Focus op de mens, niet op het gebouw

Het universiteitsgebouw Echo biedt een compleet pakket: het gebouw is energiepositief en CO2-neutraal, maakt gebruik van circulaire bouwmaterialen en is door zijn modulaire opzet flexibel in gebruik. Echter is een haast ongezien element van Echo eigenlijk het meest opvallende: de opdeling van de ruimtes in klimaatzones. “Ons systeem is niet gericht op de klimatisering van de ruimtes, maar van mensen”, aldus Jacco Paauw, Team Leader Building Physics bij ingenieursadviesbureau Arup.

Zon erin, hitte eruit

De tender voor Echo werd gewonnen door UNStudio in samenwerking met Arup en bbn. Maximale daglichttoetreding was vanaf dag één een belangrijke ambitie, vertelt Paauw. “TU Delft was ambitieus: het gebouw moest energiepositief worden. Bij een goed geïsoleerd onderwijsgebouw als Echo zit meer dan de helft van het energieverbruik in verlichting. Wil je dus een stap maken in verduurzaming, dan moet je zorgen dat je inzet op daglicht.”

Opvallend is bovendien dat universiteitsgebouwen meer koeling nodig hebben dan verwarming. Het gebouw zit namelijk vol mensen; stuk voor stuk kacheltjes die de ruimtes verwarmen. “Dan moet het buiten flink koud zijn wil je moeten verwarmen”, aldus Paauw. “Met een glasgevel betekent dat dus ook dat je opwarming moet beperken. Daarom hebben wij met parametrisch ontwerp verschillende gevelvarianten gemaakt om te onderzoeken hoe we daglicht naar binnen konden halen, zonder dat het te warm zou worden. Dat moest bovendien een dynamische oplossing zijn, want soms wil je die zon juist benutten.” 

Het resultaat is een hoog presterend doek aan de binnenzijde van de gevel met een reflectiecomponent. Doordat er speciaal metaaldraad in dit doek zit verweven, reflecteert het doek ook warmtestraling en behoud je binnen een comfortabel klimaat. “De zonwering is bewust niet aan de buitenkant gemonteerd, want binnen is hij tegen weer en wind beschut”, zegt Paauw. “Dat maakt hem ook beweegbaarder.” Om vervolgens ook dieper in het gebouw daglicht te krijgen, is op het dak van Echo een soort hanenkam gerealiseerd van opgeheven glaspartijen. Deze zijn georiënteerd op het noorden, zodat licht instraalt en warmte buiten blijft. Ideaal, want op de zuidkant van deze opgetilde constructies liggen zonnepanelen.  

Hoger = duurzamer
Volgens Paauw wordt de flexibiliteit en kwaliteit van gebouwoplossingen regelmatig onderschat, waardoor er niet in wordt geïnvesteerd. Zonde, zegt hij, want met één element kun je jouw gebouw prettiger en duurzamer maken. “Als je een gebouw duurzamer wilt maken, denken mensen vaak niet aan de verdiepingshoogte. Extra hoogte zorgt ervoor dat daglicht dieper binnendringt en dat je makkelijker de functie van een ruimte kunt aanpassen. Bovendien voegt de beleving van die hoogte veel kwaliteit toe voor de gebruiker. Als een energiezuinig gebouw een jaar na de bouw niet meer wordt gebruikt omdat mensen er niet willen zijn, is zo'n gebouw juist niet duurzaam. Beleving en vooral ontwerpen voor de mens wordt enorm onderschat als het om duurzaamheid gaat.”

Klimaatzonering

In het ontwerp van Echo is nadrukkelijk onderzocht waar klimatisering het meest efficiënt is. Zo is verwarmen op doorstroomlocaties eigenlijk niet nodig, terwijl stilzitten in een onverwarmde collegezaal onbehaaglijk is. “Welke activiteit vindt plaats in welke ruimtes?” aldus Paauw. “Ventilatie is daarin een belangrijk component. Niet per se om een bepaalde temperatuur te realiseren, maar om een comfortabele omgeving te creëren. Dat realiseerden we in Echo met verdringingsventilatie via roosters in de vloeren.”

Het ventilatiesysteem van Echo is met recht innovatief te noemen. De ruimte onder de vloer functioneert in feite als één groot luchtkanaal, van waaruit de verse lucht via ronde ventilatieroosters met lage druk de ruimte in wordt gebracht.  Deze lucht van circa 19 graden stijgt langzaam op, waardoor men geen tocht ervaart, en komt pas bij de mens echt in beweging, omdat zij de verse lucht aantrekken met hun hogere lichaamswarmte. Bovenin de ruimte wordt de lucht weer afgezogen. “In vergelijking met een traditioneel ventilatiesysteem, dat de hele ruimte probeert te klimatiseren, is dit systeem bij uitstek geschikt voor het koelen van de mens. Door de hoge ruimtes komt zoveel mogelijk daglicht binnen én heb je een hogere verticale temperatuurgradiënt. Dat wil zeggen: we koelen de zones waar mensen zitten en dat de lucht bovenin de (hoge) ruimte vervolgens sterk opwarmt, maakt niets uit.” Groot bijkomend voordeel is het energiegebruik: dat is in verband met de lage druk zeer gering. 

Daar komt bij dat de vloerelementen praktisch plug-and-play zijn. “Op het moment dat je de ruimte anders wil gebruiken dan bij oplevering was bedacht, kun je deze roosters eruit halen en in een andere configuratie leggen”, aldus Paauw. “Bovendien zijn de tegels geluidsisolerend, dus kun je gemakkelijk wanden verplaatsen om ruimtes aan te passen. Zo kun je bij verandering van functie per zone op basis van de ventilatie- en temperatuurbehoefte de klimatisering aanpassen. Je hoeft alleen maar te bepalen waar je de knip legt.”

Toekomstgericht

Het ventilatiesysteem dat in Echo is toegepast, is niet bedoeld om te verwarmen. “Dat werkt niet, om de simpele reden dat warme lucht de snelste weg naar boven vindt voordat deze de gebruikers bereikt”, aldus Paauw. Mocht het dus gebeuren dat het buiten echt koud is – met matige tot strenge vorst – dan wordt met een convector bij de gevel passief verwarming toegepast. “Zie het als een oude ledenradiator: de lucht wordt opgewarmd en stijgt langs het glas omhoog. Zo creëer je een soort luchtgordijn om koudeval tegen te gaan.”

Een innovatief ventilatiesysteem, maximale daglichttoetreding door parametrisch ontwerpen en klimaatzones die gericht zijn op de mens; bij elkaar opgeteld zorgen deze keuzes ervoor dat Echo zeer duurzaam is. Niet alleen door het lage energiegebruik, maar vooral omdat Echo een heel comfortabel en prettig onderwijsgebouw is geworden waar mensen graag willen werken en studeren.

Partners

• Opdrachtgever: Technische Universiteit Delft
• Architect: UNStudio
• Aannemer: BAM Bouw en Techniek
• Adviseurs: Arup (constructie, MEP, bouwfysica) en bbn (bouwkosten)
• Bouwmanagement en directievoering: Stevens Van Dijck

Stedebouw & Architectuur, thema Gevels & Daken

Dit artikel verscheen eerder in de tweede editie van Stedebouw & Architectuur magazine in 2023. Deze editie verscheen op 28 april.

Je kunt de hele editie digitaal lezen via onze online bibliotheek. Hiervoor dien je een abonnement te hebben. Nog geen lid? Overweeg dan een abonnement en krijg direct toegang tot alle toekomstige én reeds verschenen edities van Stedebouw & Architectuur.