Het project, dat werd uitgevoerd door efp, een alternerend opleidingscentrum voor kmo’s in Brussel, is vooruitstrevend en interdisciplinair en omhelsde de samenwerking van verschillende bouwberoepen: schrijnwerker, verwarmingsmonteur, tuinman, elektricien, binnenhuisarchitect, verzekeringsmakelaar, installateur van centrale verwarming, koelmonteur, schilder, meubelmaker en makelaar.
Video over de omkeerbaarheid en het hergebruik van het project ‘BRIC 1’
Hergebruik
Het BRIC-gebouw wordt beschouwd als een herbruikbare materiaalbank. Dankzij de toepassing van verschillende principes van de technische omkeerbaarheid (meer details hieronder) kunnen de materialen op termijn worden doorverkocht en gebruikt voor een andere bouwwerf, zonder te worden aangetast of hun waarde te verliezen, wat hun levensduur verlengt.
De weergave van de inkomende en uitgaande materiaalstromen (metabolisme) van het project BRIC illustreert het belang van omkeerbare en circulaire ontwerplogica's die hergebruik mogelijk maken.
Metabolisme van het project BRIC
Constructie van BRIC 1
Er werd feedback ontvangen over het gebruik van hergebruikte materialen (bovenaan het metabolismediagram):
- Isolatie met cellulosewatten: kon niet worden gebruikt omdat de aannemer vreesde dat mogelijk aanwezige schroeven of bouwresten de blaasmachine zouden beschadigen.
- Balken (ongeveer 40% hergebruikt): het hergebruikte hout heeft niet altijd de verwachte afmetingen, zodat ter plaatse oplossingen moeten worden gevonden. De diversiteit van de hergebruikte balken vereist een goede kwantificering van de materialen, gedetailleerde uitvoeringsplannen en bijkomende uitvoeringstijd.
- Deuren en ramen: de achtergevel is ontworpen op basis van de afmetingen van de ramen en de dubbele deur die beschikbaar zijn in de voorraad van efp. In sommige gevallen betekent het gebruik van hergebruikte elementen dat het ontwerp van het gebouw gebaseerd moet zijn op dergelijke componenten.
Van BRIC 1 naar BRIC 2
Met uitzondering van 3% niet-herbruikbare materialen en enkele materialen die in voorraad werden gehouden, werden alle materialen van BRIC 1 hergebruikt in BRIC 2 (caissons, OSB-panelen, cellulosewatten en houtwol, ramen, beglazing en deuren, speciale technieken, loodgieterij, buitenbekleding (Rockpanel-panelen en plaatwerk). Op het dak zijn EPDM en nieuwe, lichtere latten gebruikt om de neerwaartse belasting op de kolommen te beperken. Feedback van het terrein over het hergebruik:
- De isolatiematerialen die in BRIC 2 werden gebruikt, zijn geëxpandeerde kurk, houtwol en cellulosewatten. De isolatie van geëxpandeerde kurk werd niet gedemonteerd aan het einde van BRIC 1. In BRIC 2 werden de materialen houtwol (hergebruik in het dak) en cellulosewatten opnieuw geïnstalleerd. De cellulosewatten die in de wandcaissons werden gebruikt, werden eerst gebruikt in BRIC 1, vervolgens opgezogen, verpakt in BIGBAG, opgeslagen en opnieuw in de caissons van BRIC 2 geïnjecteerd.
- Vloerplaat: goed potentieel voor hergebruik in de andere configuraties van het project dankzij de overdimensionering en de diversiteit van de verbindingen.
Van BRIC 2 naar BRIC 3
BRIC 3 is een uitbreiding van BRIC 2. De demontage van BRIC 2 was heel beperkt. Alleen de ramen en beglazing van de noordgevel werden gedemonteerd, op maat aangepast en opnieuw geïnstalleerd in de gevel van de uitbreiding:
- Hergebruikte ramen en beglazing: voor BRIC 3 moesten de houten ramen worden aangepast.
Algemene feedback over het gebruik van de hergebruikte ramen en beglazing in de drie cycli van het BRIC-gebouw:- Hoge mate van vernieuwing van de beglazing: als gevolg van de opeenvolgende plaatsing en verwijdering van de ramen en beglazing is minder dan 40% van de in BRIC 1 gebruikte beglazing nog in gebruik in BRIC 3.
- Het hergebruik van de ramen en beglazing is een succes voor de kleinere formaten omdat ze het best bestand zijn tegen opeenvolgende behandelingen.
- Thermische prestaties van de ramen: het repareren en aanpassen van oude ramen en/of beglazing is mogelijk, maar de prestaties van de beglazing en het aanbrengen van thermische strips zorgen niet altijd voor een goede afdichting. De hoge arbeidskosten zijn een aandachtspunt.
- Het gebrek aan certificeringsinstrumenten die de prestaties van de beglazing garanderen, vormt een belemmering voor het grootschalige hergebruik van de beglazing.
- Afwerkingspanelen: deze werden in totaal drie keer geïnstalleerd en er werden verschillende opstellingen getest (schubben, verticaal). De schroeven werden ook hergebruikt in de drie cycli.
- Hergebruikte akoestische panelen: geïnstalleerd voor BRIC 3, het latwerk van de akoestische panelen is afkomstig van de Belgische Nationale Bank en werd geleverd door Rotor. De latten worden geassembleerd en op tegenlatten geschroefd en vervolgens rechtstreeks bevestigd aan de OSB-zijde van de caissonwanden.
Technische omkeerbaarheid
Om ervoor te zorgen dat materialen tijdens de drie levenscycli van het gebouw kunnen worden hergebruikt, zijn verschillende principes van de technische omkeerbaarheid toegepast in het hele BRIC project.
Functionele onafhankelijkheid
De functionele lagen van de verschillende versies van het BRIC-gebouw zijn zo veel mogelijk gescheiden.
Structuur - gebouwschil
De structuur bestaat uit een houten skelet en de gevel uit zelfdragende prefabriceerde caissons. De structuur en de caissons zijn onafhankelijk en kunnen afzonderlijk worden gedemonteerd.
Binnenafwerking in klei en gebouwschil
Er werd een bepleistering op basis van klei aangebracht op een rieten mat die aan de muur werd vastgeschroefd. De mechanische bevestiging van de mat aan de houten gevelmodules en binnenmuren ontkoppelt de kleiafwerking van de muurstructuur.
Afwerking van de gevel
De gevelbekleding bestaat uit gerecyclede panelen die met een latwerk aan de gevelmodules zijn bevestigd. Hierdoor staat de gevelbekleding los van de gevelstructuur.
Basiselementen
Een basiselement, ook wel verbindingselement (of connector) genoemd, fungeert als schakel tussen verschillende elementen of onderdelen. De basiselementen van BRIC zijn zo onafhankelijk mogelijk gemaakt om het demonteren te vereenvoudigen.
Houten verbindingselement voor de kolommen
De kolommen zijn ontworpen op basis van vier secties die met elkaar verbonden zijn door een onafhankelijke kruisverbinding. Hierdoor is het eenvoudig om de lengte van de elementen aan te passen door ze in elkaar te voegen. Deze assemblagetechniek:
- levert een financieel voordeel op (vergeleken met eenzelfde sectie van massief hout);
- maakt het mogelijk om later aanpassingen aan te brengen;
- maar kost wel meer tijd om te monteren op de werf.
Kolom als basiselement
De balken van de dakstructuur zijn bevestigd tussen de houten secties van de kolommen van de structuur.
Verbinding tussen de vloer en de funderingen
De vloer is met de funderingen verbonden door middel van een metalen basiselement (beugel en bout).
Geometrie van de productrand en verbindingen
Naargelang van de geometrie kan de demontage van een component onafhankelijk van de aangrenzende componenten worden uitgevoerd of door deze componenten worden belemmerd.
Het systeem van afzonderlijke houten caissons is eenvoudig te monteren en demonteren dankzij de symmetrische overlap. Door de geometrie van de verbindingen passen de houten modules perfect in elkaar (zwaartekrachtmontage) en worden bijkomende mechanische verbindingen tot een minimum beperkt.
Assemblage van de wandonderdelen
Volgorde van montage
De symmetrische overlap (zie vorig punt) van de gevelcaissons resulteert in een sequentiëring van de montage van de gevel, wat technisch gezien niet de meest omkeerbare oplossing is. Als de defecte module midden in een reeks zit, is ze moeilijker te bereiken. Maar omdat het project BRIC bedoeld is om te worden gedemonteerd en opnieuw gemonteerd, werd de voorkeur gegeven aan de snelle montage die de geometrie van de randen mogelijk maakt.
Soorten verbindingen
Het BRIC-project richt zich voornamelijk op mechanische verbindingen en vermijdt lijm- en spijkerverbindingen. Enkele mechanische verbindingen waarmee werd geëxperimenteerd, worden hierna vermeld.
Schroefverbindingen tussen de kolommen
Naast de houten basiselementen (dwarsbalken) die worden gebruikt om de verschillende balksecties samen te stellen (zie punt Basiselementen) worden schroeven met een dubbele spoed aangebracht in de drie dimensies van de kolom (kepers-dwarsbalken-kepers).
Pen- en gatverbinding
Schuine verbinding, vakwerkverbinding
Details hergebruikte / nieuwe houtverbinding en funderingsbalken en -palen
Verbinding met Jupiterlijn
Er werden verschillende mechanische verbindingen gebruikt voor de vloer zoals metalen beugels, schroeven en boutverbindingen, maar ook droge houtverbindingen zoals pen- en gatverbindingen, halfhoutverbindingen, verbindingen met Jupiterlijn en messing-en-groefverbindingen.
Buitenafwerking
© C. Morizur
Installatie met schroeven op tegenlatten.
Funderingspalen
Funderingspalen met gegalvaniseerde stalen schroef. Dankzij de schuine vin kunnen de geschroefde palen gemakkelijk in de grond worden verankerd. Ze kunnen snel worden verwijderd, zonder afval te genereren en met beperkte impact op de grond omdat er geen graaf- of graafwerkzaamheden nodig zijn. Een goedkope oplossing in vergelijking met een vloerplaat van gewapend beton.
Systematisering
De montagevolgorde maakt een demontage mogelijk op basis van de verwachte functionele levensduur van de onderdelen. Er waren weinig stappen nodig om de materialen en onderdelen van het gebouw te recupereren.
De demontage begon met de elektrische apparatuur - stopcontacten en dozen. Vervolgens werd de gevelbekleding losgeschroefd - elke schroef werd gerecupereerd en elk paneel gelabeld. Binnen kon men al beginnen met het verwijderen van de kleibepleistering van de OSB-panelen met behulp van een hamer - de klei werd opgeslagen in zakken om te worden hergebruikt. Vervolgens werden de houtwolmatten losgeschroefd, de OSB-panelen verwijderd, de cellulosevlokken uit de structuur gezogen en de vensters en ramen uit de gevels verwijderd zonder ze te beschadigen ...
Coördinatie van de levenscycli
Het project werkte met een intern systeem met materiaalpaspoorten. Dat heeft geholpen om de (de)montagehiërarchie te bepalen op basis van de verwachte levensduur van de gebruikte materialen en onderdelen.
Prefabricage
Geprefabriceerde en gestandaardiseerde caissons (40x60x120cm) van OSB-panelen bevestigd aan I-profielen (of FJI); De caissons zijn zo ontworpen dat ze in elkaar passen en ter plaatse wordt er een isolatie van cellulosewatten ingeblazen. De isolatie kan tijdens de demontage worden opgezogen voor hergebruik.
Feedback over de geprefabriceerde caissons:
- de dikte van de muren is gebaseerd op de afmetingen die beschikbaar zijn bij de leveranciers (iets kleiner dan was voorzien) waardoor de oorspronkelijk verwachte thermische prestaties niet konden worden bereikt;
- de caissons moeten uiterst zorgvuldig en nauwkeurig worden geplaatst;
- dankzij de standaardisering van de caissons zijn er weinig resten en de prefabricage vergemakkelijkt het beheer van de werf.
Montage van de geprefabriceerde caissons
Detail van de geprefabriceerde caissons
Montageprincipe van de caissons, wanden en systemen
De panelen van de buitenafwerking zijn geprefabriceerd, zodat ze gemakkelijk te installeren en zeer aanpasbaarzijn.
Noordelijke gevel tijdens de montage
Afgewerkte noordelijke gevel
Uitvoering in schubben
Andere circulaire strategieën in het kader van het project BRIC
Naast hergebruik en technische omkeerbaarheid werden op deze locatie ook andere circulaire principes getest.
Projectbeheer
De eerste ontwerpfase is van primordiaal belang omdat dan het bouwsysteem voor de drie gebouwen wordt gedefinieerd en de aanpasbaarheid van de materialen wordt gevalideerd. Daarom werd het project BRIC 1 uitgevoerd in bouwteam volgens de principes van het geïntegreerde ontwerp, vanaf de fase van het voorontwerp.
Tijdens de ontwerpfase zijn grotere inspanningen vereist dan voor een standaardwerf:
- er was een geïntegreerd ontwerpproces vereist, waarbij de verschillende partijen werden betrokken om de bouwproblemen en problemen met het beheer van de stromen in een vroeg stadium op te sporen (de planning wordt beter beheerd, de kosten beter beheerst);
- ook de milieu- en financiële aspecten werden beoordeeld op basis van vergelijkende analyses van het type LCA, zodat de optimale oplossingen konden worden gevonden, meer bepaald voor de afmetingen van de muurcaissons. Zo vond het project een juist evenwicht tussen energieprestaties, hergebruik en bouwkosten.
Meer weten
- Leefmilieu Brussel (2023). Omkeerbaar ontwerpen, Praktische gids. Brussel, België.
- Karbon' architecture et urbanisme, efp vzw (2018). As-built BRIC 1 Brussel.
- Karbon' architecture et urbanisme, efp vzw (2018). Infofiche van BRIC 2. Brussel.
- Efp (2018). Montage en demontage van de BRIC-caissons (video). Brussel (FR).
- Efp (2018). BRIC. Brussel (FR).
- BAMB (Building as Material Banks) 2020: Pilot project BLOG. Brussel (EN).
- Verslag over de constructie en deconstructie van BRIC 2.
- Ontwerpverslag BRIC 3: Stappen in de bouw van de uitbreiding & metabolisme van het project BRIC.
Meer informatie over de methoden die op de BRIC-werf werden gebruikt, vindt u in de Gids Duurzame Gebouwen, die u kunt raadplegen via de onderstaande links.
