artikel

Vier casestudies over prefab beton doorontwikkeld

bouwbreed

“De resultaten zijn verbluffend.” Dat schrijft Hans Köhne van het Cement- en Betoncentrum over de doorontwikkeling van vier casestudies prefab beton. Ze zijn geselecteerd uit acht bijdragen aan de expositie Experimenteel Beton op de vakbeurs Gevel 2014. Het meest indrukwekkend is de Evolutionary Structural Optimization (ESO), waarbij een computerprogramma de optimale vorm van een constructie bepaalt. De praktijk van het ontwerpen van dragende constructies kan daardoor revolutionair veranderen. Maar ook de andere casestudies zijn intrigerend. Het zijn respectievelijk geluidabsorberende betonnen elementen, een gevel van beton met planten in hemelwatervoerende geulen en beton met een reliëf van pixels, uit een mal met verstelbare staafjes.

ESO

Het vormgeven van beton door ESO is een vervolg op de kolom met sprieten, gepresenteerd op de vakbeurs Gevel in januari 2014. Ook die is bij Geelen Beton in Wanssum uitgevoerd, van ultrahogesterktebeton met staalvezels, in een mal van polyurethaan. Maar de ondersteuning voor een voetgangersbrug waarvan een schaalmodel (1:2) op de BouwBeurs te zien is, gaat een stap verder. “Architect en constructeur hebben vooraf randvoorwaarden gesteld zoals materiaaleigenschappen, maximale belasting, doorrijdhoogte en sociale veiligheid. Daarna heeft de software de optimale vorm bepaald”, aldus Peter Heideman, architect bij Movares in Utrecht. “Bij de ontwikkeling van industriële producten, auto’s en vliegtuigen wordt topological optimization al toegepast. De grote oplagen legitimeren een hoge voorinvestering. Maar het wordt nu ook interessant voor de bouw.”

De toepassing van ultrahogesterktebeton met staalvezels is bovendien duurzaam. De CO2-emissie is minimaal door het weglaten van materiaal waar het niet nodig is. De verwachte levensduur van ultrahogesterktebeton is lang. Door het gladde oppervlak is geen afwerking nodig. Het materiaal vraagt weinig onderhoud. “Bovendien zijn lijmverbindingen mogelijk, waardoor natte knopen overbodig zijn en arbeidsgangen worden gereduceerd”, aldus Heideman. “Dat soort omstandigheden zijn een bron van inspiratie voor het nemen van beslissingen over het ontwerp en het vooraf definiëren van uitgangspunten.” Advies- en ingenieursbureau Movares gaat beslist door met het ontwikkelen van ESO en topologische optimalisatie.

Akoestisch beton


De tweede doorontwikkeling is van adaptief adobeton naar akoestisch beton. Adobeton is gedacht als beton met zachte kwaliteiten zoals het absorberen van vocht of geluid. Sleuven in het beton werden gevuld met leem. Dirk Jan Postel van architectenbureau Kraaijvanger ontwierp ditmaal nieuwe betonnen panelen met open sleuven die het frequentiespectrum van spraak maximaal absorberen. Drie akoestisch experts van Arup en Peutz werden bij de ontwikkeling betrokken. Decomo Architectural Precast Concrete in het Belgische Moeskroen produceerde experimentele proefstukken met een optimale vorm, dimensies en vulling van de sleuven. Ze zijn in nagalmkamers getest op werkzaamheid. Het akoestisch beton kan worden toegepast in wanden en plafonds van bijvoorbeeld scholen, restaurants en stations. De panelen zijn volgende week te zien op de vakbeurs Gevel, onderdeel van de Week van de Bouw in de Jaarbeurs in Utrecht.

Levende gevel

 

Ook de levende gevel van beton is doorontwikkeld. Architect Allard Schwencke van Atelier ASA heeft een betonnen wand voorzien van een patroon van geulen en plantvakken, waar hemelwater geodseerd doorheen stroomt. Bij de geulen is tufsteen als toeslagmateriaal gebruikt, om de ontvankelijkheid voor biologische systemen te bevorderen. Bij de ontwikkeling waren ook architect en ecoloog Victor Retel Helmrich, architect Lucine Blankert en betontechnoloog Kurt Goris van Verheyen Architectonisch Beton uit het Belgische Arendonk betrokken. Opgemerkt wordt dat de duurzaamheid andere eisen stelt dan de levensduur. De gevel moet bestand zijn tegen vorst en wortelgroei. Maar groene gevels zoals de levende gevel van beton dragen bij aan de biodiversiteit. Dat is ook waardevol.

Pixelbeton

 

Om het oppervlak van beton te voorzien van wiskundig bepaalde patronen, zogenaamde fractals, bedachten de architecten Allard Schwencke, Klaas Paul de Boer en Hans Kaashoek in 2013 een mal met loodrecht op de bekistingswand verschuifbare staafjes. Instellen kan met de hand of met een robot, die telkens een ander patroon creëert. De doorontwikkeling hiervan heet pixelbeton. De staafjes zijn van kunststof. De meest complexe opgave was het ontwerpen van een sluitende oplossing voor hoeken. Op de vakbeurs Gevel, die in combinatie met de BouwBeurs en de vakbeurs Renovatie & Transformatie plaatsvindt, zijn elementen te zien die horizontaal zijn geproduceerd bij Betonindustrie De Veluwe in Staphorst. Twee experts van dit bedrijf, Martijn Eikelenboom en Gert Westerink, zorgden voor de betontechnologische kennis.

Reageer op dit artikel

Gerelateerde tags

Lees voordat u gaat reageren de spelregels