloer is direct aangebracht op het drijflichaam echter zit er tussen het drijflichaam en dekvloer een waterwerende laag in verband met optrekkend vocht. De dekvloer is een cementdekvloer want deze is i bestand tegen vocht en dergelijke. De kopwanden zijn uitgevoerd in houtskeletbouw (HSB). Deze wanden worden tevens gebruikt als scheiding tussen de bergingen. De wanden voldoen aan alle gestelde eisen omtrent akoestiek, brandveiligheid, etc. De betonwanden zijn voorzien van MS-wanden, dit zijn buigslappe en geïsoleerde wanden. De bewoners op de eerste verdieping mogen geen last krijgen van geluidsoverlast en koudebruggen. De betonwanden zelf hebben vanuit de bergingen last van flankerend flankere geluidsoverdracht. Door de voorzetwanden en verlaagd plafond is het geheel akoestisch, thermisch en brandveilig ingepakt. De projectgroep heeft dit gedaan in verband met de onbekende functie die bewoners gaan toekennen aan hun berging. Theoretisch kan ka men uitgaan van één functie namelijk, een opslagruimte maar de in de praktijk blijken deze ruimtes veelal voor andere doeleinden doelein gebruikt te worden. De vergrootte brandveiligheid is in verband met de onbekende opslag van de bewoners (vloeistoffen, materialen, materi etc.). Bij de HSB en betonaansluiting is een brand- en geluidsbarrière van steenwolisolatie. Dit voorkomt brandoverslag en geluidslekken.

Optrekkend vocht en kou

De kopwanden van HSB zijn ter plaatse van het atrium en galerij opgebrand met een bitumineuze dakbedekking ten behoeve van de waterkering.

Appartementencomplex De Walvis

42

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX Wintersituatie In de winter gaan de luiken dicht en de zonweringen open. Warme lucht blijft nu binnen en er ontstaat een positief broeikaseffect. Doordat de schuifdeuren van de bergingen dicht zijn, is de natuurlijk trek in de koepel weg. De schuifdeuren zijn dus onderdeel geworden van de klimaatbeheersing.

Vluchten bij brand

Winterdagsituatie: zonwering open, luiken dicht (positief broeikaseffect) en schuifdeuren berging dicht

Bij brand gaan de schuifdeuren van de bergingen automatisch open. Men kan dan ten alle tijden vluchten richting de koepel. De koepel heeft grote ventilatie kleppen welke ook automatisch open gaan bij een noodsituatie. De bewoners en bezoekers kunnen dan snel vluchten uit de koepel.

Zomersituatie

Zomerdagsituatie: zonwering dicht, luiken open, mechanische Zomerdagsituatie toevoer koele lucht uit convectorputten (koudegordijn) en schuifdeuren berging open

Appartementencomplex De Walvis

In de zomer gaan de luiken open en de zonweringen dicht. Warme lucht stijgt op en zal zijn uitweg vinden boven in de koepel.

Om verhitting te voorkomen zijn er langs de randen en in het midden van de koepel convectorputten geplaatst. In de zomer laat men koele lucht door de kanalen voeren waardoor het geveloppervlak koel zal worden. Tevens zal de warme lucht sneller uit de koepel geventileerd worden, waardoor er een aangenaam binnenklimaat ontstaat.

Door de luchtkanalen door het koude IJmeer te laten lopen zal de lucht erg koel zijn zonder dat daarbij dure energievoorzieningen voor nodig zijn.

Doordat de schuifdeuren van de bergingen open zijn ontstaat er een natuurlijke trek. De schuifdeuren zijn dus onderdeel geworden van de klimaatbeheersing.

43

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.4 Woningscheidende vloeren en wanden Bij 9 – 16 of meer bouwlagen is de brandveiligheid maatgevend. Uit vuistregels blijkt dat een vloerdikte van 280mm voldoet. Vanuit het oogpunt brandveiligheid, akoestiek en thermische opslag is dit 300mm geworden. De vloeren zijn tevens voorzien van een zwevende dekvloer. Dit bestaat uit een 30mm harde persing isolatielaag en een dekvloer van 60mm. De LTV en koelleidingen zijn opgenomen in de dekvloer. De zwevende dekvloer reduceert het directe geluidsoverdracht in de vorm van contactgeluid.

De dekvloer heeft een gewicht van circa 140 kg/m2, 100 kg/m2 is echter minimaal vereist in verband met coïncidentie.

Het eigen gewicht is dan te laag en komt te makkelijk in trilling, in de details is hier rekening mee gehouden. Het is gewenst dat de vloeren een massieve afwerking krijgen in verband met de thermische opslag.

De woningscheidende wanden zijn tevens 300mm dik in verband met brandveiligheid, akoestiek en thermische opslag. De LTV en koelleidingen hebben namelijk ook een dekking nodig van tenminste 70mm in verband met veiligheid (boorzone). Een woningscheidende wand moet tenminste een gewicht hebben van 600 kg/m2 ten behoeve van de akoestische eisen. In dit ontwerp hebben de wanden een gewicht van 720 kg/m2.

Branddoorslag en overslag Wanneer geluid op een constructie valt, wordt een gedeelte gereflecteerd (teruggekaatst), een gedeelte wordt doorgelaten en een gedeelte blijft in de constructie achter. De hoeveelheid geluid die wordt doorgelaten, is doorgaans naar verhouding erg klein.

Voor homogene constructies (één laag beton in de dit geval) kan theoretisch worden afgeleid wat de geluidsisolatie zou moeten zijn. Deze is afhankelijk van de massa van de constructie en van de frequentie van het geluid.

Zoals rechts is geïllustreerd laat de praktijkmassawet zien dat hoe zwaarder de constructie is, hoe beter de geluidsisolatie.

Bij massa’s beneden de 100 kg/m2 treedt eerder coïncidentie op dan bij zware stijve wanden. Echter is de praktijkmassawet een globale richtwaarde.

Appartementencomplex De Walvis

44

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.5 Dak- en gevelsluiting Omgekeerd dak Door een omgekeerd dak te gebruiken kan men stellen dat deze aan alle (bouwfysische) wensen voldoet: isolatie aan de buitenzijde (los gelegd, dus niet dampdicht), bitumineuze dakbedekking en tevens dampremmende laag aan de warme zijde van de constructie (onder isolatie). Er is daarom geen kans op inwendige condensatie. Omdat de dakbedekking onder de isolatie ligt, staat zij niet bloot aan sterke temperatuurschommelingen, wat de levensduur ten goede komt.

Doordat dakbedekking en isolatie los liggen, is belasting noodzakelijk om opwaaien door zuiging te voorkomen. Als ballastmateriaal is er gekozen voor betontegels en grind. De betontegels zijn tevens looppaden voor onderhoud en dergelijke.

Dit is overigens ook nodig om het isolatiemateriaal tegen de invloed van de ultraviolette straling in het zonlicht te beschermen. bescher De isolatieplaten zijn uitgevoerd met een sponning zodat deze naadloos op elkaar aansluiten, waardoor er geen teruggang van de warmteweerstand plaatsvindt. De steenwolplaten zijn speciaal behandelde platen van hoge en drukvaste persing.

Hierdoor zijn de platen bestendig tegen wateropname en zijn de platen rotrot en schimmelbestendig. De steenwolplaten hoeven alleen aan de randen en op andere kritische plaatsen te worden geballast.

Dakopstand De dakopstanden zijn niet alleen esthetisch maar ook functioneel. Doordat de opstanden circa 1200mm hoog zijn, zijn de installaties en dergelijke niet meer zichtbaar. Tevens dienen de dakopstanden als arbo-voorziening en hoeven er verder geen veiligheidsvoorzieningen getroffen te worden. Dit is tijdens de bouw maar ook na de bouw erg praktisch. De opstanden zijn van houtskeletbouw en zijn middels consoles bevestigd aan de betonvloeren. De consoles(1 ) worden middels boorankers bevestigd. De HSB-elementen( 2 ) vallen tussen de staalprofielen en worden aan elkaar gekoppeld middels houtfretten c.q. houtdraadbouten. De houtdraadbouten gaan door de aanslaglatten ( 3 ) van de elementen.

3 2

2 31

De dakopstanden dienen volledig opgebrand te worden met een bitumineuze dakbedekking. Hierdoor wordt een volledig waterdichtheid gecreĂŤerd. De opstanden hoeven eigenlijk alleen ter plaatse van het dakisolatie geĂŻsoleerd te worden ter voorkoming van koudebruggen, echter werken de opstanden mee aan het reduceren van de nagalmtijd en hebben dus een absorberende maar ook een brandveilige functie.

Appartementencomplex De Walvis

45

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX Bouwfysische werking borstwering

Borstwering woning grenzend aan atrium

1

15mm gipsplaat (brandveilig, massa t.b.v. geluid en accumulatie);

2

Dampremmende folie;

3

140mm steenwolisolatie t.b.v. brandveiligheid, geluidsisolatie en warmte; Stijl- en regelwerk van hout;

Opvallend geluid

Gereflecteerd geluid

Doorgelaten geluid

4

15mm cempanel geperforeerd (brandveilig, massa t.b.v. geluid, accumulatie en vochtbestendig);

5

Zwart firetdoek dakpansgewijs aangebracht t.b.v dampopen- en waterkerende functies (firetdoek leent zich uitstekend voor akoestiek en brand)

6

Regelwerk van western red cedar hout 50 x 50mm

7

Verticale western red cedar houtenen gevelbekleding 50 x 50mm. Gevelbekleding is voldoende open I(20mm) t.b.v. geluidsabsorptie.

Geluidsabsorptie De werking van de geperforeerde panelen zijn berust op het resonantieprincipe. Ieder voorwerp heeft namelijk een frequentie waarbij het spontaan in trilling komt (de eigenfrequentie). Wanneer dit voorwerp nu wordt aangestoten door een trilling die gelijk is aan die eigenfrequentie, zal het voorwerp spontaan mee gaan trillen. De lucht in de gaatjes van de perfoplaten vormt een soort massa, die kan trillen op de erachter gelegen luchtlaag, die als een veer fungeert. Zo’n massa-veersysteem heeft een bepaalde eigenfrequentie of resonantiefrequentie.

Door de werking van het massa-veersysteem kunnen deze constructies goed absorberen in een frequentiegebied van circa 300 – 1500 Hz (spraakgebied!) In dit geval moet echter de perforatiepercentage niet te groot zijn (5 à 10 %). De absorptie bij hogere frequenties gaat door deze lage perforatiegraad weliswaar verloren, maar hiervoor krijgt men een absorptie bij lagere en middenfrequenties terug.

12

3

45 6

7

Brandveiligheid Omdat de borstweringen minimaal 1000mm hoog zijn, voldoen deze aan de gestelde brandeisen. Door het toepassen van een borstwering borstwe is brandveilige glas niet meer nodig. De eerste brandwerende buitenlaag is firetdoek. Dit doek is werkt bij aan een brandvertraging en is vlamdovend. Firetdoek draagt tevens bij aan de geluidsabsorptie. 15mm cempanel is circa 30 à 60 minuten brandwerend. Wel moet men voldoende lange schroeven hebben want anders kunnen de platen van de constructie afvallen. Het stijlstijl en regelwerk van hout dient een lage inbrandsnelheid te hebben. 40mm per uur bij eenzijdige inbranding. De HSB-elementen moeten namelijk lang intact blijven anders komt de brandveiligheid in het geding. Het isolatiemateriaal is van steenwol en is perfect bestand tegen vuur. Het verdraagt temperaturen tot boven de 1000 °C. Onder brandbelasting blijft de steenwolstructuur intact. Steenwol blijft isoleren en de draagconstructie beschermen. De brandveilige br steenwolisolatie producten geven geen aanleiding tot het ontstaan van een brand en leveren ook geen bijdrage aan de brandlast. Branduitbreiding kan door een juiste toepassing van steenwol voorkomen worden.

Thermische isolatie De HSB-elementen zijn tussen de woningscheidende vloeren gemonteerd. De elementen en de glaspuien zijn goed geïsoleerd en voldoen aan de gestelde geste thermische eisen. De woningscheidende vloeren zijn aan de kopkanten, tussen de HSB-elementen,, dichtgezet met steenwolisolatie. Zo is de vloer volledig ingepakt en thermisch verantwoord. Tevens is dit gedeelte een brandbran en geluidsbarrière.

Stilstaande lucht is het beste natuurlijke thermische 'isolatiemateriaal'. Steenwol omhult stilstaande lucht en heeft daarom een hoge, natuurlijke isolatiewaarde. Aangezien steenwolisolatie niet veroudert, is een blijvend hoge en gelijkblijvende isolatiewaarde gegarandeerd. Door de wolstructuur grijpen afzonderlijke steenwolplaten naadloos n in elkaar. Omdat steenwol niet krimpt of uitzet, is deze naadloze aansluiting ook in de toekomst gegarandeerd. Koudebruggen ter plaatse van naden zijn uitgesloten.

Appartementencomplex De Walvis

46

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX Flankerend en direct geluid- en brandgedrag

Bouwfysische werking borstwering

Brand- en geluidsbarrièr e

Flankerend en direct geluid- en brandgedrag Brand- en geluidsbarrière

Brand- en geluidsbarrière

Borstwering woning grenzend aan atrium

Flankerend en direct geluid- en brandgedrag

Brand- en geluidsbarrièr e

Geluid atrium

Appartementencomplex De Walvis

47

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX Natuurlijke ventilatie

In de zelfdragende puien zit een suskastzone. De suskastzone is niet zichtbaar van buitenaf omdat de gevelbekleding over deze zone loopt. De openingen in de gevelbekleding is voldoende voor een goede luchttoevoer. Doordat de noord- en zuidkant met elkaar in verbinding zijn middels een gang op de bovenste verdieping ontstaat er een natuurlijke trek.

Eenmaal de woning uit zal de lucht afgevoerd worden uit de koepels middels het “schoorsteen-effect”. De slaapkamers zijn tevens voorzien van ventilatieroosters.

Bij hogere windsnelheden wordt de luchtdoorlaat van de roosters automatisch kleiner om overmaat ventilatie tegen te gaan. Tevens is dit onderdeel van de klimaatbeheersing van het gebouw.

Worp Een koude luchtstroom heeft door zijn gewicht de neiging om naar beneden af te buigen. Dit is niet bezwaarlijk als het toevoerpunt hoog zit en de “worp” ervoor zorgt dat de luchtstroom geen tocht in de leefzone veroorzaakt. Met “worp” wordt de afstand bedoeld tussen het toevoerpunt en het punt waar de snelheid van de luchtstroom is afgenomen tot de tochtgrens (ca. 0,15 m/s) Met “luchtstroom” wordt de toegevoerde lucht bedoeld, voor zover deze zich voortbeweegt met een snelheid van meer dan 0,15 m/s.

Coanda-effect De worp van een rooster is te verlengen door de luchtstroom vlak langs en evenwijdig aan een wand of plafond toe te voeren. Door onderdruk blijft de lucht aan dat vlak kleven. Door obstakels zal dit effect verstoren en zal de luchtstroom doen afbuigen, hierdoor kan er toch ontstaan in de leefzone. Als gevolg van het zogenoemde Coanda-effect strijkt de lucht nu eerst enige tijd langs het plafond alvorens alvorens in de gebruiksruimte te komen. De lucht wordt dus door het plafond al enigszins opgewarmd of afgekoeld.

Appartementencomplex De Walvis

48

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.6 Kernen Stijve kern (verticale belastingsafdracht), hoofdentree De kernen zijn verbonden met de schijfwanden en vloeren van de woningen. De stempels van staal en hun stabiliteit middels windverbanden win zorgen voor een stijve kern c.q. koker. Veelal wordt eerst de stijve kern gestort en wordt het gebouw als het ware eromheen gebouwd. Kernen verzorgen geheel of grotendeels de stabiliteit van het gebouw. De primaire functie van een kern is constructief en de secundaire functie functi is het verzorgen van verticaal transport in het gebouw als lift- en trappenhuis en als leidingschacht. De positie van de kern heeft vergaande consequenties consequ voor de bouwkundige en installatietechnische uitvoering. De vloerdragende kopwanden in overige stempels hebben een dikte van 300mm. En voorkomen het roteren van het gebouw. De kernen voorkomen dat de schijfwanden en vloeren gaan schranken (zie rechtsonder).

Zoals rechts is geĂŻllustreerd zitten de kernen tegenover elkaar dit heeft echter consequenties omdat het gebouw hierdoor niet goed kan vervormen waardoor scheurvorming optreed. Echter is dit middels een dilatatie opgelost en zijn de vloeren gekoppelde middels deuvels of dergelijke. Anders kan het gebouw alsnog roteren.

Schijfwerking (horizontale belastingsafdracht), vloer De horizontale belasting (wind) wordt door de vloeren overgebracht naar de verticale stabiliteitselementen (kern) en vervolgens afgevoerd naar de fundering (drijflichaam). De vloeren moeten dan in hun vlak als stijve schijven worden uitgevoerd. Door het gebruik van gestorte betonvloeren creĂŤert men gelijk al een stijve schijf.

Door het koppelen van de kern en de schijfwerkende vloeren ontstaat er een stijf geheel.

Het koppelen geschiedt middels meegestorte stekeinden, wapening, koppelstukken, etc. in de betonvloer en kern.

Kern Woning Schijfwand Op stramien

Appartementencomplex De Walvis

De horizontale belasting (wind) wordt door de vloeren overgebracht naar de verticale stabiliteitselementen (kern) en vervolgens afgevoerd naar het drijflichaam.

49

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 3.7 Loopbruggen galerij Een veel toegepaste constructie voor grote overspanningen is de vakwerkligger. Een dergelijke ligger is samengesteld uit staven die in zogenaamde knooppunten bijeenkomen. Voor de berekening van vakwerkliggers worden de knooppunten meestal beschouwd als scharnieren. In werkelijkheid kunnen ze vaak enige buiging overdragen op de aansluitende staven. In normale gevallen wordt deze buiging verwaarloosd. De staven worden onderscheiden in wandstaven. (verticale en diagonalen) en randstaven (onder- en bovenrandstaven).

Vakwerkliggers zijn vergelijkbaar met op buiging belaste balken. Het belangrijke verschil is dat de balken veel materialen eisen, omdat het materiaal over de volledige doorsnede aanwezig is zonder overal effectief te zijn.

Vakwerken bestaan uit staven die elk afzonderlijk met een normaalkracht worden belast. Omdat normaalkrachten weinig materiaal vergen, zijn vakwerken dus economisch voor wat betreft het materiaalgebruik.

Wordt het materiaal in de verticale opbouw nog verder beperkt, dan kan een vakwerkligger worden toegepast. Hierbij worden de dwarskrachten opgenomen door trek- en drukstaven die verticaal en diagonaal zijn geplaatst. De uitvoering kan op verschillende manieren geschieden door combinatie van op trek dan wel druk belaste diagonalen al dan niet gecombineerd met verticale staven.

Door de gesloten profielen (ronde buizen) is de constructie minder gevoelig voor corrosie. Daarnaast zijn de ronde buisprofielen gekozen vanuit esthetisch oogpunt. De loopbruggen en de koepel vormen nu een eenheid. Echter is het lassen, afwerken en aanbrengen van brandwerende coating erg kostbaar.

Drie-dimensionale buisconstructie In dit ontwerp bedraagt de overspanning van de loopbruggen maximaal 15 meter (koepel naar woning). Om vakwerkliggers te dimensioneren is er gebruik gemaakt van een vuistregel. De vuistregel rekent de hoogte van de vakwerkligger uit, namelijk: 15 meter * 1/25 = 0,60 m = 600 mm

Loopbrug bestaande uit vijf aan elkaar gelaste drie-dimensionale buisconstructies

Daarbij heeft de projectgroep gekeken naar uitzonderlijke situaties. De puntlasten op de loopbrug zijn groter wanneer er verhuist wordt, als men de loopbrug als vluchtroute gebruikt, etc. Tevens is er gekeken naar het samenvallen van de frequentie met de eigenfrequentie van de loopbrug. Dit verschijnsel wordt ook wel coĂŻncidentie genoemd. Of wat zal er gebeuren als er meerdere mensen op de loopbrug aanwezig zijn en springende bewegingen maken? Vanwege de bovengenoemde redenen, vormen de vijf aan elkaar gelaste vakwerkliggers een loopbrug. Hierdoor wordt er meer stijfheid en massa verkregen. Door de grote overspanning en eigen gewicht zal de loopbrug enigszins doorbuigen. Afhankelijk van het aantal mensen zal de loopbrug nog meer doorbuigen. Om nog meer draagkracht en stevigheid te creĂŤren is er een positieve zeeg aangebracht. Hierdoor krijgen de loopbruggen een kleine kattenrug.

Zie belastingsituatie van de loopbruggen Drie-dimensionale buisconstructie

Appartementencomplex De Walvis

50

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 800 N

800 N

800 N

800 N

800 N

800 N

Belastingsituatie loopbrug

Doorbuiging

DRUK

TREK

DRUK TREK

De roloplegging of het rolscharnier Er is rotatie om het scharnier mogelijk en een translatie in de rolrichting. Daar de wrijving gering is zal de reactiekracht loodrecht op de rolbaan staan met de werklijn door het scharnier. De rol geeft één reactiekracht.

De scharnieroplegging of het vaste scharnier Er is rotatie om het scharnier mogelijk, maar geen translatie. De reactiekracht gaat door het scharnier, met een horizontale en verticale ontbonden. Het scharnier geeft twee reacties.

800 N

800 N

A

B

De belasting Dit is een schematische weergaven van de belasting.

De mens kan weergeven worden als een puntlast.

Zeeg aanbrengen De loopbrug zal, afhankelijk van het aantal mensen c.q. puntlasten, een bepaalde doorbuiging hebben. Door een positieve zeeg te creëren in de constructie zal deze meer doorbuiging kunnen verdragen.

Momentenlijn

Appartementencomplex De Walvis

51

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN

Appartementencomplex De Walvis

52

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN Inleiding In dit hoofdstuk worden de technische aspecten van het atrium en de botanische tuin besproken. Beide onderdelen liggen zowel in de koepel als in de staart van het complex. Het atrium wordt gerealiseerd door een koepel over het totale complex te plaatsen. Hoe deze koepel technisch uitgewerkt wordt is reeds behandeld in hoofdstuk 2.0 Koepel en staart van het Technisch Plan. In deze uitwerking wordt verder ingegaan op het realiseren van een botanische tuin op het drijvend appartementencomplex.

4.1 Impressies aan de hand van referenties Het beste referentiebeeld van een atrium en een botanische tuin ineen is Eden Project,, ontworpen door Grimshaw Architects en gerealiseerd in Cornwall, UK. Hieronder is een afbeelding geplaatst van het totaalbeeld van dit project.

Drijvend appartementencomplex de Walvis toont veel gelijkenissen met dit project.

Behalve dat het niet drijft is ook dit een groot atrium, waarin een botanische tuin is gerealiseerd. Hoe dit er van binnen uitziet is te zien op de afbeelding hiernaast. Daarnaast is de buitenschil van het Eden Project uitgevoerd in staalbouw in combinatie met ETFE. Ditzelfde materiaal wat ook gebruikt voor de bekleding van de koepel en de staart. Hoewel Grimshaw er voor gekozen heeft om een hexiaal ontwerp toe te passen voor de koepels wordt er voor de Walvis een radiaal ontwerp gebruikt. Waarom er voor dit ontwerp gekozen is reeds behandeld in voorgaande hoofdstukken.

Grimshaw Architects â&#x20AC;&#x201C; Eden Project â&#x20AC;&#x201C; Cornwall UK

Appartementencomplex De Walvis

53

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN 4.2 Het doel van de botanische tuin Van oudsher heeft een botanische tuin een educatieve functie. Een botanische tuin werd vroeger vaak bij een klooster, school of universiteit gesitueerd. Deze tuinen werden en worden nog steeds gebruikt om gewassen te laten groeien welke in principe niet voorkomen in het desbetreffende land, danwel streek. Het in standhouden van de verscheidenheid van planten en bomen was een tweede belangrijke reden om botanische tuinen te realiseren.

De tabel laat zien dat er een dikke laag grond nodig is om bomen te kunnen planten op het drijflichaam. Daarnaast neemt dit ook een groot gewicht met zich mee, zeker als men er rekening mee houdt dat de tuin een oppervlakte van ongeveer 15.000 m2 . Dit zou ook betekenen dat er over het gehele drijflichaam een laag van minimaal 1000 mm bodem geplaatst moet worden waarin de begroeiing kan aarden.

Het doel van de botanische tuin in het appartementencomplex is om voldoende groenvoorziening te creĂŤren voor de bewoners van de Walvis. Daarnaast moet het voor de bezoekers van de openbare functie een extra stimulans zijn om het drijvende complex te bezoeken. Tevens draagt de botanische tuin ook bij aan het binnenklimaat in de koepel. Door verschillende gewassen en een vijver binnen in de koepel en gebruik te maken van natuurlijke ventilatie zal de tuin voor een groot deel bijdragen aan het verzorgen voor een prettig binnenklimaat.

Hierdoor moet men ook de woningen en openbare functie een meter ophogen zodat deze vanaf het maaiveld goed bereikbaar is. Die ophoging kan op verschillende manieren maar hoe dan ook moet er iets onder de woningen geplaatst worden wat stevig genoeg is voor een goede krachtenafdracht. Dit zal dus ook een flink extra gewicht met zich meebrengen.

Hieronder staat een afbeelding welke laat zien hoe de bodemlaag opgebouwd zou moeten worden vanaf het drijfplateau. De laag aarde waarin de planten groeien zal variĂŤren aan de hand van de gekozen beplanting.

4.3 Opbouw De opbouw van een botanische tuin is een grote opgave. Veelal zijn botanische tuinen, kassen of koepels, waarin de planten in de grond groeien. De grond is al dan niet bewerkt zodat er ook planten kunnen groeien welke niet in het huidige klimaat kunnen leven.

Dit bovenstaande gegeven is ook een groot probleem voor het drijvende complex. Omdat er voor een goede botanische tuin een flinke laag ondergrond nodig is, wordt dit alles een zwaar geheel.

Omdat het belangrijk is dat het appartementencomplex niet zwaarder wordt dan nodig is, zou het onverstandig zijn om over het gehele complex een dik grondpakket te plaatsen. Hieronder een tabel met wat voor dikte er nodig is om verschillende soorten gewassen te plaatsen en hoeveel gewicht dit met zich meebrengt. Hierbij is gekeken naar de opbouw van vegetatiedaken.

Beplantingssoort

Dikte van het grondpakket

Gewicht per m2

Sedums en mossen

80 mm

75 kg

Kruiden

10 mm

95 kg

Gras en weide planten

140 mm

150 kg

Bodembedekkers

250 mm

350 kg

Heesters en struiken

400 mm

450 kg

Moestuin

500 mm

600-900 kg

Kleinkronige bomen

700 mm

900-1200 kg

Kleine bomen

1000 mm

1200-1500 kg

Bodempakket voor begroeiing Filtervlies Drainage Beschermlagen en drukverdelende lagen

Drijfplateau

Appartementencomplex De Walvis

54

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN 4.4 Doelgerichte oplossingen Zoals op vorige pagina al te zien was, zijn er een aantal onderdelen noodzakelijk om vanaf een betonnen ondergrond een tuin te kunnen creëren. Zeker als het drukverschil goed opgevangen moet worden als er op sommige plaatsen meer bodem gerealiseerd moet worden. Deze drukverdelers kunnen in combinatie met drainage geplaatst worden.

Hieronder een aantal verschillende mogelijkheden om dit te creëren.

Om een aantal van de eerder genoemde problemen het hoofd te kunnen bieden, zullen er passende oplossingen moeten worden bedacht welke goed aansluiten bij de visie en het concept. Omdat er gewerkt wordt met een drijvend geheel is het onmogelijk om op het gehele plateau ruim een meter grond te plaatsen en hiermee een gigantisch gewicht aan het totaal toe te voegen. Om toch bomen te kunnen plaatsen moet er dus een andere oplossing worden gezocht voor dit probleem.

Hieronder een korte omschrijving van de tegengekomen problemen: 1. Het plaatsen van bomen kost veel meer ondergrond dan het plaatsen van gras of kleine struiken. Wat is hierin de beste combinatie, gezien het feit dat er niet overal een dikke ondergrond geplaatste kan worden.

2. Opbouw van de beplanting, aangezien er niet overal het zelfde soort begroeiing toe wordt gepast.

3. De vijver is een belangrijk onderdeel van de botanische tuin. In eerder stadium is bepaald dat de vijver niet rechtstreeks in contact staat met het IJmeer zelf. Er zal dus een ‘bak’ geplaatst moeten worden om een vijver te creëren in de groenvoorziening.

4. Naast de vijver is er ook nog de groene as waar water door stroomt. Hoe gaat dit aansluiten bij de rest van de rest van de botanische tuin.

5. Bewatering van de begroeiing. Omdat het geheel zich onder een koepel bevind, zal er geen regenwater direct in de tuin terecht komen.

Om deze vragen te kunnen beantwoorden zal er tegelijkertijd aan een ontwerp gewerkt moeten worden met bovenstaande punten in het achterhoofd. Er zijn een aantal eisen waaraan voldaan moet worden om een goede botanische tuin voor het appartementencomplex te kunnen realiseren.

Stroming van het water is ook een belangrijk onderdeel in de botanische tuin. Om bijvoorbeeld legionella tegen te gaan zal het water in beweging moeten zijn zodat het zuurstof op kan nemen.

1. Er moet voldoende bodem zijn om bomen te kunnen planten. Hier kunnen verschillende oplossingen voor bedacht worden, zoals plantenbakken voor bomen om zo extra bodem te creëren. Of een ontwerp als een golfbaan, waarin ‘heuvelig landschap’ wordt gerealiseerd waardoor er op sommige punten voldoende bodem is om bomen te kunnen planten.

2. Bewatering moet van binnenuit danwel ondergronds gebeuren, hierbij kan gekeken worden hoe dat in de agrarische sector gedaan wordt.

3. De vijver en het water in de groene as mag niet stilstaan dus er zal een stroming gecreëerd moeten worden welke er voor zorgt dat het water blijft stromen. Stilstaand water zal namelijk niet bijdragen aan het klimaat en de zuiverheid ervan.

Bovendien zou stilstaand water de hygiëne van de vijver en de groene as flink beïnvloeden. De vijverbakken zullen eerder verontreinigt raken als het water niet stroomt, omdat de bacteriën van het water aan zullen gaan slaan op de vijverbodem en rand.

Appartementencomplex De Walvis

55

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN Indeling van de botanische tuin Om in één klap zo veel mogelijk problemen te tackelen is er voor gekozen om alle groenvoorziening in losse bakken te plaatsen. Dit heeft verschillende voordelen, welke hieronder opgesomd worden: 1. Onderhoud van de beplanting wordt vereenvoudigd omdat het aanwezige groen in de bakken geplaatst wordt en dus niet het gehele plateau onderhouden hoeft te worden.

2. De opbouw van de grondlagen hoeft alleen in de bakken gerealiseerd te worden zodat er geen last ondervonden word met aansluiting naar de appartementen en de koepel.

3. Bewatering en drainage kan beperkt worden tot aan de bakken zelf. Op deze manier hoeft er niet over het gehele plateau leidingen aangelegd te worden.

4. De bakken kunnen qua uitwerking gecombineerd worden met bankjes, waardoor men dicht bij het groen of onder een boom plaats kan nemen.

5. In de bakken zelf kan ook gelopen worden, waardoor je op het gras kan gaan zitten e.d.

6. De vijver zal ook in een bak geplaatst worden, waardoor het geheel een park van ‘groenbakken’ wordt waar gerecreëerd kan worden.

7. Stroming van het water kan worden gerealiseerd door in de bakken een circulatie systeem op te nemen welke het water van het einde van de groene as weer naar voren transporteert en zo het water laat stromen.

8. De overige delen van de botanische tuin wordt afgewerkt met betonasfalt. Op deze manier is er een nette grondafwerking welke nagenoeg niet gevoelig is voor onkruid en vrijwel onderhoudsarm is.

Hieronder en naast een aantal impressies van hoe deze bakken er uit komen te zien.

Appartementencomplex De Walvis

56

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN Schematische doorsnede botanische tuin Op deze doorsnede is goed te zien hoe de botanische tuin er ongeveer uitziet. Aan de opbouw is te zien dat er gebruik wordt gemaakt van bakken waarin de bomen en struiken groeien. Door het plaatsen van de bakken worden ook looproutes gecreĂŤerd. Daarnaast hebben de bakken een dubbelfunctie, er kan ook op gezeten worden omdat er ook bankjes in geĂŻntegreerd zijn.

Door middel van reflectie van het water om het complex en in de vijvers van de botanische tuin zal er extra lichtinval zijn in de koepel. Dit zal tot in de woningen reiken. Omdat de plafonds wit uitgevoerd zijn zal er nog eens extra van deze lichtinval geprofiteerd worden.

Als de vloeren ook nog glad en in een lichte kleur uitgevoerd worden zal dit nog verder geoptimaliseerd worden.

Appartementencomplex De Walvis

57

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN 4.5 Technische uitwerking botanische tuin Om de bakken goed te laten werken met zowel de planten als vijvers is er een goede constructie en installatie nodig. In dit hoofdstuk wordt uitgewerkt hoe dat opgebouwd wordt en hoe alles gaat werken. Dit gaat aan de hand van verschillende onderwerpen; -

Wat is er nodig om de planten te voorzien?

Wat is er nodig om de vijver te laten functioneren?

Hoe worden de bakken gerealiseerd en uitgewerkt?

Hoe zijn de installaties aangesloten?

Wat is er nodig om de planten te voorzien?

Om de begroeiing goed te kunnen laten groeien en te kunnen voorzien van voedingstoffen en een goede bodem zijn er een aantal onderdelen nodig welke in de â&#x20AC;&#x2DC;plantenbakkenâ&#x20AC;&#x2122; moeten worden gemaakt. In hoofdstuk 4.3 Opbouw is er al gekeken naar wat voor bodem de begroeiing nodig heeft en hoe deze opgebouwd wordt op een dak. De planten bakken kunnen ook als dak worden gezien omdat ze ook op een betonnen ondergrond gecreĂŤerd worden.

In de doorsnede is goed te zien dat er in de bak gebruik wordt gemaakt van een drukverdelende laag aan de onderkant, zodat de bak gelijkmatig belast wordt. Tot aan de rand wordt deze opgevuld met grond waarin de planten en bomen in kunnen groeien. In de grond worden tyleen slangen verwerkt welke de planten en bomen van water voorzien. Dit zijn rubberen slangen welke geperforeerd zijn. Hier loopt water doorheen en zal onder druk dus het water verspreiden via de gaten en zo de wortels van de planten kunnen bereiken. Het water wat niet opgenomen wordt kan door de drainage leidingen welke onderin liggen worden opgevangen en afgevoerd. Drainage leidingen zijn plastic buizen welke ook geperforeerd zijn, deze nemen het overtollige water op en voeren dit af.

Het water wat gebruikt wordt om de planten te bewateren wordt uit het IJmeer gehaald. Omdat er in het IJmeer zoet water is, zou dit in tegenstelling tot zout water, goed toegepast kunnen worden als voeding voor de planten. Echter zal het eerst gezuiverd moeten worden.

Een aantal onderdelen zijn essentieel voor het goed onderhouden van planten: -

Watertoevoer Waterafvoer, drainage Drukverdelende laag op de bodem in combinatie met drainage Voldoende dikte aan grond voor de wortels van bomen danwel andere planten

Hiernaast een schets met de indeling van de plantenbakken.

De bomen welke gebruikt worden in de plantenbakken moeten aan een aantal eisen voldoen. Deze bomen hebben een beperkte de ruimte om te wortelen doordat ze in een bak staan. Groter als de bak kunnen de wortels niet worden. Daarnaast is het belangrijk dat de bomen hun blad behouden.

Er is dus gekozen voor kortwortelige en bladhoudende bomen. Deze zijn het meest geschikt voor onze toepassing. Daarnaast zal er gewoon gras en bloemen kunnen geplant worden op de overige grond, zodat het geheel een groen beeld geeft.

Bomen en beplanting Gras Grondpakket Bewaterings leidingen

Drainage leidingen Drukverdelende laag

Appartementencomplex De Walvis

58

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN Wat is er nodig om de vijver te laten functioneren?

Voor de vijver en de groene as worden dezelfde soort bakken gebruikt als voor de begroeiing.

Deze bakken worden dan in plaats van met potgrond gevuld met water. De binnenafwerking wordt met verf gerealiseerd, waardoor het water er altijd helder uitziet. Daarnaast moet de binnenkant ook dichtgebrand worden om waterlekkage te voorkomen. Het is noodzakelijk dat het water blijft stromen, zodat het aanslaan van bacteriĂŤn tegen de wanden zo veel mogelijk wordt vermeden.

In de grote vijvers midden in de botanische tuin zal een fontein gesitueerd worden. Deze fontein zal het water wat er gebruikt wordt uit de vijver uit het IJmeer halen en omhoog spuwen. Daardoor is er een aanzuiging van water en dus stroming. Bij het begin van de groene as, wordt dit water uit de centrale vijver gehaald. Op deze manier is er een circulatie van water en zal het blijven stromen.

Het water wat in de vijver zit, zal zuiver moeten zijn, maar hoeft geen kraanwater te zijn.

Aangezien er een waterzuivering installatie bij het complex aanwezig is, is het mogelijk om water uit het IJmeer te gebruiken voor in de vijver. Daarnaast zal de vijver in verbinding moeten staan met het IJmeer zodat bij calamiteiten en onderhoud de vijver leeggepompt kan worden.

In het beginpunt van de groene as, waar de OV ingang zich ook bevindt, ontspringt de watervoorziening. Door middel van een pomp wordt het water vanaf de grote vijver weer terug gepompt zodat het water blijft stromen.

De oorsprong van de vijver is net als hiernaast gesitueerd. Door middel van stroming zal het water naar de grote vijver geleid worden. Daar is de fontein gesitueerd welke het water uit de vijver zelf gebruikt en opspuit.

Waterpartij

Leidingen voor het transporteren van water waardoor het blijft stromen vanaf de groene as tot aan de vijver

Appartementencomplex De Walvis

59

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN Hoe worden de bakken gerealiseerd en uitgewerkt?

De bakken hebben een dubbelfunctie, namelijk een groenfunctie en een ontmoetingsplek. Zoals al eerder is geschetst zullen de bakken rondom bankjes hebben zodat bewoners en bezoekers kunnen gaan zitten bij of onder een boom. Omdat de bakken in beide gevallen, zowel bij water als begroeiing, te maken krijgen met een flink gewicht wat ze moeten tillen is er gekozen voor een stevig materiaal. De bankjes zullen uitvoert worden als betonnen elementen welke afgewerkt zullen worden met hout.

Om de bouw en montage ervan te kunnen versoepelen zullen de bakken worden geprefabriceerd en in de botanische tuin zelf geplaatst en gekoppeld worden. Daarnaast zal de bak worden bewerkt en gevuld worden met grond of water. Hieronder een visualisatie van de montage daarvan.

Omdat er in het element ook bankjes worden verwerkt, zullen deze wel aan een aantal eisen moeten voldoen. Deze bankjes moeten namelijk wel gebruikt worden en dus prettig zitten.

Hieronder een doorsnede van het element waarbij de maatvoering gegeven is.

70 cm 40 cm Hoe zijn de installaties aangesloten?

Omdat de bakken geprefabriceerd zijn, zullen ze ter plaatse tegen elkaar aan worden gezet.

In het geval van de plantenbakken zullen de leidingen bij het plaatsen van de drukverdelende laag en de grond aangebracht kunnen worden. Op deze manier hoeven de installaties niet gesegmenteerd te worden.

50 cm

Bij de vijver en de waterbakken zullen de leidingen ook na het plaatsen van de elementen in de bakken worden geplaatst. Daarna zal er een glad bitumen aan de binnenkant van de bakken worden gelegd, waarna deze dichtgebrand wordt om lekkage te voorkomen. Dit gladde bitumen kan vervolgens geschilderd worden om zo de vijverwand een heldere kleur te geven.

Op deze manier ziet het water er altijd helder en verfrissend uit. Hieronder een beeld uit Valencia, de groene as door de stad ontworpen door Calatrava. Ook hier heeft de bodem van het water een kleurtje gekregen om deze zo extra op te laten vallen.

5,4 m

Appartementencomplex De Walvis

60

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN Indeling van de botanische tuin in kaart

- Koepel - Appartementencomplex - Overige panden in de Walvis - Groenvoorziening - Water/vijver

Hiernaast een impressie van hoe de botanische tuin er uit komt te zien vanuit vogelvlucht.

Appartementencomplex De Walvis

61

5.0 ORGANISCHE VORM

62

5.0 ORGANISCHE VORM 5.1 Organische vorm In de staart van het complex is er een organische vorm gesitueerd. Hierin wordt een theater en bioscoop geplaatst. Deze openbare functie moet de trekpleister van het gehele complex worden.

Er is gekozen voor een organische ‘BLOB’ vorm omdat deze in contrast staat met het appartementencomplex. Het appartementencomplex is strak en hoekig, en de organische vorm is dat niet. Als referentie voor de organische vorm is er gekeken naar de organische vorm van Grimshaw, welke hiernaast is afgebeeld. Dit is ook een ‘doos-in-doos constructie’ wat het appartementencomplex De Walvis ook heeft.

De groene as, waar de organische vorm gesitueerd is, loopt onder de BLOB door, waardoor deze dus niet onderbroken wordt. Op deze manier zal men de BLOB volledig beleven omdat deze van alle kanten te bezichtigen is.

Organische vorm

Groene as

OV ingang

Appartementencomplex De Walvis

63

6.0 DUURZAME ENERGIE & INSTALLATIES

64

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.1 Rook en Warmte Afvoer (RWA) Bij brand heeft men een zo ver mogelijk zicht nodig om te vluchten. Dit is te verwezenlijken doormiddel van een RWA systeem. Tevens is het mogelijk om de brandcompartimenten te vergroten wanneer er een RWA systeem aanwezig is in het pand. Door een RWA wordt de rook afgezogen doormiddel van ventilatie kleppen die zich boven op het dak of in de gevel bevinden. Een RWA bestaat uit de volgende punten:

De belangrijkste doelstelling bij brand is dat mensenlevens worden beschermd en materiĂŤle schade wordt beperkt. Dit wordt onder ander bereikt door na het ontstaan van een brandhaard, hitte, rook en vrijkomende gassen zo snel mogelijk af te voeren. Hiervoor kunnen lichtkoepels uitgevoerd worden als rookrook en warmte afvoersysteem. Zo zijn er een aantal systemen, welke naar keuze mechanisch, elektrisch of pneumatisch bediend kunnen worden.

1. Een RWA systeem (brandventilatie eenheid voor afvoer van rook en warmte) 2. Een luchttoevoereenheid (dit kunnen deuren, ramen of RWA systeem vanuit een ander brandcompartiment zijn) 3. Een rookmelder 4. Een brandmeldcentrale 5. Een schakelkast voor het RWA systeem of alarmkast voor handmatige aansturing

In de koepel zal de RWA gebeuren met elektrische axiaal ventilatoren. Doormiddel van een brandalarm zullen de axiaal ventilatoren geactiveerd worden en zal de kalot zichzelf automatisch openen. Dit allemaal met reden dat de axiaal ventilatoren de rook met een flinke kracht naar boven blaast waardoor de rook zich via het kalot en lamellen naar buiten kan verplaatsen. De axiaal ventilatoren zullen in de binnentuin en langs de buitenkant van de woningen geplaatst. Tevens zal er langs de gehele koepel convectorputten geplaatst worden. Wanneer er brand uitbreekt zal alle rook langs de koepel dus omhoog geblazen worden.

Het RWA systeem zijn louvres, ramen of ventilatoren die bij brandmelding open gaan.

Hierdoor wordt de rook uit het gebouw gelaten.

Zonder RWA:

Met RWA:

Meerdere brandcompartimenten

Grotere compartimenten met RWA

Ventilatoren Convector strook

Appartementencomplex De Walvis

65

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.2 Luchtbehandeling en ventilatie Om in de koepel een aangenaam klimaat te creĂŤren en te behouden zal er geventileerd moeten worden. Dit kan op verschillende manieren. m Natuurlijk, mechanisch of een combinatie van beide. In de koepel zal opwarming in het minste geval voorkomen. Dit heeft te maken dat er veel v warmte van de zon binnen in de koepel zal komen. Afkoelen zal merendeels voorkomen. In dit geval zal er gebruik worden gemaakt van natuurlijke ventilatie en mechanische ventilatie.. (Zie hoofdstuk 7.6 Energieconcepten van het Analyseboek en hoofdstuk 3.3 Funderingen en bergingen van dit boekwerk.)

Natuurlijk ventileren staat eigenlijk gelijk aan het verplaatsen van lucht in een ruimte. Dit kan op een geforceerde wijze met mechanische ventilatoren ventilat of op natuurlijke wijze met natuurlijke ventilatie-eenheden. eenheden. Indien zowel voor de luchttoevoer als voor de luchtafvoer gebruik wordt w gemaakt van statische openingen (roosters, ramen e.d.) dan spreekt men van natuurlijke ventilatie. Bij ventilatie wordt buitenlucht in een ee ruimte geleid waarbij de temperatuur in de ruimte kan afkoelen tot de buitentemperatuur. Wanneer in een ruimte wordt geventileerd met enkel buitenlucht buitenluch kan dit verkoelend aanvoelen bij de aanwezige personen. Wanneer gebruik wordt gemaakt van natuurlijke ventilatie (gevelroosters, ventilatieramen, ventilatieramen ventilatie-eenheden in het dak) kan op energievrije wijze overtollige warmte uit een ruimte worden geleid. Het ontbreken van een motor brengt het voordeel met zich mee dat er geen geluidsproductie is.

Het natuurlijk ventileren zal zich bevinden op 3 locaties in de koepel. Voor de toevoer zal er in de onderste ring rond het gehele g eiland een klep bevinden die op en dicht kan. De afvoer zal gebeuren via lamellen die in de constructie verwerkt zijn en open en dicht kunnen. kunnen En de afvoer zal in het kalot gebeuren. Het kalot kan in de warme tijden op staan zodat de warme lucht in de koepel naar buiten wordt afgevoerd.

Luchtstroom

Opening voor afvoer

Opening voor toevoer

Appartementencomplex De Walvis

66

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Mechanische ventilatie Voor het mechanisch ventileren in de koepel zal er gebruik worden gemaakt van een combinatie van natuurlijke lucht met mechanische mechan voorzetting om de koepel te koelen.

Het verkoelen van de koepel/staart zal op de volgende manier gebeuren. Dit zal in de zomer gebeuren door natuurlijke ventilatie. ventilat Echter om de koepel meer te voorzien van koele lucht worden er lucht happers toegepast aan de zijkant van het drijflichaam. Zie afbeelding voor locatie van de luchthappers. luchthappers Dit in verband met de meeste wind die uit die richting komt, omdat de afstand van sommige ventilatiepunten een behoorlijke afstand zal hebben zal dit systeem ondersteund worden doormiddel van mechanische ventilatie dat de lucht voort voor zal stuwen. Het doel is om de lucht door een ventilatiekanaal te koelen. Dit zal gebeuren door een ventilatiekanaal door het water te laten lopen waardoor de lucht zal koelen door de watertemperatuur. De kanalen zullen vanaf de luchthappers rechtstreeks het water in geleid worden waarna ze een tiental meters onder het water zullen afleggen om vervolgens op verschillende verschi plaatsen in de koepel/staart uit te komen. Hierdoor zal de lucht gekoeld zijn en is het koel genoeg om de koepel en de staart te koelen. In de wintersituatie zal dit systeem niet worden gebruikt. Dit in verband met dat men de koepel/staart dan niet wil verkoelen maar juist verwarmen. Het verwarmen zal in winterstand gebeuren door de zon die op de koepel/staart zal schijnen. Men kan dan denken aan een broeikaseffect. Voor in de winter zal het systeem echter gebruikt worden voor de afzuiging van de vuile lucht. Het systeem wordt dan omgekeerd en zal in plaats van lucht in de koepel/staart te blazen juist afzuigen en buiten de koepel eruit laten. In de zomer is dit echter niet nodig omdat de vuile lucht dan naar boven wordt geblazen en uit de koepel/staart zal verdwijnen doormiddel d van de openingen.

Ventilatierooster Invoer lucht Luchtkanaal Afvoer kanaal

Ventilatiekanaal

W & E kanaal

Appartementencomplex De Walvis

67

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Mechanische ventilatie Tevens zal de koepel/staart/woningen voorverwarmd worden doormiddel van warmte terug winning. Dit zal voornamelijk gebeuren tijdens de koude periodes van het jaar. Om dit te realiseren zal gebruik worden gemaakt van een warmte terug winning installatie op verschillende plekken. Voor de woningen wordt het op 2 manieren gedaan.

Warmte-Terug-Winning uit ventilatie WTW

Met warmteterugwinning kan de warmte uit afvoerlucht worden gebruikt als voorverwarming van de ventilatielucht. De afvoerlucht zelf wordt echter naar het drijflichaam verplaatst waarna die verder zal worden geleid naar de buitenlucht, alleen de warmte uit die lucht wordt teruggewonnen. Hiermee kunnen rendementen tot 90% worden gerealiseerd. Ook geproduceerde warmte van ventilatoren kan via warmteterugwinning nuttig worden gebruikt.

Bij gebalanceerde ventilatie (mechanische luchttoevoer en mechanische luchtafvoer) worden de toevoer en afvoer van ventilatielucht op mechanische wijze met elkaar in evenwicht gebracht, waardoor gegarandeerd wordt dat een ´luchtdichte´ woning of gebouw voldoende geventileerd wordt. Als gebalanceerde ventilatie aanwezig is, dan kan de warmte in de afvoerlucht worden benut, door middel van een warmteterugwinunit (WTW).

Warmte-Terug-Winning uit douchewater Tijdens het douchen gaat er veel warmte door de afvoer verloren. Een aanzienlijk deel van deze warmte kan benut worden om het koude aanvoerwater op te warmen. Dit hergebruik is met de douche WTW te realiseren. De besparing met douche WTW kan behoorlijk oplopen.

Bij een modern huis gaat ongeveer 1/3 van het gasverbruik naar douchen. Van de warmte die door de afvoer gaat kan 40 tot 70 % opnieuw gebruikt worden. Al met al leidt dit, in een gemiddeld huishouden met een gestandaardiseerd verbruik, tot een besparing van 100 tot 175 m3 aardgas per jaar.

Afvoer lucht Toevoer lucht Toevoer verwarmde lucht

Zie ook hoofdstuk 5.6 Energieprincipe stempels van het analyseboek

Appartementencomplex De Walvis

68

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.3 Sprinklers Voor elk type brandgevaar is er een sprinklersysteem op maat. Er kan bijvoorbeeld tot op de graad nauwkeurig worden bepaald bij welke temperatuur het blussen begint. Ook de hoeveelheid sproeiwater wordt op de situatie afgestemd. Gebruikelijk is ca. 100 liter water per minuut. Er zijn echter ook sprinklers die 400 liter per minuut kunnen versproeien.

Waarom sprinklers?

Effectiviteit Ruim een kwart van alle branden wordt met één sprinkler geblust. En nog eens 25% met twee sprinklers. Slechts in 20% van de gevallen komen meer dan 10 sprinklers in actie.

Bedrijfszekerheid Sprinklers gaan alleen sproeien wanneer ze moeten sproeien, bij hitte ontwikkeling. En dan doen ze hun werk perfect: in 99 van de 100 gevallen hoeft de brandweer zelfs niet meer in actie te komen.

Reactiesnelheid Na detectie van een (beginnende) brand treden sprinklers direct in werking. Het brandje krijgt daardoor geen kans om uit te groeien tot een vuurzee.

Prijs prestatieverhouding Bij installatie van sprinklers in nieuwbouw liggen de kosten tussen € 25 en € 50 per m2. Daarvoor krijgt u een waterdichte brandbeveiliging.

Minimale schade Grote brandschade wordt voorkomen en doordat vaak al één of twee sprinklers de brand blussen blijft ook de waterschade beperkt.

Bouwkundige vrijheid Installatie van sprinklers maakt bouwvormen en -indelingen mogelijk die anders uit veiligheidsoverwegingen niet denkbaar waren geweest (atriumbouw, minder brandmuren).

Aanzienlijke besparingen Een sprinklerinstallatie kan bouwkundige voorzieningen voor brandveiligheid overbodig maken.

In de koepel is er gekozen om een droog blus systeem toe te passen. Dit heeft te maken met de gewichtbesparing. Bij een droog blussysteem zijn de hoofdleidingen gevuld met water en de aftakkingen zijn afgesloten met een keerklep. Tevens zijn de aftakkingen gevuld met lucht.

Wanneer er brand is zal de hoeveelheid lucht in de aftakkingen aflopen waardoor het brandalarm afgaat. Hierdoor springen de keerkleppen open en zullen de sprinklers die zich bij de desbetreffende locatie bevinden vollopen met water en afgaan. Het enige nadeel van een droog blussysteem is dat de blustijd een paar seconde later begint.

De hoofdleidingen lopen door de hoofddraagconstructie van de koepel om de 62 meter.

Vervolgens zit er hart op hart 6 meter 1 sprinkler kop. Dit houdt in dat er op 1 hoofdleiding 10 sprinklers zitten. In elke woningschacht zit één hoofdleiding die op elke verdieping aftakkingen heeft. Tevens zit er in elke kern een hoofdleiding. Deze loopt naast de droge blusleiding en zal aftakkingen hebben in de kernen maar ook voor de vluchtroutes langs de woningen.

De hoofdleidingen zullen vanaf een centraal punt van het appartementencomplex rondlopen. De hoofdleidingen hebben een diameter van 50 mm en de aftakkingen een diameter van 20 mm. De droge blusleiding zal een diameter hebben van 200 mm en zal zich bevinden in de kernen.

De werking De meeste sprinklers reageren op de sterke stijging van temperatuur bij een brand. Hierdoor zet de vloeistof in de ampul uit. Bij overschrijding van een bepaalde temperatuur breekt het glas: de sprinkler gaat sproeien. Eén sprinkler kan 6 tot 20 m2 oppervlak bestrijken.

Appartementencomplex De Walvis

69

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Sprinklerindeling en leidingverloop De sprinklers lopen langs de spantconstructie omhoog. In het begin zijn er aftakkingen langs de galerijen in verband met het dekken van de vluchtroute. Hoe hoger de sprinklers gesitueerd zijn, hoe dichter de constructie bij elkaar komt. Dit geldt ook voor de sprinklers. Daardoor zal er op een gegeven moment geen aftakkingen zijn omdat de hoofdleidingen elk gebied kunnen dekken.

Hieronder is het sprinkler verloop in een doorsnede en een plattegrond weergegeven. Goed zichtbaar is dat de sprinklers tot aan de â&#x20AC;&#x2DC;binnenkantâ&#x20AC;&#x2122; van het appartementencomplex lopen. Daarnaast is ook duidelijk te zien dat de sprinklers in de constructie van de koepel verwerkt zijn.

Kern Woning Schijfwand Op stramien Sprinkler verloop

Appartementencomplex De Walvis

70

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Er is voor gekozen om in de woningen ook een sprinkler systeem toe te passen. Dit in verband met dat de aankomsttijd van de brandbestrijders, deze aankomsttijd zal langer zijn dan 12 minuten (wat verplicht is). Tevens is gekeken wat de meest voorkomende oorzaak is bij een woningbrand. De oorzaak ligt vaak bij een smeulbrand in elektrische apparatuur. appar Zo’n smeulbrand duurt ongeveer één kwartier. Nadat de smeulbrand aanleiding geeft tot open vuur is hij binnen vijf minuten levenbedreigend (door hete rook) in ruimtes die verbonden zijn met de ruimte waarin het open vuur ontstaat. Binnen enkele minuten daarna zal vlamoverslag plaatsvinden. Doordat sprinklers een snelle reactie geven zijn ze z uitermate geschikt om dit probleem te verhelpen. De beste brandpreventie is in dit geval de woningsprinkler, deze is effectief in de situatie van een maatwoningbrand. Ook is dit blussysteem relatief goedkoop in vergelijking met de aanleg van aanzienlijk aanzienlij duurdere en complexere schuimblussystemen. De woningsprinkler is in eerste instantie niet gebouwd om een brand te blussen maar maa is ervoor om verspreiding van een brand tegen te gaan; op deze manier kunnen vluchtingmogelijkheden worden gegarandeerd in een situatie die overleefbaar is. De woningsprinkler is zo ontworpen dat de spray van water heel anders ander is dan bij een ‘normale’ sprinkler. De reden hiervoor is dat de temperatuur van de hete rooklaag zo snel mogelijk omlaag moet worden gebracht. gebrach De sprinkler sproeit dan ook zo dat het water langs het plafond naar de muur loopt. Hierbij moet ook aangemerkt worden dat over het algemeen het interieur langs de muren het eerst vlam vat wat nu dus niet het geval zal zijn.

Woningsprinklers brengen de volgende voordelen met zich mee: - De kans op brandoverslag naar andere woningen is met een woningsprinklerinstallatie zeer klein. Het is daarom mogelijk om de bebouwingsdichtheid beb te vergroten.

- Beginnende branden worden snel geblust waardoor er daarna alleen nog een controle gehouden op smeulende delen.

- Door een woningsprinkler toe te passen mag de vluchtweg verdubbelt worden. Dit heeft te maken omdat de brand zo snel onder controle moet zijn en dat het vluchten alleen zal dienen als controle.

- Door een woningsprinklers zal er 80 % minder brand c.q. gewonden zijn.

Appartementencomplex De Walvis

71

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.4 Lage temperatuur verwarming

Verkoeling

In Nederland mag men zelf de ontwerptemperaturen voor centrale verwarmingssystemen kiezen.

Maar nog te vaak wordt automatisch gekozen voor een aanvoerwatertemperatuur van 90°C en een retourtemperatuur van 70°C. En dit terwijl lage temperatuur verwarming, met aanvoertemperaturen van zo'n 55°C en retourtemperaturen van circa 40°C efficiënter zijn. Dit is dan ook de verwarmingstechniek die in het appartementencomplex toegepast wordt.

Van lage temperatuur verwarming (LTV) wordt gesproken als de aanvoerwatertemperatuur niet hoger is dan 55°C en de retourwatertemperatuur maximaal 45°C. In de installatiepraktijk wordt ook wel onderscheid gemaakt in hoge temperatuur, midden temperatuur, lage temperatuur en zeer lage temperatuur verwarmingssystemen. De aanvoerwatertemperaturen zijn dan respectievelijk maximaal 90, 70, 55 en 35°C. Qua veiligheid is LTV beter dan traditionele systemen, deze worden tot 90°C heet. Al vanaf 40°C kunnen bij aanraking met de huid verbrandingsverschijnselen optreden. Dat risico is bij LTV vrijwel nihil. Radiatoren zijn bovendien obstakels waaraan mensen zich, door vallen of stoten, kunnen verwonden. Wand-, vloer- en luchtverwarming zijn in dat opzicht duidelijk veiliger, met name voor kinderen en ouderen.

Om het energie verbruik van de verkoeling de zomer in hand te houden is er een multifunctionele oplossing bedacht voor het verkoelen van de woning. In de zomer worden er vaak airconditionings aangeschaft om de ruimtes te koelen. In de woningen zal men echter hier geen gebruik van hoeven te maken omdat er voor de verkoeling gebruik zal worden gemaakt van het LTV systeem. Zomers zal het warme water uit de LTV leidingen gehaald worden en zal men de leiding gebruiken om de woningen te verkoelen. Dit zal op de volgende manier gebeuren. Zomers wenst men een behaaglijke temperatuur van rond de 18 graden. Om dit te halen zullen de leidingen circuleren met water uit het IJmeer. Het water uit het IJmeer zal een temperatuur hebben van rond de 10 a 15 graden en is dit een efficiënte methode om de woningen te verkoelen. Doordat er een combinatie zal ontstaan tussen de koude leidingen en de warme materialen (zoals de muren en vloer) zal er een behaaglijk temperatuur ontstaan in de woningen. Om de temperatuur laag te houden is het van belang dat het koude water zich zal blijven verversen. Zal dit niet gedaan worden dan zal het koude water zelf ook opwarmen en zal het de woning niet meer verkoelen. De ontsluitingen van het LTV systeem zal zich in het technische gebouw bevinden. Hier zal het water ververst worden en zal het voortgestuwd worden naar de woningen. Mocht het water in het IJmeer te warm zijn om de woningen te verkoelen dan kan men gebruik maken van de koude opslag.

Uit onderzoek, waarin vloer- en wandverwarming, LT-radiatoren, LT-convectoren en LTluchtverwarming bij een ontwerp-aanvoertemperatuur lager dan 55°C, vergeleken met traditionele systemen op hoge temperatuur, blijkt dat het vervangen van een hoge temperatuur afgiftesysteem door een lage temperatuur verwarmingssysteem positieve effecten heeft. Met name het thermisch comfort en luchtkwaliteit word hierdoor verbeterd. LT-warmte-afgifte leidt tot een verbetering van de woonkwaliteit, onder meer als gevolg van een gelijkere temperatuurverdeling, lagere luchttemperaturen, minder mijten en minder tocht.

Traagheid systeem (accumulatie) Een nadeel van laagtemperatuurverwarming is de traagheid en regelbaarheid van het systeem. Bij vloer en wandverwarming wordt gebruik gemaakt van (gelijkmatige) stralingswarmte. Het is niet mogelijk om hiermee een korte snelle opwarming van de woning te realiseren, in tegenstelling tot radiatoren.

Techniek Ten eerste is het noodzakelijk dat het LTV systeem gecombineerd word met een omkeerbare warmte- en koudepomp. Zo wordt het hoogste rendement behaald dat binnen het concept mogelijk is. De omkeerbare warmtepomp op elektriciteit is noodzakelijk vanwege het niet alleen kunnen verwarmen maar ook het kunnen koelen van de appartementen in de zomer.

Voor het appartementencomplex is gekozen voor vloer- en wandverwarming, welk in het beton is geïntegreerd. Door het toepassen van deze leidingen in het beton kan er tijdens het productieproces door middel van warm water de productietijd verkort worden (hydratatieproces beton).

Voor de vloerwarming geldt een dekking van 30 mm in een dekvloer van 60 mm met een onderlinge afstand van 150 mm, ten plaatse van de ramen is deze afstand terug gebracht naar 100 mm wat te maken heeft met eventuele koudeval. De leidingen bestaan uit 20mm kunststof buizen, zijn bestand tegen 400 kPa druk en zijn zuurstofdicht. Het legpatroon is volgens de methode slakkenhuis, vanwege de betere gelijkmatige verdeling van temperatuur over de vloer en een hogere gemiddelde warmteafgifte voor de gehele ruimte.

Om het systeem goed te laten werken is het handhaven van een constante temperatuur in de woning belangrijk (gebruik klokthermostaat o.a. minimale nachtverlaging). Voor een constante binnentemperatuur dient de invloed van extreme buitencondities zoveel mogelijk beperkt te worden, maar door het doos in een doos concept van het appartementencomplex worden deze extreme condities al geminimaliseerd.

Voor de wandverwarming geldt een dekking van 75 mm en zijn eveneens in de betonnen constructie opgenomen. Deze 75 mm is vooral bedoeld als boordekking c.q. veiligheid. Deze leidingen bestaan uit 20mm kunststof buizen, zijn bestand tegen 400 kPa druk en zijn zuurstof dicht. Voor een beter warmteafgifte is dit ook toegepast in een slakkenhuispatroon.

Appartementencomplex De Walvis

72

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.5 Riolering Appartementen Omdat het drijvende appartementencomplex bestaat uit een drijflichaam van 8 meter dik kan hierin een traditioneel rioleringssysteem toegepast worden. Deze ontspringt vanaf het appartementencomplex en loopt naar de waterzuiveringsinstallatie. Het water dat door een riool stroomt is vervuild. Het direct lozen van rioolwater in het Ijmeer, heeft de volgende gevolgen:

Nummer

Gebruiksruimte

Aan te sluiten toestel

1

Keuken

Vaatwasser

40

2

Keuken

Keukengootsteen

75

1.

2.

3.

4.

3

Toilet

Fontein

40

4

Toilet

Closet vaste ontlasting

110

5

Toilet

Closet, urine afvoer

110

6

Badkamer

Badkuip

40

7

Badkamer

Wasmachine

75

8

Badkamer

Douche

75

9

Badkamer

Wastafel

40

10

Badkamer

Vloerput

75

11

Badkamer

Closet vaste ontlasting

110

12

Badkamer

Closet, urine afvoer

110

13 t/m 18

Berging

Vloerput

50

Het biologisch afval heeft veel zuurstof nodig om te vergaan.

Het biologisch proces stinkt.

Er vindt vergroting van de voedselrijkdom (eutrofiëring) plaats.

Omdat er zoveel rioolwater is, heeft het oppervlaktewater niet voldoende capaciteit om dit te verwerken; al het zuurstof wordt opgebruikt en er vinden daarna anaerobe processen plaats.

5. Open riolen zijn een van de bronnen bij de verspreiding van allerlei ziekten zoals cholera.

6. Het ecosysteem wordt aangetast doordat er schakels verdwijnen door het doodgaan van organismen

Er zijn een aantal manieren om rioolwater te verwerken. Op grote schaal zuivert men het rioolwater in een rioolwaterzuiveringsinstallatie of "RWZI". Op deze manier word het vervuilde water in het appartementencomplex ook gezuiverd en terug gebracht in het systeem. Voor ontluchting van de leidingen zal een apart systeem ontwikkeld worden. Dit heeft te maken dat men de ontluchting niet op het dak kan plaatsen.

Dit in verband met de vuile lucht die in koepel terecht zal komen. Om toch van de vuile lucht af te komen is er voor gekozen om de vuile lucht niet boven maar onder in het gebouw af te laten zuigen door middel van een mechanisch afzuigsysteem dat gecombineerd is met een WTW apparaat. De vuile lucht zal afgezogen worden en de warmte van deze lucht zal hergebruikt worden in het gebouw. De vuile lucht zal buiten de koepel/staart vrijgelaten worden. Op deze manier zal men in geen van de gebouwen last krijgen van de vuile lucht.

Diameter mm

Techniek Door de toepassing van het gescheiden inzamelen van ontlasting, moet er in de woningen twee standleidingen worden toegepast waarvan één enkel de urine afvoert en de ander de vaste ontlasting en afvalwater afvoert.

Deze bestaan uit 125 mm PVC afvoerbuizen die in de schachten lopen. Voor de rest van de afmetingen van de afvoeren van vuilwater worden in de volgende tabel weergegeven.

Appartementencomplex De Walvis

73

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST.

Om zoveel mogelijk de belangrijke bestandsdelen voor de zuivering uit de ontlasting te scheiden word de urine apart verzamelt en afgevoerd. Mannen moeten daarvoor wel zittend gaan plassen. Urine zou apart van ander afvalwater opgevangen moeten worden. Dat bespaart energie en maakt terugwinning van stoffen s als fosfaat uit urine mogelijk. Ook kunnen waterzuiveringsinstallaties zelf hun brandstof produceren, in de vorm van methaan. Ons afvalwater bestaat voor minder dan 1% uit plasjes. Toch bevat dit kleine beetje vloeistof de helft van alle fosfaten in het afvalwater. Bij de huidige waterzuiveringsmethoden worden de fosfaten weggegooid, terwijl die een belangrijke bron zijn voor kunstmest. Verder is maar liefst vier vijfde van alle stikstof in het riool afkomstig van menselijke urine, in de vorm van ammonium. Het kost waterzuiveringsinstallaties waterzuiv de helft van hun totale energieverbruik om deze stof uit het afvalwater te krijgen. Bij aparte inzameling van urine kunnen fosfaten worden teruggewonnen door kristallisatie. kristallis Belangrijker nog is, dat deze gescheiden inzameling de verwijdering van ammonium uit afvalwater eenvoudiger maakt. Nu kost dat veel geld, omdat er methanol en voortdurende toevoer toevo van zuurstof nodig is. Ammonium uit apart opgevangen urine kan door de zogenaamde anammox-bacterie bacterie direct omgezet worden in stikstofgas, zonder dat daarbij zuurstof of methanol me nodig zijn. Verder zullen waterzuiveringsinstallaties energie gaan produceren, in plaats van dat zij energie kosten. Bij de huidige waterzuivering ontstaat onts slib met resten van planten en dieren, dat in de verbrandingsoven verdwijnt. Het zou beter zijn om deze organische koolstofmoleculen om te zetten naar methaan, en te gebruiken gebruike als brandstof voor de waterzuivering. Netto blijft er zelfs een beetje methaan over, dat geschikt is voor verwarming van huizen. Waterloos urinoir om urine apart in te zamelen, zijn zi speciale toiletpotten nodig. Van de buitenkant zien ze er hetzelfde uit als normale potten. Aan de binnenkant zit een scheidingswand, die zorgt dat de plas gescheiden blijft van de poep. Het toilet vangt de urine zo onverdund mogelijk op, terwijl de ontlasting met water het riool in spoelt. Een ingebouwde ventilator voorkomt vieze geurtjes. Deze nieuwe toiletten toile zijn al commercieel verkrijgbaar en kosten net zoveel als een normale pot. Omdat het gedeelte waar de urine in moet komen aan de voorkant van de pot zit, zullen ook de mannen zittend zitt moeten plassen. Of een waterloos urinoir gebruiken, want ook dat vangt de urine onverdund op.

De ontlasting van bezoekers of bewoners wordt opgevangen in een groot reservoir waarna het door middel van een chemisch proces wordt omgezet in energie. De vrijgekomen energie wordt in eerste instantie alleen gebruikt voor het waterzuiverings gebouw zodat deze op zijn eigen kracht kan functioneren.

Appartementencomplex De Walvis

74

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Riolering schematisch in kaart Hierin is schematisch het verloop van de traditionele riolering weergegeven.

Onder het appartementencomplex reiken twee standleidingen per woningsegment, één voor de vaste ontlasting en vervuilt water en één voor de afvoer van urine.

In de tekening is de paarse lijn het riool voor het vervuilde water en ontlasting en de gele lijn voor de afvoer van urine.

Deze worden over een afstand van 200 meter vervoerd naar de waterzuiveringsinstallatie wat betekend, met een afschot van 5mm/m, dat het totale afschot 1 meter bedraagt. Inclusief de startdiepte van het riool onder het complex zal de diepte van de verzamelbakken onder de RWZI ronde de 1,5 meter bedragen. Met een drijflichaam dikte van 8 meter kan men deze diepte en afschot makkelijk waarborgen.

Riool ten behoeve van het afvoeren van fosfaat houdende vervuild water.

Riool ten behoeve van het afvoeren van vaste ontlasting en vervuil afvoerwater.

Rioolwaterzuiveringsinstallatie of RWZI

Appartementencomplex De Walvis

75

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Leidingwaterinstallatie Er word grote zorg besteed aan het bereiden en leveren van drinkwater van een goede kwaliteit.

Water dat bij de appartementen word geleverd is betrouwbaar en veilig. Binnenshuis kan deze door een vallende leidingwaterinstallatie zijn kwaliteit verliezen, het is daarbij dan ook van belang dat er binnen het ontwerp voor het drijvende appartementencomplex een betrouwbare installatie word neergelegd, waarin word voorkomen dat deze een ziekteverspreidende bron word. Hiervoor is gekozen om in elke woning een boiler te plaatsen. Het water wat zich in de boiler bevindt zal ĂŠĂŠn keer per dag flink opgewarmd worden om zo mogelijke ziektes te verwijderen.

Binnen het appartementen complex begint de installatie bij de watermeter deze is per woning in de meter kast aangebracht en moet aan een aantal eisen voldoen.

- Gemakkelijk bereikbaar - Eenvoudig verplaatsen en verwisselen - Stand moet zonder moeite kunnen worden afgelezen - Goede ondersteuning van de meter - Meter moet vrij blijven van waterschade - Vorstvrije situering - Hoofdkraan voor de meter, m.b.t. het vervangen van deze.

- Boiler

Het aanbrengen van de leidingen gebeurt op plekken waar bevriezing, opwarming of andere manieren van beschadiging geen kans maakt, daarbij moeten ze zoveel mogelijk bereikbaar blijven ten behoeve van reparatie en/of aanpassen van de installatie.

Door de centrale ligging van de leidingschachten in de appartementen is altijd goed bereikbaar en het aantal meters waterleiding word geminimaliseerd. Wat tevens inhoud; minder druk en warmteverlies.

Techniek In de volgende tabel staan de waterleidingen, welk aan te sluiten toestel daarbij hoort en de diameter van de toe te passen leidingen uitgevoerd in flexibele PE-X leidingen. Dit is een verzamelnaam voor verschillende uitvoeringsvormen, waarbij de buis uit drie lagen kan bestaan, waarvan een PE binnenmantel, daaromheen een dunne laag aluminium en daaromheen een PE buitenmantel. Deze leidingen worden op steeds grotere schaal toegepast, omdat ze eenvoudig te verbinden zijn d.m.v. knel, pers en insteekverbindingen en goed zijn in te storten in dekvloer dan wel toe te passen in gietbouw, waarin het complex uitgevoerd is.

Nummer

Gebruiksruimte

Aan te sluiten toestel

Diameter mm

1

meterkast

Aanvoerkoud water, Hoofdkraan, watermeter,

50

2

Keuken

keukengootsteen

25

3

keuken

Vaatwasser

20

4

Toilet

Fontein

20

5

Toilet

Closet

20

6

Badkamer

Wastafel meng.

15

7

Badkamer

Badkuip mengkraan

20

8

Badkamer

Wasmachine

15

9

Badkamer

Douche mengkraan

20

10

Badkamer

Toilett

15

Appartementencomplex De Walvis

76

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. Schematische weergave leidingnetwerk In de volgende afbeeldingen is voor de berging, 1e en 2e verdieping van de woningen schematisch het leidingnetwerk van de leidingwaterinstallatie weergegeven. Dit is van belang vanwege de diameters van de leidingen. De nummers van de verschillende leidingen zijn verbonden aan de functie en diameter, deze afmetingen zijn op de vorige bladzijde in een tabel uitgewerkt.

Bereiden warm tapwater Naast het verwarmen van verschillende vertrekken in de woning, zorgt de warmtepompunit ook voor het bereiden van het warme tapwater. ta De warmtepomp laadt het voorraadvat minimaal één keer per dag op tot zo’n 62 graden om legionellagroei te voorkomen. Door toepassing van een douchewarmteterugwinunit (DWTW) wordt extra energie bespaard bij de bereiding van warm tapwater. De DWTW gebruikt de warmte van het afgevoerde douchewater om het verse aanvoerwater op te warmen. Hiermee is het mogelijk zo’n 40% rendement re te halen. Bij grotere systemen kan het voorraadvat ook via de zonnecollectoren worden opgewarmd. Dit scheelt in het energieverbruik. Daarnaast dragen de collectoren bij aan het in stand houden van een energie ‘nul’ ‘n balans in de bodem. Zij stoppen de warmte terug in de bodem die de warmtepompunit eerder aan de bodem heeft onttrokken.

Appartementencomplex De Walvis

77

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.6 Elektra Aan de eisen van een elektrische installatie in gietbouw, worden hoge eisen gesteld aan de bevestiging en de keuze van de te gebruiken installatiematerialen. Gezien het definitieve karakter van gietbouw, zal het herstellen van onjuist gemonteerde of defect geraakte materialen hoge kosten met zich meebrengen.

Bij de montage en de keuze van installatiematerialen in de gietbouw moet aandacht worden besteed aan: 1.

2.

3.

4.

5.

Waterdichte afsluiting van centraal- en in-bouwdozen in verband met binnendringen van betonvocht.

Degelijke bevestiging van buisleiding in spruiten van centraal- en inbouwdozen d.m.v. buisvergrendeling, zodat bij het storten van v beton deze verbindingen niet loslaten.

Toepassing van centraaldozen,, figuur 1 in het plaatje, inbouwdozen, figuur 2, en bevestigingszadel, figuur 5 met aangespoten pluggen voor bevestiging aan houten of stalen bekisting.

Toepassing van uitsparingskegels,, figuur 3, om het koppelen van buisleiding d.m.v. verbindingssokken in betonvloeren mogelijk te maken.

Toepassing van afstandhouders, figuur 4, voor bevestiging van inbouwdozen tegen sluitzijde van de bekisting.

Techniek Binnen de appartementen komt er een stoppenkast/verdeelkast in de meterkast van de woningen, zo kan er per woning duidelijk gezien worden wat er aan stroom gebruikt wordt en eventuele kortsluitingen per woning oplossen. Door het gebruik van een traditionele elektrisch installatie kunnen er aannamen gemaakt worden m.b.t. het invullen van contactdozen, schakelaars en lichtpunten.

De aantallen van deze zullen wel moeten kloppende aan de minimale eisen bij woningbouw bij verschillende oppervlaktes.

Hierbij horen ook de noodzakelijke aardingen van badkamers e.d.

Appartementencomplex De Walvis

78

6.0 DUURZAME ENERGIE & INST. 6.7 Technisch bijgebouw – De kleine Walvis In het technische gebouw zullen meerdere functies plaats vinden. De riolering, waterzuivering, sprinkler, water toevoer, warmte/koude pomp, en electra zullen in het technische gebouw bevinden. Vanuit het technische gebouw zullen alle verschillende installaties naar de resterende gebouwen op het drijflichaam verspreiden.

Riolering Per woonstramien loopt er een standleiding waar alle boven elkaar liggende leidingen op aangesloten zijn. Al het water dat er weggespoeld moet worden zal naar de standleiding geleid worden. De standleiding zelf zal loopt in het drijflichaam naar het technische gebouw dat buiten de koepel staat. Hier zal het afvalwater gezuiverd worden en vervolgens zal het schonere water in het IJmeer gedeponeerd worden. Echter blijft er na het zuiver een bepaalde hoeveelheid afval over. Dit zal verwijderd moeten worden door een speciaal bedrijf.

Waterzuivering Het waterzuiveringssysteem zal al het afval water zuiveren en deponeren in het IJmeer Een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) is een waterzuiveringsinstallatie waarin water dat via het riool aangevoerd wordt, gezuiverd wordt tot een niveau waarna het op het oppervlaktewater geloosd mag worden. Het rioolwater ondergaat een aantal stappen voordat het water op het IJmeer gedeponeerd mag worden: I. Het drijfvuil en vaste stoffen, zoals plastic flessen, takken, zand, maandverband, condooms worden in de roostergoedverwijdering verwijderd met behulp van een zeef of rooster. Indien het drijfvuil boven water opgehouden wordt zorgt dit soms voor geurhinder.

II. In een bezinktank komt het water tot rust en bezinken de overige vaste stoffen (slib), waarna ze verwijderd worden. Dit slib wordt ook wel het primaire slib genoemd.

III. Afhankelijk van de zuiveringsmethode wordt het water gemengd met een bacteriemengsel dat de daadwerkelijke zuivering uitvoert. Dit mengsel wordt een actief slib installatie genoemd. Een andere methode is oxidatie. In deze stappen wordt het organisch materiaal (fecaliën) door bacteriën afgebroken c.q. geoxideerd.

Wind-/ zonne-energie Er zullen op het gehele drijflichaam twee locaties zijn waar er energie wordt opgewekt. Het technische gebouw is geheel uitgevoerd met zonnepanelen. In de staart van de grote koepel zal men gebruik maken van windenergie. Dit wordt gedaan door een windtunnel te creëren zoals in het analyse boek is verteld. Met 2 diversie methodes probeert men het gehele drijflichaam te voorzien van stroom. De energie dat de twee varianten leveren zal naar het technische gebouw geleid worden. Van daaruit zal het naar de gebouwen geleid worden of bij teveel energie verkocht worden aan het vaste land.

Hierboven een schets van het technische gebouw wat buiten het appartementencomplex geplaatst is. Het bevind zich op hetzelfde drijvende lichaam en heeft dezelfde vorm als het appartementencomplex.

Hieronder een totaalplaatje met het leiding/kanaal verloop op het drijflichaam

W & E installatie Luchtkanaal

Elektra Vanuit het technische gebouw zullen verschillende aansluitingen zijn voor electra. Zo zijn er de aftakkingen naar de woningen, horeca, theater en OV-ingang om deze van energie te voorzien. Dan is er nog de opwekkende energie die gewonnen wordt van de wind-/ zonneenergie. En dan is er nog een aansluiting met het vaste land. Alle drie de aansluitingen hebben invloed op elk ander. Dit gaat als volgt de wind-/ zonne-energie leveren stroom die vervolgens naar de gebouwen op het drijflichamen gaan. Mocht er energie overblijven of komt men energie te kort dan kan dat vanaf de aansluiting met het vaste land gegeven/genomen worden.

Tevens zal het technische gebouw zichzelf zoveel mogelijk voorzien van energie.

Appartementencomplex De Walvis

79

7.0 TEKENINGEN

80

7.0 TEKENINGEN Tekeninglijst Tekeningnummer:

Schaal:

Papierformaat:

Omschrijving:

EE.01

1:200

A0

Gevelaanzichten koepel (los bijgeleverd)

EE.02

1:200

A0

Doorsneden koepel & appartementencomplex (los bijgeleverd)

EE.03

1:200

A0

Plattegronden & gevelaanzichten appartementencomplex (los bijgeleverd)

DET. 01

1:5

A3

DET. 02

1:5

A3

DET. 03

1:5

A3

DET. 04

1:5

A3

DET. 05

1:5

A3

DET. 06

1:5

A3

DET. 07

1:5

A3

DET. 08

1:5

A3

DET. 09

1:5

A3

DET. 10

1:5

A3

DET. 11

1:5

A3

DET. 12

1:5

A3

DET. 13

1:5

A3

DET. 14

1:5

A3

DET. 15

1:10

A3

DET. 16

1:10

A3

DET. 17

1:5

A3

DET. 18

1:20

A3

DET. 19

1:5

A3

DET. 20

1:5

A3

DET. 21

1:5

A3

DET. 22

1:5

A3

DET. 23

1:5

A3

DET. 24

1:10

A3

DET. 25

1:10

A3

Appartementencomplex De Walvis

81

8.0 BIJLAGEN

107