De Verwondering

CIRCULAIR IN ALMERE

Basisschool De Verwondering in Almere kan met recht een landmark worden genoemd. Het gebouw is circulair, duurzaam en opgetrokken volgens de principes van Biophilic Design. Dat was best wennen voor de installateur. IZ sprak erover met Architect Guus Degen.

De Verwondering presenteert zichzelf als een “ecologische school. Dit ecologische gedachtegoed ziet u terug in ons gebouw, in het gebruik van materialen en bijvoorbeeld door het zelf energie opwekken met zonnepanelen”, aldus de website.

Biobased
ORGA architect nam het ontwerp voor zijn rekening. “ORGA maakt moderne biobased architectuur. Hout is het materiaal, gezonde en groene gebouwen zijn het doel. Circulariteit en comfort zijn vanzelfsprekend. Oplossingen zijn natuurlijk waar het kan en technisch waar het moet”, aldus het architectenbureau.

Houtskeletbouw
Veel hout dus en dat is te merken. Het gebouw heeft een hybride CLT/houtskeletbouw constructie. De kolommen zijn gemaakt van geschaafde boomstammen. Ook de kanaalplaatvloeren, buitenwanden en kozijnen zijn van hout. Daarbij is onder meer gebruik gemaakt van vuren, accoya en lariks, deels voorbehandeld. Overigens zijn de binnenwanden van ongebakken leemsteen.
Demontabel
“Bijna alle materialen zijn biobased, dat wil zeggen op korte termijn hernieuwbaar”, licht architect Degen toe. Dat geldt ook voor de kurkwanden, die het gebouw opsieren. Een circulair gebouw is in principe makkelijk te demonteren aan het einde van zijn levensduur. Vandaar dat men alleen bout-moer verbindingen heeft toegepast. “Pen-gat verbindingen zijn theoretisch gezien ook mogelijk bij een circulair gebouw, maar in dit geval niet, omdat ze de krachten niet aan zouden kunnen.”

Zonverkaveling
Het gebouw bestaat de facto uit 3 clusters met een middenruimte. Bij de oriëntatie is rekening gehouden met zonverkaveling. Zo zijn de grote gevelramen van de middenruimte gericht op het oosten, westen en zuiden voor optimale daglichttoetreding. Ook de lokalen zijn zodanig gepositioneerd dat de glaspartijen het zonlicht onder de meest gunstige omstandigheden kunnen binnenlaten.

Passieve maatregelen
Uiteraard zijn er de nodige passieve bouwkundige maatregelen genomen om ongewenste opwarming of warmteverlies te voorkomen. Rondom het gebouw staan bomen die het daglicht filteren. De centrale ruimte heeft overstekken. Klaslokalen met glaspartijen op het zuiden en zuidwesten hebben passieve zonwering bestaande uit een semitransparante luifel die directe zoninstraling verhindert. Ook de vegetatie op het dak en de klimrekken met beplanting op zonrijke gevels gaan oververhitting van het gebouw tegen.

Isolatie
De ramen zijn van dubbel of triple glas. De lemen binnenwanden hebben als extra voordeel dat ze de warmte of koude langer vasthouden. Ze fungeren dus dankzij hun thermische massa als buffers.

Stroom
Op het dak liggen onder andere PV-panelen. Ze leveren voldoende energie om aan de gebouwgebonden vraag te voldoen. De Verwondering kan de resterende stroomvraag invullen via het reguliere net. Het is behoorlijk druk op het dak. Naast de PV-panelen, liggen er ook zonnecollectoren en wordt een deel benut als groen dak. De Verwondering heeft daar een buitenspeellokaal op laten plaatsen, bovendien lopen er kippen rond en worden er onder andere tomaten gekweekt.

Verlichting
De Verwondering heeft aanwezigheidsdetectie voor de verlichting. Bovendien schakelt het systeem terug bij grote gevelopeningen, zodat het licht minder fel wordt, legt Degens uit.

Warmteopwekking
De verwarmingsinstallatie heeft een ijsbuffertank, een innovatieve variatie op een warmteopslagsysteem. Het ijsbuffer warmteopslagsysteem is geïntegreerd ontworpen met zonnecollectoren en andere energiebesparende systemen. Het ijsbuffer warmteopslagsysteem verwarmt en koelt gebouwen door slimme toepassing van bestaande natuurwetten. De clou: bij de overgang van koud water naar ijs wordt een enorme hoeveelheid energie omgezet, de zogenaamde kristallisatiewarmte. Zodra het volledig geautomatiseerde systeem signaleert dat de energie van de zon en de lucht niet langer toereikend is om de warmtebehoefte te dekken, onttrekt het systeem extra energie uit de ijsbuffer. De ijsbuffertank staat in een betonnen kelder onder het buitenterrein.

Afgiftesysteem
Voor de warmteafgifte zijn verschillende opties de revue gepasseerd. Vloerverwarming lag voor de hand, maar viel af, “omdat het een te traag werkend systeem is”. Vandaar dat er is gekozen voor een combinatie van luchtverwarming met elektrische naverwarming. Het pand heeft een gebalanceerd ventilatiesysteem met WTW, per cluster staat er een LBK opgesteld. Via airsocks worden in de lokalen grote hoeveelheden lucht aangevoerd met een lage snelheid. De gebruikte lucht gaat via de gangen naar de centrale ruimte en wordt daar afgezogen.

Zomernachtventilatie
De basisschool heeft daarnaast een natuurlijk ventilatiesysteem van Duco. Projectadviseur Edwin Pelkman: “Ieder lokaal heef een ventilatienachtluik DucoGrille NightVent. Dat is een inbraakwerend ventilatierooster met thermisch onderbroken klep. Deze is zo hoog mogelijk in het raamkozijn geïntegreerd. Als je overdag intensief wilt ventileren, dan zet je het luik open en schakelt de basisventilatie uit. Noodzakelijk, want anders krijg je kortsluiting in de luchtstroom. ‘s Avonds gaan sowieso de luiken open, maar ook de dakkappen. Zo ontstaat er een thermische trek, waardoor de school ieder uur met 5 à 7 keer het gebouwvolume aan lucht ververst wordt. En dat met een snelheid vanaf 2 meter per seconde. Voor alle duidelijkheid: De Verwondering heeft twee Duco 130HP dakkappen waarin de DucoGrille Close 105 is opgenomen. Dit om de volumestroom te reguleren.”

BENG
Nachtventilatie wint aan populariteit, merken ze bij Duco. “Het sluit aan bij de TOJuli-eis om terug te koelen met natuurlijke ventilatie. Je hebt het als het ware nodig om de BENG dichtgerekend te krijgen.” De projectadviseur plaatst overigens een opmerking over de toepassing van die nieuwe regels door architecten: “Je kunt oververhitting ook, deels, met architectonische maatregelen tegengaan. Glaspartijen op het zuiden leveren tussen januari en mei maar een minimaal aantal zonne-uren en opwarming op. Daar zou je eigenlijk al rekening mee moeten houden bij het ontwerp. Bij de Verwondering is daar gelukkig op de juiste manier naar gekeken.”

Water
Architect Degen wilde graag een helofytenfiltersysteem laten installeren om zo het water te reinigen. De gemeentelijke regelgeving liet dit helaas niet toe. Het is wel gelukt om op een hele speelse manier de kinderen vertrouwd te maken met het regenwater. Bij regen loopt het hemelwater via spuwers over het schoolplein naar de nabijgelegen beek. Binnen, zijn waterbesparende urinoirs geïnstalleerd. “Maar dat is vrij standaard sanitair”, aldus Degens.

Monitoring
De energieprestaties worden deels gemonitord met een GB-systeem. Er hangen infoborden in de school, waarop onder andere valt terug te vinden hoeveel energie de PV-panelen opwekken.

Samenwerken
Terugkijkend kan Degen wel een aantal lessen trekken uit het project. “Allereerst dat we op de goede weg zitten met onze werkmethodiek. Bij een ecologisch bouwproject grijpen Biophilic Design, bouwkunde en installatietechniek zo sterk in elkaar, dat je al vanaf het prille begin met elkaar moet samenwerken. Wij hebben dan ook in de ontwerpfase gebimd en daarbij ook de gebruiker betrokken. Pas daarna volgde de aanbesteding.” De installateur had tijd nodig om te wennen aan de werkwijze en de andere installatieconcepten. “Hij was aanvankelijk bang dat de nachtventilatie de werking van het balansventilatiesysteem zou verstoren.” Uiteindelijk zijn beide systemen geïnstalleerd. En kunnen ze, zoals eerder uitgelegd, uitstekend met elkaar samenwerken 

Biophilic Design

Biophilic Design is een concept dat binnen de bouwsector wordt gebruikt om de connectiviteit van eindgebruikers met de natuurlijke omgeving te vergroten door natuurlijke elementen of verwijzingen naar de natuur op te nemen in en rondom het gebouw. Dit idee, dat zowel op gebouw- als stedelijk niveau wordt gebruikt, heeft gezondheids-, milieu- en economische voordelen voor de gebruikers van gebouwen en stedelijke omgevingen. Hoewel de naam van recente datum is, waren er architectonisch gezien bijvoorbeeld al in de hangende tuinen van Babylon kenmerken van Biophilic Design te zien.