‘Ruimtelijke omkeerbaarheid’ duidt op het vermogen van een gebouw of structuur om verschillende functies te vervullen zonder dat er belangrijke structurele ingrepen nodig zijn, afbraakwerken moeten gebeuren of bouwafval ontstaat. Ze is gericht op de verlenging van de levensduur van het gebouw. Hoe minder inspanningen er nodig zijn om een gebouw of structuur te transformeren en hoe meer gebruiksscenario’s mogelijk zijn om ze langer in gebruik te houden, hoe hoger de ruimtelijke omkeerbaarheid ook wel transformatiecapaciteit genoemd.
De term ‘ruimtelijke omkeerbaarheid’ en de desbetreffende indicatoren zijn ontwikkeld door Dr. Elma Durmisevic en verder uitgewerkt in het kader van het Europese H2020 BAMB project.
De transformatiecapaciteit duidt op de mate waarin de functionele, technische en fysieke eigenschappen van een gebouw en zijn onderdelen kunnen worden aangepast. Dit uiteraard zonder al te veel schade te veroorzaken of bouwafval te genereren. Daarnaast heeft de transformatiecapaciteit ook betrekking op het vermogen van een gebouw om verschillende functies te vervullen.
Op basis van die transformatiecapaciteit kunnen we drie types bouwwerken onderscheiden: monofunctionele, multifunctionele en transformeerbare gebouwen:
- Monofunctionele gebouwen laten ruimtelijke aanpassingen toe binnen de contouren van dezelfde functie. Dankzij een ontwerp dat indeelbaarheid en meervoudig ruimtegebruik mogelijk maakt, kan een landschapskantoor of een grote vergaderzaal in een kantoorgebouw bijvoorbeeld worden opgedeeld in gescheiden kantoortjes. Een ander voorbeeld is een appartementsgebouw dat wordt aangepast tot een rolstoeltoegankelijke residentie met serviceflats. Dit alles uiteraard zonder dat er grootschalige bouwkundige ingrepen aan te pas komen.
- In het geval van multifunctionele gebouwen kunnen gebouwen en/of ruimtes wél een andere functie krijgen dankzij indeelbaarheid, meervoudig ruimtegebruik en functionele aanpasbaarheid. Denk bijvoorbeeld aan een kantooromgeving die zonder al te veel structurele werkzaamheden kan worden verbouwd tot woningen of klaslokalen.
- Transformeerbare gebouwen laten diverse ruimtelijke configuraties toe en maken het niet enkel mogelijk om gebouwen en/of ruimtes een andere functie te geven, maar kunnen tevens uitgebreid, verkleind of zelfs verplaatst worden. Denk bijvoorbeeld aan een kantoorgebouw dat na enige tijd verticaal kan worden uitgebreid om woningen toe te voegen.
Het is belangrijk te anticiperen op:
- de evolutie van het toekomstige gebruik en de toekomstige bezetting van het gebouw;
- de mogelijke uitbreidingen.
Het is daarom aangeraden om al van bij de programmering en de het schetsontwerp verschillende gebruiksscenario's van het gebouw te ontwikkelen en te kiezen voor een structureel concept dat verschillende soorten ruimtegebruik (type vrij plan) mogelijk maakt.
Heel wat ontwerpparameters hebben een impact op de ruimtelijke omkeerbaarheid: de gebouwtypologie, de afmetingen van het gebouw, de positie en de onderlinge afstand van de vaste kernen, het type draagstructuur, de bouwmethode, de vloer-plafondhoogte, de raamopeningen...
Zeker de combinatie tussen verschillende parameters kan een cruciale rol spelen, bijvoorbeeld met het oog op de natuurlijke lichtinval, die onder meer bepaald wordt door de gebouwtypologie, de diepte van een gebouw, de verdiepingshoogte en de afmetingen van de raamopeningen.
De ontwerpparameters kunnen worden onderverdeeld in vier indicatoren van ruimtelijke omkeerbaarheid. Men moet :
- zorgen voor voldoende ruime afmetingen zowel wat betreft het gebouw als de ruimtes en de plafondhoogtes;
- nadenken over de positie van de vaste elementen van het project;
- rekening houden met de toekomstige demontage van de elementen van het project ;
- de dragende en technische capaciteit van de toekomstige projecten in overweging nemen.
Deze ontwerpparameters worden hieronder verder toegelicht en samengevat in de Check-list Omkeerbaar Ontwerpen.
Afmetingen
Het ontwerp van een gebouw met een grote transformatiecapaciteit en ruimtelijke omkeerbaarheid begint met de keuze van afmetingen die verenigbaar zijn met de gekozen gebouwtypologie en vooraf bepaalde gebruiksscenario's.
Om zoveel mogelijk rekening te houden met functionele veranderingen is het volgende aangewezen:
-
De afmetingen van het gebouw (hoogte, diepte, breedte) aanpassen, alsook de gebouwtypologie aan de gebruiksscenario's;
- De afmetingen van het gebouw (hoogte, diepte, breedte) en de gebouwtypologie. Deze moeten toereikend zijn en het visuele comfort op basis van natuurlijke lichtinval in rekening brengen om in de toekomst verschillende vormen van ruimtegebruik mogelijk te maken. De afmetingen van een gebouw zijn bepalend voor de afmetingen van de units waaruit het is opgebouwd en de ruimtelijke kwaliteit (met het oog op de initiële en toekomstige functies).
Typologie en diepte van het gebouw
Download de metingstool en de gebruikershandleiding (en) - Zorgen voor voldoende ruime afmetingen van de ruimtes/kamers (om aanpassing, verdeling en reorganisatie van de ruimtes mogelijk te maken);
-
Zorgen voor een goede verhouding tussen de diepte van het gebouw en de plafondhoogte (toegang tot natuurlijk licht);
- Diepte van het gebouw en de verhouding met de plafondhoogte en de grootte van de raamopeningen zijn van belang voor de natuurlijke lichtinval. Hoe dieper het gebouw en hoe kleiner de raamopeningen en de plafondhoogte, hoe kleiner de oppervlakte die door daglicht kan worden verlicht. Dit reduceert uiteraard ook de functionele mogelijkheden en het transformatiepotentieel. Ontwerpers kunnen de ruimtelijke indeling en de natuurlijke lichtinval dan ook optimaliseren in functie van de diepte van het gebouw, de plafondhoogte en de grootte van de raamopeningen. Zie onderstaand kaderstuk
- Diepte van het gebouw en de verhouding met de plafondhoogte en de grootte van de raamopeningen zijn van belang voor de natuurlijke lichtinval. Hoe dieper het gebouw en hoe kleiner de raamopeningen en de plafondhoogte, hoe kleiner de oppervlakte die door daglicht kan worden verlicht. Dit reduceert uiteraard ook de functionele mogelijkheden en het transformatiepotentieel. Ontwerpers kunnen de ruimtelijke indeling en de natuurlijke lichtinval dan ook optimaliseren in functie van de diepte van het gebouw, de plafondhoogte en de grootte van de raamopeningen. Zie onderstaand kaderstuk
- zorgen voor een voldoende hoogte op alle verdiepingen:
-
Ideale plafondhoogte ≥ 3,3m:
- Vloer-plafondhoogte is een belangrijke parameter die onder meer impact heeft op de kwaliteit van de ruimte, de natuurlijke lichtinval en de ruimtelijke en functionele flexibiliteit. In woningen ligt de vloer-plafondhoogte doorgaans lager dan in kantoren of scholen, waar bovendien ook meer plaats nodig is voor de HVAC-technieken en de bijbehorende leidingen (bijvoorbeeld ventilatiekanalen). De vloer-plafondhoogte hangt dus eveneens af van de hoogte van vloer tot vloer.
Minimale plafondhoogte per functie en per verdieping
Bepalen van de bruikbare ruimte voor horizontale kanalen
-
Voorbeeld van afmetingen van plaat tot plaat (afhankelijk van de draagconstructie):Vloer-vloerhoogte: brengt niet enkel de vloer-plafondhoogte in rekening, maar ook de dikte van de vloer en de plaats die nodig is voor de technieken. Deze laatste kunnen geïntegreerd worden in verlaagde plafonds of verhoogde vloeren, zodat ze vlot toegankelijk zijn en makkelijk uitgebreid, aangepast of vervangen kunnen worden. Het type constructie speelt eveneens een belangrijke rol. In het geval van een balk- en kolomstructuur kunnen de technieken bijvoorbeeld ook geïntegreerd worden in specifieke ruimtes tussen de structurele liggers. Op die manier kan de hoogte tussen de verdiepingen worden verminderd, voor dezelfde plafondhoogte. In gebouwen met een hoge transformatiecapaciteit moet de vloer-vloerhoogte voldoende groot zijn.
-
- ervoor zorgen dat de ramen groot genoeg zijn (toegang van natuurlijk licht);
-
structurele elementen die te dicht bij elkaar liggen vermijden;
Analyse van een structureel raster op basis van verschillende functies
-
zorgen voor de aangepaste afstand tot vaste kernen;
- De afstand tot en tussen de vaste kernen zoals kolommen, trappen, liftschachten en technische kokers heeft een impact op de afmetingen van de ruimtes en dus op de ruimtelijke omkeerbaarheid en de transformatiecapaciteit. Afhankelijk van de functie en het aantal gebruikers variëren bovendien de normen met betrekking tot het aantal circulatiepunten. Om aan de brandveiligheidsnormen te voldoen, is het tevens belangrijk om de maximale afstand die moet worden afgelegd naar vluchtwegen te respecteren.
Evacuatieroutes
Opgelet: zie de brandvoorschriften.
-
zorgen voor afmetingen van circulatiezones aangepast aan de vooraf bepaalde gebruiksscenario's;
- De afmetingen van deuropeningen, gangen, trappenkernen en liftschachten die voldoende groot zijn, maximaliseren de ruimtelijke kwaliteit en toekomstige functieveranderingen. Het is belangrijk om deze afmetingen af te stemmen op de eisen die aan de vooropgestelde functies en gebruiken worden gesteld. Het kan bijvoorbeeld interessant zijn om een woning van meet af aan rolstoeltoegankelijk te maken door voldoende brede deuropeningen en gangen te voorzien.
Dimensionering van verticale circulatie op basis van wettelijke vereisten
Totale theoretische nuttige breedte: de totale theoretische nuttige breedte bf (m)
van de vrije ruimten in een compartiment of groep compartimenten wordt bepaald door de relatiebt = (np)max x a
waarbij
- np : het aantal mensen is dat waarschijnlijk deze gangen vanuit een compartiment zal gebruiken;
- (np)max : de maximumwaarde van np is, rekening houdend met alle compartimenten op hetzelfde niveau die door deze uitgangen worden bediend.
- a : a hangt af van het type uitgang en bedraagt :
- 0,01 m voor vluchtwegen, deuren, gangen en toegangshellingen;
- 0,0125 m voor trappen die naar de uitgangen leiden;
- 0,02 m voor trappen die naar uitgangen leiden.
Koninklijk besluit van 7 juli 1994 tot vaststelling van de basisnormen voor brand- en explosiepreventie waaraan gebouwen moeten voldoen [...] p.20
Dimensionering van verticale circulatie op basis van wettelijke vereisten, per functie
Kortom, bij het ontwerpen van een transformeerbaar gebouw kunnen de ontwerpers de transformatiecapaciteit van gebouwen aanzienlijk vergroten door de afmetingen en de gebouwstructuur te optimaliseren, die een impact hebben op de compatibiliteit van de ruimtelijke organisaties en functies.
*** Zie casestudy over de verbouwing van een kantoor tot woning***
Positie
Het is essentieel om de vaste kernen (draagstructuur; circulatiezones: trappenhuis, liften; technieken: zowel de technische lokalen als de verticale technische kokers: elektriciteitsdistributie, verlichting, ventilatie ...) van het gebouw te groeperen om het aantal vaste delen van het gebouw die een barrière kunnen vormen tijdens de transformatie tot een minimum te beperken. Om rekening te houden met de verschillende toekomstige functies (flexibel gebruik van de ruimte) is het belangrijk om:
-
te zorgen voor een structureel concept dat verschillende soorten gebruik ondersteunt (idealiter vrije plattegrond);
- Zo biedt een balk- en kolomstructuur veel meer ruimtelijke flexibiliteit dan structurele dwarsmuren, die de realisatie van grote open ruimtes quasi onmogelijk maken.
-
de structurele punten, technische kokers, enz. te groeperen (het aantal verschillende vaste punten beperken);
-
de vaste elementen volgens een ontwerpraster positioneren;
- Het is om de vaste onderdelen maximaal te groeperen op basis van een ontwerpraster. Hoe beter ze gegroepeerd zijn, hoe minder ze een eventuele transformatie kunnen belemmeren. Op die manier kunnen ontwerpers het aantal vaste kernen beperken en de ruimtelijke flexibiliteit verder bevorderen.
Het ontwerp van het Solid 1 & 2-gebouw in Amsterdam maakt flexibiliteit van de binnenruimtes bijvoorbeeld mogelijk dankzij de positie van de vaste kernen. De trappenhuizen, liftschachten en technische kokers zijn gegroepeerd en de binnenwanden zijn niet-dragend, zodat de eenheden vrij kunnen worden gecombineerd en onderverdeeld. De units worden leeg verkocht en de koper kan de ruimte ombouwen tot een appartement, hotelkamer, kantoor ….
- Het is om de vaste onderdelen maximaal te groeperen op basis van een ontwerpraster. Hoe beter ze gegroepeerd zijn, hoe minder ze een eventuele transformatie kunnen belemmeren. Op die manier kunnen ontwerpers het aantal vaste kernen beperken en de ruimtelijke flexibiliteit verder bevorderen.
-
verticale circulatiekernen positioneren
Verschillende posities van de vaste kernen zijn mogelijk. Het is belangrijk om in functie van de gebruiksscenario’s en het structurele concept de positie te definiëren die de grootste ruimtelijke omkeerbaarheid mogelijk maakt.
Positie van de circulatiekernen
-
verticale technische kanalen positioneren
Positie van technische kernen
-
de technische kokers horizontaal te positioneren (centraal, perifeer, off-center).
Positie van horizontale kanalen
Positie ventilatienetwerk
Demontage
Deze indicator analyseert de functionele decompositie op het niveau van de verschillende bouwelementen en of het mogelijk is om de gevel, de vloer, het dak, de scheidingswanden en de diensten onafhankelijk van elkaar te demonteren tijdens het transformatieproces zonder de andere functionele delen van het gebouw te beïnvloeden.
Op het vlak van ruimtelijke omkeerbaarheid speelt het concept van gelaagdheid een primordiale rol: de elementen en componenten van een gebouw moeten naargelang hun levensduur worden georganiseerd in ‘lagen’ die aan verschillende tempo's van verandering onderhevig zijn. De toepassing van dit concept maakt een laag componenten met een kortere levensduur onafhankelijk en toegankelijker dan een laag componenten met een langere levensduur. Dit vergemakkelijkt onder meer het onderhoud, de reparatie, de vervanging en de aanpassing van lagen met een kortere levensduur of lagen die sneller kunnen worden aangepast bij veranderingen in gebruik of functie.
Zoals uit de illustratie van Brand blijkt, zijn de ruimtelijke inrichtingen en technieken het meest onderhevig aan wijzigingen. Enerzijds is het dus noodzakelijk om de toegang tot de technieken te vergemakkelijken, met de bedoeling om het onderhoud en de aanpassing ervan mogelijk te maken zonder afval te genereren via het beschadigen van aangrenzende elementen of componenten. Het groeperen van de technieken is ook belangrijk om deze toegankelijkheid te vergemakkelijken en de vereiste demontages te beperken.
Anderzijds speelt ook de mogelijkheid om binnenwanden te demonteren en te verplaatsen een belangrijke rol bij het vergemakkelijken van de aanpassing van de binneninrichting.
De uitwisselbaarheid van de elementen en componenten en de demontage ervan zijn cruciale ontwerpparameters ter ondersteuning van de aanpassing van de technieken en ruimtelijke ordening.
Wat de onafhankelijkheid van de functionele lagen betreft, is het bijvoorbeeld voordelig om scheidingswanden te kunnen demonteren en verplaatsen zonder de technieken te moeten vervangen. Een voorbeeld hiervan is de uitbreiding van een badkamer om ze toegankelijk te maken voor rolstoelgebruikers.
Overzicht van de voornaamste functionele ‘lagen’ van een gebouw, die telkens een andere levensduur hebben. Het komt erop aan om deze ‘lagen’ als onafhankelijk van elkaar te ontwerpen, zodat ze in de toekomst gedemonteerd kunnen worden zonder andere functionele ‘lagen’ van het gebouw aan te tasten
Wat de toegankelijkheid betreft, maken in het metselwerk ingegoten en gebetonneerde elektriciteitskabels het bijvoorbeeld minder gemakkelijk om kabels, stopcontacten en schakelaars te verplaatsen dan een systeem van demonteerbare wanden die een technische schacht vormen. Deze laatste zijn vlot toegankelijk door een of meer afwerkingspanelen te verwijderen. Dit geldt ook voor een verlaagd plafond, waarvan de panelen gemakkelijk kunnen worden verwijderd om ventilatiekokers schoon te maken, of voor een kijkluik onder een badkuip.
Vermogen
De ruimtelijke omkeerbaarheid en de transformatiecapaciteit van een gebouw hangt ook af van de capaciteit van de structuur, de circulatiekernen en de technische installaties om te kunnen beantwoorden aan veranderende gebruiksscenario’s . Wat de capaciteit van de draagstructuur betreft, kan deze zo worden ontworpen dat toekomstige verticale of horizontale uitbreiding mogelijk is, evenals een functieverandering waarvoor een grotere structurele draagkracht vereist is. Het is daarom noodzakelijk om voor toekomstig gebruik het volgende in overweging te nemen:
-
het vermogen van de draagconstructie (inclusief vloerplaat) om veranderingen in de functie op te vangen;
- Goed om weten: het draagvermogen van de vloeren in woningen bedraagt 2 kN/m², in kantoren 3,5 kN/m² en in publieke gebouwen 5 kN/m². Ook de verticale dragende elementen en circulatiekernen kunnen voorzien zijn op eventuele horizontale of verticale uitbreidingen en vormwijzigingen. Met andere woorden: wil je de transformatiecapaciteit van een gebouw vergroten, dan kan het interessant zijn om de draagstructuur en de circulatiekernen te overdimensioneren op basis van de gebruiksscenario’s.
- het vermogen van de draagconstructie in verband met een horizontale uitbreiding;
- het vermogen van de draagconstructie in verband met een verticale uitbreiding;
-
het vermogen van de verticale verdeling van de technieken;
- Bij omkeerbaar ontwerpen is het van belang om de nodige ruimte te voorzien voor de integratie van nieuwe technieken. De technische kokers kunnen bijvoorbeeld zo worden ontworpen dat er voldoende ruimte is om in de toekomst de doorsnede van de kanalen te vergroten, extra installaties toe te voegen of innovatieve technische oplossingen mogelijk te maken. Let echter op: een overdimensionering van de technische installaties met het oog op een eventuele toekomstige verbouwing is an sich niet de beste optie. Het is opportuner om latere toevoegingen uit te voeren met behulp van modules, wachtleidingen of overgedimensioneerde kokers
-
het vermogen van de verticale circulatiekernen .
- In combinatie met de dimensionering van de vaste kernen moet de capaciteit van de verticale circulatiesystemen zoals trappenhuizen en liftschachten zo worden gedimensioneerd dat ze kunnen beantwoorden aan de eisen van de verschillende functies die in de gebruiksscenario's worden overwogen.
De draagstructuur van dit gebouw is zo ontworpen dat verschillende woontypologieën en functies mogelijk zijn. De vaste structurele onderdelen zijn beperkt tot een minimum. Naast een technische schacht die samen met de circulatie is ondergebracht in een centrale vaste kern, is er ook ruimte voor leidingen voorzien tussen de dubbele kolommen wat verschillende planindelingen toelaat. De rode delen op het tweede vloerplan symboliseren de mogelijke invulelementen.
- In combinatie met de dimensionering van de vaste kernen moet de capaciteit van de verticale circulatiesystemen zoals trappenhuizen en liftschachten zo worden gedimensioneerd dat ze kunnen beantwoorden aan de eisen van de verschillende functies die in de gebruiksscenario's worden overwogen.
Opgelet: bij het ontwerp van transformeerbare gebouwen gaat de voorkeur niet uit naar de overcapaciteit van alle technieken (overdimensionering) voor een mogelijk toekomstig gebruik, maar naar toekomstige toevoegingen van uitbreidingsmodules. Dit betekent dat eventuele modulaire (o.a. structurele) toevoegingen van installaties mogelijk moeten zijn.
Voor meer informatie over een kwantitatieve beoordeling van de ruimtelijke omkeerbaarheid, zie omkeerbaarheidsvoorziening/-tool.
Andere aandachtspunten
Naast de ruimtelijke omkeerbaarheid is ook de technische omkeerbaarheidvan de gebruikte elementen, componenten, producten en materialen van belang. Hoewel omkeerbare assemblages en verbindingen een belangrijke rol spelen met betrekking tot demontage, heeft technische omkeerbaarheid ook betrekking op de manier waarop de verschillende onderdelen van het gebouw zijn geordend en met elkaar zijn verbonden. Om aan bovenstaande eisen te kunnen voldoen, zijn deze aspecten van essentieel belang om te voorkomen dat de aangrenzende onderdelen worden aangetast of beschadigd bij demontage. Twee ontwerpparameters spelen hierbij een belangrijke rol:
-
de onafhankelijkheid;Onafhankelijkheid: de verschillende onderdelen van het gebouw zo ontwerpen dat sommige onderdelen kunnen worden verwijderd of bijgewerkt zonder aan de prestaties van de aangrenzende onderdelen te raken.
-
de uitwisselbaarheid van variabele elementen.De uitwisselbaarheid: de verschillende onderdelen van het gebouw zo ontwerpen dat ze kunnen worden vervangen door andere elementen, onderdelen of materialen, waarbij hergebruik van de gedemonteerde onderdelen mogelijk is.
Ontwerp de elementen die het meest waarschijnlijk zullen worden verplaatst, aangepast of getransformeerd zodanig dat ze gemakkelijk kunnen worden vervangen. Daarom is het belangrijk om bijvoorbeeld de afmetingen en verbindingssystemen te systematiseren, met het oog op de verwisselbaarheid van de wand-, gevel- of andere elementen in verschillende delen van het gebouw. Op dit punt vereist een circulaire economie dus een rationalisering van de bouwmethoden.
Voorbeeld Stuckensstraat
De flexibiliteit van de bouw begint met de keuze van een geschikte locatie: goede bereikbaarheid van winkels, aanwezigheid van openbaar vervoer, enz.
In dit voorbeeld wordt de ruimte op het niveau van de kelders gebruikt om een kantoor in te richten. De begane grond en de eerste verdieping worden betrokken door een koppel. De lokalen erboven kunnen worden verhuurd.
Deze configuratie maakt een optimale bezetting van het gebouw mogelijk. Als het gezin zich uitbreidt, kunnen de verhuurde kamers geleidelijk weer voor eigen gebruik dienen. Nog later kan deze woning perfect worden aangepast tot een "kangoeroewoning", waarbij een jong koppel en een ouder koppel de ruimtes delen.
Het is belangrijk om vanaf het ontwerpstadium elke leefmodule uit te rusten met eigen sanitair en een keuken. De ecologische impact van een voor het leven gekozen woonst is aanzienlijk lager dan wanneer een gebouw in elke levensfase wordt veranderd. Bij een nieuwe woonst gaat het immers meestal om het herinrichten van de ruimtes volgens de behoeften, vaak met sloopwerkzaamheden en het gebruik van nieuwe materialen.
Meer voorbeelden vindt u in onze casestudies:
