Dit artikel verscheen in november 2017 in de Cobouw Special Beton & Prefab >>
"Het zal er rustig zijn. Geen mierenhoop van mensen, gereedschappen en bouwmaterialen." Enigszins gekscherend: "Een rustige plek. Waar een paar mensen met de handen in de zakken controleren of de robot z’n werk wel goed doet."
Onderzoek
Witteveen + Bos is een koploper bij de implementatie van 3D betonprinting in de bouwsector. Het bedrijf investeert veel in onderzoek naar de mogelijkheden van 3D geprinte constructies en naar de veiligheid van de techniek. Het ingenieursbureau is partner in een onderzoeksprogramma aan de TU Eindhoven. Onlangs werd een door het bureau ontworpen 3D-beton geprinte fietsbrug geplaatst in Gemert en in Dubai ‘rolde’ een betonnen drone-laboratorium uit de printer. Binnenkort volgt het eerste 3D-geprinte gebouw van Europa, een vergadercentrum in het Gelderse Teuge. Wereldwijd gezien stromen er op dit moment in China "het meeste kubieke meters beton uit de printer", stelt Bruurs. "Daar printen ze vooral in de fabriek constructieonderdelen en transporteren die prefab-delen vervolgens naar de bouwplaats waar ze worden samengesteld tot een gebouw. In Teuge wordt er door Cybe construction op de bouwsite zelf geprint. Dat reduceert het transport en daarmee lopen we voorop."
CO2-reductie
De tijd en energie die het ingenieursbureau in deze nieuwe techniek investeert, komen deels voort uit een gevoel van maatschappelijke verantwoordelijkheid, zegt Bruurs. Het zorgt voor een grote besparing in het materiaalgebruik en flinke CO2-reductie ten opzichte van conventionele bouwmethodes. De printtechniek maakt de bouw ook veel sneller. Laagland: "En je legt het materiaal alleen maar daar neer waar je het nodig hebt. Duurzaam en goedkoper." De techniek betekent een enorme verandering voor de bouwsector, stellen beiden. "De mogelijkheden qua vormen zijn enorm. Het geeft je veel vrijheid. Je hebt geen bekisting meer waar je beton tussen giet, geen stempels of ankers. De nadruk ligt nu bij 3D betonprinten vaak op ronde vormen, maar dat hoeft helemaal niet."
Ander bouwproces
Betonprinten leidt tot een compleet andere manier van werken, merken ze in de praktijk. "De kennis zit nu vooral bij de TU, de partners van het onderzoeksproject en een beperkt aantal architecten. Je krijgt dus een heel ander bouwproces. Wij zien het als een verrijking: je gaat samen om tafel, om te kijken wat er wel en niet kan. Het vraagt van iedereen een open houding. Je moet willen snappen dat het ook anders kan dan je gewend bent." De traditionele werkwijze en volgorde van voorlopig ontwerp naar definitief ontwerp en bestek, gaat hier niet op. "Degene die de robot bestuurt, zit er vanaf het begin af aan bij. Je moet met alle partijen direct aan tafel, al bij de start van een project. Ieders positie is anders dan je gewend bent."
Ontwerpen met 3D geprint beton vraagt ook om andere vaardigheden van de constructeurs, merken ze: "een extra rugzakje op het gebied van digital construction is wel nodig." Laagland: "Als constructeur moet je de productiemethode begrijpen. Je moet de mogelijkheden van zo’n robot snappen om te weten hoe je goede constructies kunt maken."
Veiligheid staat voorop
Qua vorm zijn de mogelijkheden met betonprinten enorm, maar de nieuwe werkwijze staat natuurlijk nog in de kinderschoenen: "Veiligheid van gebouwen en werken staat voor ons voorop. Maar bruikbare voorschriften op dat gebied zijn er nog niet." Witteveen + Bos heeft nu eigen protocollen opgesteld: "We kunnen aantonen dat constructies veilig zijn. Dat is in Dubai en Gemert ook gebeurd waardoor we de benodigde bouwvergunningen hebben gekregen."
De techniek heet voluit: 3D CP (concrete printing), maar het materiaal dat uit de slang vloeit, verschilt in samenstelling behoorlijk van traditioneel grijs beton. "Printbeton is echt iets anders. Het heeft andere eigenschappen. Het moet snel uitharden, maar niet te snel. Je moet snel kunnen stapelen met lagen, zonder dat het omvalt of inzakt. Printbeton heeft niet zo’n grove korrel als beton." Er zijn verschillende leveranciers van printbeton. In Teuge levert Cybe construction de robot en het printbeton. In Gemert was Weber Beamix de leverancier.
Vergaderfabriek
De bouw in Teuge zou in september beginnen, maar start nu waarschijnlijk in december, omdat de bouwvergunning van de gemeente Voorst op zich liet wachten. Het gaat om ‘de vergaderfabriek’, een gebouw van 90 vierkante meter, dat kan worden afgehuurd voor bijeenkomsten. De locatie (bij vliegveld Teuge) was inspiratiebron voor de ronde, vloeiende, wervelende vormen die het gebouw zal krijgen. Initiatiefnemers voor het futuristische project zijn Arvid en Marjo Prigge, die ook al een ontbijthotel (‘de slaapfabriek’) op dezelfde plek uitbaten. Zij vroegen bouwend Nederland tijden de Dutch Construction Hackaton in mei 2016, om met een ontwerp te komen voor een vergaderpaviljoen dat in beton kon worden geprint.
Wapening
Laagland: "Sommige zaken zijn nog traditioneel: er wordt gewoon een fundering gestort. Maar daarna: geen draadjes spannen, geen hoekprofielen, geen metselaars. Er komt een robot van Cybe die het beton print en in een paar dagen staan de wanden er." De afwerking is vervolgens vergelijkbaar met die van een traditioneel gebouwd object. Wapening wordt bij dit ontwerp niet toegepast. "Waar je in de traditionele bouwmethodes metselwerkwanden maakt van totaal 200 à 300 mm, bereiken we diezelfde sterkte nu met veel minder materiaal. De onderzoeksgroep op de TU Eindhoven doet al proeven met het wapenen van printbeton en het printen met andere materialen. Ook wordt bekeken hoe we isolatiemateriaal en leidingen kunnen meeprinten in volgende projecten. De ontwikkelingen gaan erg snel op dit gebied."
Ander soort creativiteit
Bruurs: "De bouwsector als bedrijfstak kan hier ingrijpend door veranderen. Werken met 3D vraagt om een ander soort creativiteit. De bouw wordt hierdoor weer aantrekkelijker om in te werken en biedt het type banen waar jongeren om vragen. Je hoeft geen wapening te kunnen vlechten of te kunnen metselen. Je werkt met robots, zoals in andere sectoren al gebruikelijk is. Dit kan ook veel betekenen voor het ziekteverzuim van mensen die in de bouw werken."
Dit artikel verscheen eerder in de Cobouw Special Beton & Prefab >>
