Het beste van twee werelden voor industriële stapelbouw 

PP5 – Optimalisatie stapelbouw met 2D biobased en betonnen elementen

Acht emissie-verlagende innovaties van de afzonderlijke deelnemers worden geïntegreerd en geoptimaliseerd in een totaalconcept voor stapelbouw dat project specifiek geoptimaliseerd kan worden. 

Prefab stapelbouw met 2D-elementen reduceert bouwplaats-emissies door snelle montage en materiaal-efficiëntie. Echter, enkele obstakels voor de opschaling hiervan zijn:  

1. Eisen die op gespannen voet staan zoals kosten, veiligheid, geluidsisolatie én emissiereductie;  

2. Het ontbreken van ‘bedrijfsoverstijgende’ oplossingen voor veilige en geluidsdichte montage van verschillende elementen;  

3. Onzekerheden over materiaalgedrag resulterend in zwaarder-gedimensioneerde elementen. 

Doel van het innovatieproject

We combineren het beste van 2 werelden voor industriële stapelbouw: licht en duurzaam met biobased elementen én geluidsdicht en (brand)veilig met (holle) betonelementen. Dit met minstens 50% emissiereductie in bouwfase ten opzichte van 2016-’18 en potentie voor opschaling tot >1000 woningen in 2027. Dit doen we door een nieuwe ontwerp-aanpak voor geoptimaliseerde combinatie van 2D-elementen uit verschillende materialen en prefab installaties, sturend op integrale en projectgebonden afweging van bouw-emissies, betaalbaarheid, veiligheid, (geluids)comfort én duurzaamheid over de gehele levenscyclus. Ook vinden we oplossingen voor snelle, geluidsdichte en veilige montage van elementen uit verschillende materialen tot een licht gebouw met minder fundering. Tot slot zorgen we voor verbeterde (kennis van) materiaaleigenschappen voor materiaal-efficiënt ontwerp.  

Korte omschrijving van de activiteiten

Het project omvat zes werkpakketten. Hieronder een beschrijving van wat deze pakketten inhouden:  

1. Ontwikkelen van een nieuwe ontwerpmethodiek voor gelijktijdige optimalisatie van materialen, elementen, installaties en verbindingen, en integrale afweging van criteria zoals bouwplaatsemissies, betaalbaarheid, veiligheid, akoestiek en duurzaamheid; 

2. Ontwikkelen van veilige, geluidsdichte en (re)monteerbare verbindingen tussen 2D prefab elementen uit verschillende materiaalsoorten, zonder aanstorten van (beton)mortel; 

3. Doorontwikkelen van lichter-gewicht betonnen elementen (zoals holle funderingspalen, kanaalplaatvloeren, balkons, trappen en galerijen). Emissiereductie wordt bewerkstelligd door een optimalisatie van de vorm en het gebruik van beton met verschillende CO2-arme bindmiddelen; 

4. Doorontwikkelen van biobased elementen voor gewichts- en emissiereductie, gebruikmakend van de materiaalkennis van stro, hout en de integratie van installaties; 

5. Opschalen: mock-ups voor monitoring en benchmarking met lopende (pilot) projecten; 

Projectcoördinatie. 

Resultaat

Het projectresultaat is een 2D stapelbouw-concept met geoptimaliseerde biobased en betonnen prefab elementen, geïntegreerde low-tech installaties en geluidsdichte verbindingen. Er is geen ter plaatse gestort beton nodig. Dit is gevalideerd in mock-ups en daarna breed inzetbaar dankzij de bijbehorende nieuwe ontwerpmethodiek voor betaalbaarheid, geluidsdichtheid en veiligheid aan maximale emissiereductie, minstens 50% t.o.v. 2016. 

Partners

• BTE
• Faay
• Heidelberg materials
• Van Herpen
• TNO
• VBI