Groene gevels in de stad

Groene gevels in de stad Architect Breakfast sessie

Verticaal tuinieren “Groene gevels (en daken) in de stedelijke omgeving”

Dr.ir. M. Ottelé

4 juni

Section Materials & Environment Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment

Contact: [email protected] Challenge the future

1

Inhoud presentatie • • • • •

Introductie (algemeen) Wat verstaan we onder verticaal groen Op welke wijze is dit te realiseren? Technische aspecten

Vragen en discussie

Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment

Challenge the future

2

Even voorstellen… •Wetenschappelijk medewerker

• afdeling Materialen & Milieu Technische Universiteit Delft Biodiversity

•Adviseur duurzame bouwmaterialen

• Heijmans integrale projecten (ingenieursbureau) Oxygen CO2 Dust, fine particles



3

Verschillende disciplines

Biologie

Meten

• Verschillende actoren in het werkveld • Dimensioneren/construeren tot uiterste grens • Gebruikmakend van voordelen (vegetatie en het totale systeem)

Macro schaal Ecologische stad

Micro schaal

Buiten klimaat

Valideren

Stedelijk klimaat

Binnen klimaat

Modelleren

Architectuur Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment

Techniek Challenge the future

4

Eco-Design van steden Hangende tuinen van Babylon (Martin Heemskerck) • 6e eeuw vCh. • een van de 7 antieke wereld wonderen Tegenwoordig vele technieken om onze woonomgeving te vergroenen: Groene daken - intensief - extensief Verticaal groen - klimplanten (groene gevel) - living wall systemen (LWS) - muurvegetatie Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


5

Vegetatie en bebouwing

Visie van Hundertwasser Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


6

Planten en biodiversiteit • Stedelijke omgeving  toename verhard en/of versteende oppervlakte • 75m2 groen als richtlijn in de Nota Ruimte (VROM, 2006) • Valt ook niet mee met al die bebouwing te weinig ruimte!

Al eens gedacht aan de (vooral onbenutte) mogelijkheden van groene gevels en groene daken? Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


7

Wat verstaan we onder verticaal groen? • “Verticaal groen is het resultaat van het vergroenen van

verticale oppervlakken met planten; danwel wortelend in de ondergrond, het oppervlak zelf of in “plantenbakken” bevestigd aan het oppervlak.

Meer mogelijkheden dan……….. • Groene gevel = gebouw + klimplant



8

Classificatie van verticaal groen

Verticaal groen

Grondgebonden systemen (klimplanten; met of zonder klimsteun)

Niet grondgebonden systemen

(modulaire systemen, watergeefsysteem en nutriënten)



9

Welke vormen onderscheiden we? direct indirect

Grondgebonden

Niet grondgebonden



10

Specifieke vormen van “Living wall systemen (LWS)” 1

2

3

4

LWS (=niet grondgebonden) 1. plantenbakken 2. schuimpanelen 3. plantzakjes 4. minerale wol



11

De “eigenschappen” van vegetatie…

• Meeste klimmers zijn van nature te vinden langs de rand van bossen. Dit betekent veel licht, vochtige grond en lucht maar ook wortelruimte. • In Centraal Europa zijn er maar enkele inheemse klimmers zoals: Klimop (Hedera), Kamperfoelie (Lonicera), Clematis (Ranunculaceae), en de klimroos. • De meeste andere hebben hun oorsprong in Noord America of Azie, en de meeste hebben een klimhulp nodig. • Grondgebonden systemen zijn erg eenvoudig; Nietgrondgebonden systemen met een tekort aan wortelruimte, hebben een technische kennis nodig om weerstand te bieden tegen vorst, droogte en droge lucht. Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


12

Eco-Design van steden

M. Kohler Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


13


Zomer / Winter



14




15




16




17




18




19




20




21




22




23


Viaduct in Frankrijk Prefab panelen



24




25




26

En dat kan al heel simpel……..



27

En ook multifunctioneel……..



28

Het gazon op de bibliotheek van de Technische Universiteit Delft



29

Realiseren van groene gevels

In grote steden veel voorkomend maar……… • Geveltuintjes vallen niet onder “groene gevels” !! • Passen natuurlijk wel perfect in een groene stad!!



30




31


Cementenbeton, Veluwe beton, TuDelft Citg, Bureau Sla, Studio Verrips



32




33

Technische aspecten Weet wat je doet! Ondanks een zelfhechter (klimop) is het wenselijk om bij een gladoppervlak toch een klimhulp te gebruiken.



34

Technische aspecten

200

600 mm

515 mm

• Afwerking rondom openingen! (o.a. neggen) • Hoekafwerking! Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


35

Technische aspecten

Plantenbakken met klimplanten + afstandhouder (indirect) Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


36

Technische aspecten

• Draagstructuur (RVS, aluminium, etc.) • Groeisubstraat (minerale wol, etc.) • Planten (divers) Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


37

Technische aspecten

• In-situ of prefab • Draagstructuur benodigd



38

Financiële aspecten Geen algemeen antwoord mogelijk…..,maar Afhankelijk diverse factoren o.a.: -

grootte van het oppervlak soort constructie (detailleringen) plantenkeuze systeemkeuze onderhoud (materiaal-, plantgebruik) marktwerking (vraag en aanbod) Systeem keuze direct (alleen klimplant) indirect (met klimhulp) indirect met plantenbakken (met klimhulp) - Verzinkt staal - Gecoat staal - HDPE LWS plantenbakken (compleet) LWS schuim substraat (compleet) LWS vilt lagen (compleet)

Prijs indicatie (€/m2) 25 – 45 45 – 75 500 – 750 350 – 500 100 – 150 400 – 600 750 – 1200 350 – 750



39

Financiële aspecten Geen algemeen antwoord mogelijk…..,maar • Wist u dat een 1m2 schoonmetselwerk € 100-175 kost? • Marmer of travertin wel € 300-750 kan kosten? • Glasgevels (afhankelijk type glas) € 75 - 150 Groene gevels vragen jaarlijks onderhoud, dat heeft u bij bovenstaande niet. Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


40

Technische aspecten

Biodiversity Oxygen CO2 Dust, fine particles

Insulating, mitigation of Urban heat



41

Technische aspecten

5-20% photosynthese

100% straling

5-30% reflectie

5-30% transmissie 20-40% evapotranspiratie

5-30% warmte



42

Technische aspecten • Verlagen stedelijke opwarming (urban heat) o.a. door evapotranspiratie van water in de lucht.



43

Positive aspects Green façade research Berlin summer 1982 Uncovered

Period

Covered with green

Parameter:

T1

T01

T0

T1p

T01p

T0p

Max.

20.8

22.2

31.0

21.4

22.2

25.2

Min.

12.4

13.1

16.7

12.6

14.1

16.3

Amplitude

8.4

9.1

14.3

8.8

8.1

8.9

Max.

24.1

25.6

36.0

25.1

24.8

28.6

Min.

13.0

13.8

17.2

14.5

13.1

17.2

Amplitude

11.1

12.2

18.8

10.6

11.7

11.4

Max.

6.2

6.1

11.2

7.9

6.8

9.9

Min.

1.0

1.2

7.0

3.0

0.9

3.8

Amplitude

5.2

4.9

4.2

4.9

5.9

5.2

Max.

35.2

38.7

44.8

34.6

36.0

40.7

Min.

22.0

22.9

24.8

22.1

21.2

27.6

Amplitude

13.2

15.8

20.0

12.5

14.8

13.1

All days (n=133)

Sunny days (n=64)

Minimum temperature (n=133)

Maximum temperature (n=133)

T1

temperature 1 m in front of façade

T01

temperature 10 cm in front of façade

T0

temperature at the façade

(Bartfelder and Köhler, 1987)



44

Technische aspecten

33,8°C

-0,5°C

FLIR camera resultaat. Buitentemperatuur 21 °C Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


45

Uitdaging in de moderne architectuur: “Waarom meer dan 50% glas oppervlak in de gevel? ” • • • •

Zon bescherming? Warmte belasting Intimiteit ………?



46

Technische aspecten Enkele richtlijnen/toepassing voor gebruik groene gevels geen normering!  ……….is dat niet vreemd?



47



48

Groene daken en verticaal groen Hebben zoals aangegeven onderhoud nodig  hoe los je dit op?



49

Onderhoud is essentieel Meestal heb je materieel nodig voor snoeiwerk of voor het vervangen van panelen/planten (LWS).



50

Onderhoud is essentieel!



51

Onderhoud is essentieel

Inspectie pad slim gecombineerd met een indirect begroeningssysteem (in dit geval een glasgevel)



52

Onderhoud is essentieel • • •

irrigatiesystemen beplanting systeem zelf



53

Technische aspecten support steel u-section

water system planter box



54

Technische aspecten q1

T1

q2

T4

T1

q3

T2

T4

T1

T3

T4

Rplant+cavity

RT (a)

Rplant

RT (b)

RLWS

RT (c)

We kunnen gaan schematiseren !! Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


55

Technische aspecten

T e,plant

Te R e,plant

T LWS;cavity R LWS

T cavity;T

T T;i

R cavity

d1 d2 dn R1 = ; R 2 = ; ....; R n = λ1 λ2 λn

RT

Ti Ri

Bouwfysica



56

Technische aspecten - Dubbel steensmuur-

Voorbeeld 1

Rchanged  Rcurrent 0.46  0.37  100%   100%  24.3% 0.37 Rcurrent Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


57

Technische aspecten - Spouwmuur zonder isolatie -

Voorbeeld 2



58

Technische aspecten Voorbeeld 3

- Spouwmuur met isolatie -



59

Technische aspecten - Dubbel steensmuur met LWS -

Voorbeeld 4



60

Technische aspecten - Spouwmuur met isolatie en LWS -

Voorbeeld 5



61

Wat levert het op……….? Influence of greening system on the R-value

Construction

Climbing plant

Double brick wall

(1) 24.3%

Cavity wall

(2) 15.7%

Insulated cavity wall

(3) 2.9%

Living wall system (LWS) (4) 123% 45% (5) 14%

(…) zijn de voorbeelden Het dient te worden opgemerkt dat isolatiematerialen superieur zijn t.a.v. warmtetransport !!

Hoe hoger de R-waarde hoe lager de invloed van groen op de totale R-waarde! Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


62

Leren combineren van functionaliteiten

Kunnen we bouwen met een nieuwe visie? Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


63

Technisch innovatief! Duurzamere integratie van verticaal groen in de gevel: - minder materiaal nodig - minder milieubelasting - lagere constructiedikte (normaal min ≈300 mm + ≈300 mm!) - technisch interessant (vochthuishouding, isolerend vermogen, etc.)



64

Technische aspecten

(Na) isolatie van bestaande bebouwing maar ook voor nieuwbouw! Snelle afwerking is mogelijk Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


65

Technische aspecten 1. 2. 3. 4.

Onderconstructie (beton, metselwerk, etc. Foamglas UV bestendige wortel folie Flexibele verticaal groenpanelen en/of klimplanten.



66

Technisch innovatief! De eetbare gevel/daktuin

Waar eindigt de gevel, waar begint het dak? Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


67

Voor(oor)delen en aandachtspunten • • • • •

Vocht doorslag / lekkage Scheuren / scheurvorming Wortelgroei in riolering Aantasting muuroppervlak na verwijdering (klimplanten) Insecten / ongedierte

Het belangrijkste is dat je weet wat je doet!!!



68

Technische aspecten



69

Technische aspecten

(meetgegevens)

LWS op basis van plantenbakken

“zomerse” omstandigheid

“winterse” omstandigheid



70

Levens cyclus analyse (LCA) duurzaamheid van verticaal groen

Doel en bereik definieren

Inventarisatie

Interpretatie

De Nederlandse nationale database (milieugetallen)

Uitkomsten analyse

71



71

Duurzaamheid (LCA)

1. Kale gevel

4. Planten bakken

2. Direct

5.Vilt lagen

3. Indirect

6. Minerale wol


7. Schuim substraat


72

Duurzaamheid (LCA)

kg eq.

(Cradle to cradle principle) - Materiaal

5 6

3.00E+02

6 2.50E+02

- Transport

2.00E+02

- Vervanging - Afval

1.00E+02

3 4 5

4

1.50E+02

5 6 1 2 3 1 2 3 4

5.00E+01

1 2

0.00E+00

Let op …. er zijn 10 categorieën!!

Global warming (GWP100)

Human toxicity

Fresh water aquatic ecotox.

1.bare wall

2.direct

3.indirect

4.LWS planter boxes

5.LWS felt layers

6.LWS mineral wool



73

Duurzaamheid (LCA) Indirect groensysteem als voorbeeld 2,00E+02

Materiaal keuze speelt een enorme rol in de duurzaamheid van het groensysteem!!

1,80E+02 1,60E+02 1,40E+02 1,20E+02 1,00E+02 8,00E+01

U kunt bewuste keuzes maken!

6,00E+01 4,00E+01 2,00E+01 0,00E+00 Hard wood

HDPE material


Coated steel transportation

Stainless steel

waste


74

Duurzaamheid (LCA) Integraal systeem biedt voordelen! 6,00E+02

LWS planter boxes

LWS felt layers

5,00E+02 4,00E+02

Winst

3,00E+02 2,00E+02 1,00E+02 0,00E+00 Bare without outer masonry+LWS


Bare wall+LWS


75

Duurzaamheid (LCA)

Op dit moment: isolerend vermogen gebruikt in de berekening  en alle andere voordelen dan..?

kg eq.

Voordelen………….

 or 

6.00E+02

Environmental burden

Med. Benefits heating

Med. Benefits cooling

Temp. Benefits heating

5.00E+02 4.00E+02 3.00E+02 2.00E+02 1.00E+02 2 3 4 5 6

2 3 4 5 6

2 3 4 5 6

0.00E+00 1 2 3 4 5 6 -1.00E+02 -2.00E+02

1.bare wall 4.LWS planter boxes

2.direct 5.LWS felt layers


3.indirect 6.LWS mineral wool


76

Duurzaamheid 3P’s (people, planet, profit) • Sociaal • Ecologisch • Economisch

Dit blijft een lastig punt, bijna geen eenduidig antwoordt te geven, ja groene gevels zijn duurzaam…………, LWS zouden duurzaam kunnen zijn…..



77

Bedankt voor uw aandacht • Vragen? • Discussie

Contact: [email protected] Faculty of Civil Engineering and Geosciences Section Materials & Environment


78

Groene gevels in de stad

Recommend Documents