SMARTCirculair Toolkit – Optoppen
Overijssel gedeputeerde Erwin Hoogland is onder de indruk van het optop ontwerp van de studenten van Technova Ede. Zij wonnen de SMARTCirculair Bouw OntwerpChallenge 2024!
Circulair verdichten en vergroenen in de stad
Hoe kunnen we tegelijkertijd het woningtekort aanpakken, allerlei stedelijke milieuproblemen verminderen en de stad veel gaver maken? Met inbreiden in de stad. Bijvoorbeeld door gebouwen op te toppen!
Het zit zo
Nederland heeft 600 km2 platdak. 10% daarvan levert al 600.000 woningen. Bovendien levert het mogelijkheden voor groene daken, activiteiten op het dak, het versterken van de sociale cohesie en mogelijkheden om water op te vangen voor hergebruik op het dak.
Ambities provincies
- De provincie Gelderland wil 12.000 huur- en koopwoningen via optoppen realiseren in 2030 met mogelijkheden voor uitbreiding tot 23.000 woningen
- De provincie Zuid-Holland heeft de ambitie om 28.800 nieuwe woningen te realiseren op en aan bestaande gebouwen
- De provincies Noord-Brabant, Utrecht, Noord-Holland hebben vergelijkbare ambities die verwoord zijn in de handreiking 'Optoppen: realisatiegids voor gemeenten en corporaties'.
Kansen voor optoppen
Optopwebinar Stec groep
Extra bouwlagen ‘op de top’ van bestaande complexen kunnen een forse bijdrage leveren aan verschillende urgente opgaven binnen de volkshuisvesting.
Optoppen heeft positieve effecten op doorstroming en versterking van de leefbaarheid en uitstraling. Ook biedt het kansen in combinatie met aanpassing en verduurzaming van complexen. De meerwaarde zit dus niet alleen in het toevoegen van extra ‘deuren’ nu de gebiedsontwikkeling op veel plekken stokt. In dit webinar:
- Hoe gaat optoppen in de praktijk?
- Wat is optoppen nieuwe stijl?
- Hoe verhoudt de inspanning die optoppen kost zich tot de impact?
Transformatie Joan Muyskenweg te Amsterdam
Volop kansen voor de wijk
Nederland heeft 600 km2 platte daken. Als we 10% benutten levert dat 600.00 huur- en koopwoningen op.
Optoppen biedt meer kansen:
- duurzame circulaire verbetering en betere benutting van bestaande gebouwen als kantoren, garages en flatgebouwen
- sterke wijk creëren: sociaal-economische verbetering van de wijk
- bovendien is optoppen veel sneller dan bouwen in het weiland
- geen funderings- en grondkosten
- klimaatadaptieve mogelijkheden voor wateropvang en -hergebruik
- met groene daken en daktuinen leveren we een bijdrage aan de biodiversiteit
- en als we dat realiseren met hout en biobased materiaal, kunnen we dit ook nog eens realiseren binnen het CO2-budget
Optopprojecten in Rotterdam
Slim stapelen en schakelen
Er is actie nodig: de druk op stadsbuurten neemt de komende jaren toe. Steden groeien. In 2024 bereiken we weer een record: 18 miljoen Nederlandse inwoners! Er zijn duurzame en betaalbare woningen nodig. En we moeten het hoofd bieden aan stevige maatschappelijke uitdagingen en transities.
Maatschappelijke uitdagingen nemen toe: kwetsbare wijken, eigentijdse ongelijkheid1, eenzaamheid, klimaatverandering en stijgende kosten voor gezondheidszorg. Op het gebied van energie, mobiliteit, technologie, water en grondstoffen moeten we het hoofd bieden aan grootse transities.
Multi-use
Voorwaarde voor het gebruik van daken is natuurlijk wel dat een dak het gewicht kan dragen, en dat het gunstig is gelegen ten opzichte van de zon. “Daarnaast moet de ondergrond stabiel zijn. In Leeuwarden zijn plannen om een voormalig kantoorpand te transformeren en optoppen met
- in de plint winkels en/of horeca
- daar bovenop kantoorruimten
- gezamenlijke binnenruimtes
- op het gebouw, woningen
En combinaties van bestrating en groen zorgen voor CO2-afvang en betere waterhuishouding waardoor het riool wordt ontzien. Zo krijgen daken meerdere functies. Ze zijn op vele manieren te gebruiken.
Groene daken Rotterdam
Meerwaarde groen dak bij optopprojecten
- Groene daken hebben een, alhoewel klein, positief effect op het energiegebruik van het gebouw.
- Verder reduceren groene daken het urban heat effect
- verbetert lokaal de water- en luchtkwaliteit
- promoot biodiversiteit
- een groen dakterras is gunstig voor het tijdelijk vasthouden van water tijdens een zware regenbui. Op deze manier zal de neerslag piek lokaal worden verminderd, doordat deze over een langere periode wordt uitgespreid
- verbind je het dakterras aan het trappenhuis dan wordt het groene dakterras een publieke ruimte. Hierdoor hebben alle bewoners van het gebouw voordeel van het groene dakterras.
Optop Tips voor gemeenten
Op de website van de provincie Zuid-Holland zijn tools beschikbaar om kennis te vergroten en projecten te ondersteunen.
- Voor de voorfase van een OAU-project is een quick scan ontwikkeld voor de kritische succesfactoren en de businesscase. Het doel van deze tool is om inzichtelijk te maken of optoppen (financieel) haalbaar is en of dit ook binnen de technische en ruimtelijke kaders past.
- De Handreiking OAU, ontwikkeld met Aedes en de provincies Noord-Holland, Noord-Brabant, Gelderland en Utrecht, is een handreiking waarin alle do’s en don’ts benoemd worden, waar rekening mee gehouden moet worden.
- Om de betrokkenheid van de bewoners te vergroten, ontwikkelde de provincie een ‘serious game’. Met dit spel kunnen bewoners ervaren wat het betekent om een bestaand appartementengebouw uit te breiden. Tijdens inspraakavonden en andere bewonersbijeenkomsten ontdekken zij spelenderwijs hoe buurten kunnen opbloeien als ze oplossingsgericht samenwerken om woningen in te passen zodat hun kinderen ook in de wijk kunnen blijven wonen
- Er ontstaat meer en gevarieerdere woonruimte in de buurt. Wanneer door het optoppen van meerdere verdiepingen een lift verplicht wordt, zijn de bovengelegen lagen ook beschikbaar voor ouderen
- Technisch is het toevoegen van meerdere nieuwe woonlagen al goed uitgedacht. Op het dak komt een Connector, eigenlijk de kruipruimte op het dak, van 50 tot 80 centimeter hoog, voor riolering, ventilatie. Daar sluit je het bestaande dak af en erboven, op 50 tot 80 centimeter hoogte, begin je met je nieuwe gebouw. Je kan dan op oude gebouwen in het stramien van de oude beukmaat verder bouwen of het gewicht verdelen en de opbouw naar eigen wens invullen
- Je kunt de omgevingsvergunning van project één prima met een kruimelregeling aanvragen. Extra woningen maken met verbouwen en optoppen passen binnen deze snelle en eenvoudige procedure om af te wijken van het bestemmingsplan
- Stap 1: Wil en wens
De corporatie en gemeente samen met de constructeur (ongeveer 4 maanden);
Stap 2: Participatie
De corporatie en gemeente samen met de bewoners, buurt (doorlopend);
Stap 3: Haalbaarheid
Corporatie en gemeente samen met de constructeur (ongeveer 6 maanden)
Er zijn bijvoorbeeld geen funderings- en grondkosten. Dat scheelt ongeveer een kwart van de investeringskosten ten opzichte van nieuwbouw. Maar is ook een uitdaging voor de projectontwikkelaar. Het is een stap extra, procedureel en in detaillering. Het is echt puzzelen.
Stap 4: Visie en ontwerp
Corporatie samen met de bouwer, architect, gemeente en anderen (ongeveer 3 maanden);
Stap 5: Optopproduct kiezen
De corporatie samen met bouwer, architect en gemeente (ongeveer 3 maanden);
Stap 6: Vergunningsfase
De Gemeente samen met: Corporatie (minimaal ongeveer 8 weken);
Stap 7: Uitvoering
Bouwers en ontwikkelaar samen met corporatie (minimaal ongeveer 3 maanden en 2 weken bouw);
Stap 8: Nazorg
De corporatie, samen met: Bewoners, buurt en gemeente (ongeveer 1 maand).
Vorm Rotterdam | prefab optopmodules
3D woning maken in de fabriek
Vorm in Rotterdam maakt een 3D woning in de fabriek inclusief keuken en badkamer. Doel is om complete woningen naar de bestemming te brengen en te plaatsen waardoor er zo min mogelijk overlast is voor de overige bewoners.
Prefab en compleet
Houtfabriek DTA in Middelharnis, VORM, Burton Hamfelt Urban Architecture, Solarix en The Urban Jungle Project ontwikkelden de partijen een volledig prototype, dat toepasbaar is op nagenoeg elk naoorlogs flatgebouw.
DAT Bouwsystemen fabriceert de Optopper, zoals het product heet, naar eigen zeggen uit duurzaam geproduceerd hout. Bij aflevering zijn de prefab woningen voorzien van een prefab badkamer en toilet van Smart2Prefab (ook een initiatief van VORM). De woonmodules hebben een gevel uit zonnepanelen van Solarix en The Urban Jungle Project voorziet de Optopper van een groene daktuin. KLIK HIER voor meer informatie
Systemen voor ontwerpers
Frame onder het optopproject om gewicht te verdelen
Voor de constructie van de optopping wordt een frameconstructie als beste oplossing gevonden. Er zijn hier drie keuzes:
- staalframebouw
- aluminiumframebouw
- houtskeletbouw
Staalframebouw is goedkoper. Aluminiumframebouw is een lichter, duurder en milieuonvriendelijker alternatief en houtskeletbouw is een zwaarder, milieuvriendelijker alternatief.
Dekvloer
Een zwevende Estrich dekvloer is een van de lichtste vloer opties. Deze vloeren bieden bovendien veel voordelen qua thermisch comfort, akoestisch comfort en brandveiligheid.
- Technova studenten gebruikten Azobé houten kolommen om het gewicht te verdelen
- De Groot Vroomshoop gebruikt een stalen frame om het gewicht van de opbouw beter te verdelen
- Op het dak beveelt Zuid-Holland de Connector aan. Dit is de kruipruimte op het dak, van 50 tot 80 centimeter hoog, voor riolering, ventilatie. Daar sluit je het bestaande dak af en erboven, op 50 tot 80 centimeter hoogte, begin je met je nieuwe gebouw.
Lichtgewicht opbouw & Akoestiek
Voor het creëren van akoestisch comfort en het minimaliseren van vibraties zijn er meerdere technieken en materialen te gebruiken.
- Gebruik een anhydride dekvloer en veerkrachtige platen.
- Pas elastomeren tussen de vloer en de draagconstructie van de vloer toe
- Of kies ervoor om woningscheidende elementen volledige gescheiden van elkaar te plaatsen
- Het akoestisch comfort kan getest worden door gebruik te maken van de tool Sovist. Deze tool is door Level Tools, een onderdeel van Level Acoustics & Vibration uit Eindhoven, uitgebracht om het akoestisch comfort en vibraties te testen in lichtgewicht bouwsystemen.
Tools
Met SoViST reken je aan akoestiek
Met de ontwerptool SoViST bereken je geluid en trillingen in gebouwen
Binnenstedelijke verdichting en duurzaam bouwen hebben geleid tot een groeiende vraag naar lichte, prefab bouwmethoden. Maar lichtgewicht constructies eisen meer aandacht van de ontwerper. Voor een betere voorspelling van de geluidsoverdracht en het trillingsgedrag is door level.Tools een rekentool ontwikkeld. Deze is getest en geverifieerd door TNO. De ontwerptool SoViST (Sound and Vibration Steel and Timber)
De volledig werkende tool zal gedurende een aantal jaren gratis beschikbaar worden gesteld en is een welkome aanvulling op de ontwerpinstrumenten van met name constructief ontwerpers en akoestisch adviseurs.
Het programma SoViST is te downloaden via leveltools.nl/files/SovistInstaller.exe Meer informatie is te vinden op de website lichtbouwen.nl
Belasting op funderingen
Voor het bespreken van de normen wordt er gekeken naar de belastingtoename op de funderingen. Uitgangspunten:
- De fundering van een gebouw kan een bepaalde kracht opnemen, dit is de minimumsterkte.
- Het totaal aan belastingen op het gebouw moet leiden tot een rekenwaarde van de benodigde sterkte van de fundering die kleiner is dan de rekenwaarde van de daadwerkelijke sterkte van de fundering.
- Een unity check geeft de veiligheid van een gebouw.
Uitkomsten berekening
- Als deze unity check lager is dan 1,0 dan kan de fundering de verticale belastingen van het gebouw dragen
- Hoe lager de unity check, des te veiliger het gebouw
- Hoe dichter de unity check bij de 1,0 ligt, hoe economischer het ontwerp is
Als een kantoorgebouw een transformatie krijgt naar een woongebouw, dan kan er met een lagere veranderlijke belasting worden gerekend. Hierdoor kan bij een gebouw waarin een optopping is toegevoegd volgens deze rekenregels een lagere unity check geven dan de bestaande situatie
- Extra lagen toevoegen zorgt voor extra belastingen, wat als gevolg heeft dat de FED-waarde zal stijgen. De FED-waarde wordt dan groter ten opzichte van de waarde voor het aanbrengen van de optopping en de unity check komt dan boven de 1,0 zal uitkomen.
Er zijn meerdere manieren om te zorgen dat deze FED-waarde niet groter dan de FRD-waarde wordt.
- Het optoppen van het gebouw met lichte materialen. Doordat het eigengewicht van deze materialen vrij laag is zal de FED-waarde niet veel stijgen
- Door de fundering te versterken, of een nieuwe extra fundering aan te brengen. Op deze manier zal de FRD-waarde groter worden en kan een grotere FED-waarde dus worden opgevangen. Vaak is dit economisch niet voordeliger is dan sloop en nieuwbouw
- Een unity check te krijgen die voldoet is het feit dat het optoppen van gebouwen die ouder zijn dan 15 jaar onder verbouw valt. Dit betekent dat er mag worden gewerkt met de normen voor bestaande bouw.
- Het optoppen van gebouwen die ouder zijn dan 15 jaar wordt dus gezien als verbouw. Vanwege deze reden mag er gebruik worden gemaakt van de NEN8700 en de NEN8701 in plaats van de NEN-EN 1990.
- Het voordeel van het gebruik van de NEN8700 en de NEN8701 is dat deze normen reductiefactoren gebruiken en gunstigere partiële factoren dan NEN-EN 1990. Deze partiële factoren worden vermenigvuldigd met de belastingen om zo de rekenwaarde van deze belastingen te bepalen. Doordat deze belastingen lager zijn in de NEN8700 en de NEN8701 dan de NEN-EN 1990, zal de FED-waarde dus lager uitvallen.
Keuze optopconstructie en materialen
De stabiliteit is de limiterende factor van het gebouw. Deze tabel geeft een basis voor het berekenen van de gewichttoename / stabiliteit
Aannames eigengewichten in nieuwe situatie bij de keuze voor staalframebouw
Typen optoppen
Belastingtoename (+) en belastingafname (-) van de fundering, ter plaatse van maatgevende kolommen A en B
Voor de berekening van de belastingtoename op de hoofddraagconstructie zijn dezelfde aannames gedaan als voor de berekening van de belastingtoename op de funderingen.
Belastingtoename hoofddraagconstructie
Belastingtoename (+) en belastingafname (-) van de hoofddraagconstructie, ter plaatse van maatgevende kolommen A en B op de begane grond en de 1e verdieping.
Aan de hand van bovenstaande tabellen kan geconcludeerd worden dat alle zes de mogelijke optoppingen voldoen qua belastingtoename op de hoofddraagconstructie en belastingtoename op de funderingen.
Conclusie
Omdat de stabiliteit van de funderingen als limiterende factor oplegt dat er slechts één verdieping kan worden toegevoegd, wordt er geadviseerd om een optopping van één verdieping met groen dakterras toe te passen.
nZEB ontwerptool | nieuwe standaard energiebalans gebouwen
Met de nZEB ontwerptool kun je de energiebalans integraal doorrekenen en de energieprestatie van een gebouw nauwkeurig voorspellen.
De succesvolle bouwfysische berekening PHPP vormt de rekenkern van de nZEB-tool. nZEB staat voor nearly Zero Energy Building en is de Nederlandse vertaling van de PHPP.
Wil je een BENG Berekening maken?
Uniec3 is een gratis tool voor studenten waarmee je een BENG Berekening maakt. Je docent kan een licentie opvragen en studenten gratis toevoegen.
- De bouwkundige bibliotheek is de centrale plek voor al uw bouwkundige constructies in het project.
- Daarnaast is er een overzicht zijn met alle installaties in het gebouw, zodat je in één oogopslag kunt zien welke technieken worden toegepast.
- Verder is de opzet zeer geschikt om grotere (appartementen)gebouwen overzichtelijk weer te geven.
Gelderland | Handreiking Opdrachtgeverschap Circulaire Woningconcepten
Stappenplannen voor: Gemeenten | Corporaties | Ontwikkelaars
Publicatiedatum april 2024
Referentieprojecten
Eemstein Zwijndrecht voor optoppen
Eemstein Zwijndrecht met optoppen
Zwijndrecht
De jaren 70 flatgebouwen zijn bouwtechnische in orde. Bewoners klaagden over te weinig voorzieningen in de buurt en te smalle balkons. Eigenaar Forta miste uitstraling en het woningaanbod was te eenzijdig.
- Door de flat te renoveren en op te toppen, werd er voldaan aan de eisen.
- In de lege hoeken van het flatgebouw werden twee woontorens toegevoegd met in totaal 78 appartementen
- Op de daken van de flatgebouwen zijn twee tot drie bouwlagen toegevoegd.
- De gevel is gerenoveerd om zo grotere balkons te realiseren.
- De 138 gecreëerde diverse woningen vergroten het woningaanbod
- Doordat deze nieuwe woningen konden worden gebouwd zonder grondaankoop, kwam er een flink budget beschikbaar wat deels is gebruikt om het Live & Leisure centrum te bouwen voor de bewoners van de flats.
Astoria Den Haag voor optoppen. Bron Archipelontwerpers
Astoria Den Haag met optoppen. Bron Archipelontwerpers
Den Haag
Het vroegere hotel Astoria is in de jaren ’80 getransformeerd tot belastingkantoor. Het bestaat uit een betonnen constructie en is voorzien van een niet dragende baksteen gevel. Het gebouw is op staal gefundeerd, heeft een parkeer kelder en winkels op de begane grond.
In 2006 ontstond de mogelijkheid om deze gebouwen te transformeren om nieuwe vitaliteit te geven aan de spoorzone.
- Er moet weer gewoond worden in de stad
- Hoogwaardige horeca, winkels en terrassen moeten een kans krijgen
- Programmatisch wordt het kantoorgebouw veranderd in een woongebouw, met winkels op de begane grond, en sport en recreatie voorzieningen op de eerste verdieping.
- Door de niet dragende baksteen gevel te vervangen door een lichtgewicht façade konden er 6 lagen boven op de bestaande constructie gezet worden.
- De beeldbepalende façade moest als katalysator voor nieuw elan zorgen
Optopproject De zoom Ede voor optoppen
Optopproject De zoom Ede met optoppen
Ede
‘Maak een ontwerp voor het optoppen van appartementencomplexen in de kleefsehoek.’
Dit was de opdracht die Technova studenten (2024) kregen van de gemeente Ede en Woonstede.
De studenten wilden de jaren 60 bouwstijl van het bestaande gebouw terug laten komen in het ontwerp zodat je het verschil goed ziet tussen het bestaande gebouwn en de nieuwe optop appartementen.
- Met standaard HSB elementen zorgen ze voor opschaalbaarheid van deze woningconcepten
- Het exterieur van de optopwoningen is een houtengevelbekleding (EXTRION thermowood vuren triple) die met een coating erg onderhoudsarm is een levensduur van 25 jaar heeft.
- Het contrast van de gevelsteen en de houtengevelbekleding geeft mooi weer wat de nieuwe woningen zijn en wat de oude zonder dat het oude er onverzorgd uitziet, door het nieuwe jasje dat het bestaande gebouw heeft gekregen. Samen maakt dit een mooi geheel en houden we de oude jaren 60 bouwstijl in het ontwerp.
KLIK HIER voor alle rapporten
Het Nieuwe Normaal
Het nieuwe normaal | Gebouw van Cirkelstad (LINK)
Een ontwerpproces is meer dan het kiezen van een vorm of materiaal.
In verbinding met de gebouwde omgeving betekent circulair bouwen en ontwerpen dat we – op alle schaalniveaus – opnieuw moeten ‘doordenken’ hoe we:
- ontwerpen
- produceren
- monteren, gebruiken
- beheren
- onderhouden
- demonteren
- transformeren
- hergebruiken
Dus niet alleen op het niveau van het gebouw, maar ook hoe we omgaan met de locatie en wat dit betekent op component- en materiaalniveau.
ALERT tool als hulpmiddel voor de keuze van materialen
ALERT Tool (Bron: Afstudeeronderzoek – 4400AFST13 – J.S. van Langen & M.M.C. Vernooij – Projectmanagement)
De ALERT tool is ontwikkeld door J. van Langen en M. Vernooij en helpt je bij de keuze van materialen in de mate van circulariteit van een gebouwontwerp.
ALERT staat voor Afkomst, Losmaakbaar, Externe milieueffecten, Remontabel en Toekomst. Hieronder leggen we het verder uit.
- Afkomst
hergebruik, aanbod in de omgeving, circulariteit van de materialen, materialenpaspoort, waarde - Losmaakbaarheid
type verbinding, toegankelijkheid verbinding, kwaliteit tbv herplaatsing - Externe milieueffecten
schaduwkosten, CO2 footprint, niet toxische materialen, materiaalschaarste - Remontabelheid
modulariteit, demont - Toekomst
Link naar de TOOL
- Wil je de volledige uitleg van de tool? KLIK OP DEZE LINK
- Vanaf pagina 80 wordt de ALERT Tool gebruiksaanwijzing uitgelegd.
Toelichting
Bij ieder onderwerp en onderdeel staat een uitleg en een prognosevraag. De uitleg gaat in op wat het onderwerp/onderdeel inhoudt en de prognosevraag is de vraag die wordt gesteld om de juiste keuze te maken of iets inzichtelijk te krijgen.
- De inzichtelijkheidstabel die mogelijk op de prognosevraag volgt geeft inzicht in welke mate erop ingezet kan worden of hoe ergens op ingezet kan worden. De inzichtelijkheidstabellen geven van 1 (hoog) tot 3, 4, of 5 (laagst) aan in welke mate, qua circulariteit, ergens op ingezet kan worden.
- De gestelde prognosevraag leidt tot de inhoud van de inzichtelijkheidstabel. Door bijvoorbeeld je materiaal in een van de schema’s te rangschikken, kun je beoordelen in hoeverre het circulair is en kun je bedenken hoe je dit kunt verbeteren.
- In sommige gevallen wordt gesproken over de materialen. De auteurs vragen je om dit in de meest abstracte vorm te interpreteren. Ook staan soms de elementen, producten en/of grondstoffen aangegeven, deze kunnen in sommige gevallen ook hierop betrekking hebben. Het is voor de gebruiker van belang of het in diens situatie of vraagstuk er betrekking op heeft.
MATERIALENPASPOORT
Alfa College Hoogeveen volledig voorzien van materialenpaspoort
Materialenpaspoort in 5 stappen
- Stap 1: De materialeninventarisatie
- Stap 2: Weergave in platform en verrijking
- Stap 3: Circulariteitsscore
- Stap 4: Circulariteit verbeteren
- Stap 5: Extra informatie toevoegen aan het materialenpaspoort
LEES HIER de uitgebreide toelichting
