Trias Architecten

Trias Architecten

Eerste Belgische ge-3D-printe woning: fundament voor een duurzamere bouwtoekomst

 

3D-printen is al lang geen hype meer. In verschillende sectoren wordt de technologie zelfs op grote schaal ingezet. Denk aan de auto-industrie, de medische sector en de lucht- en ruimtevaart. De bouw daarentegen heeft altijd wat achterop gehinkt, al is er de laatste jaren wel een stijgende belangstelling merkbaar. Wereldwijd is 3D-printen aan een sterke opmars bezig, en ook in ons land groeit de aandacht. Vorig jaar liet Kamp C, het Centrum voor Duurzaamheid en Innovatie in Westerlo, zelfs het eerste Belgische 3D-huis printen op zijn terreinen. Dat gebeurde in het kader van het project C3PO, een initiatief dat de introductie van de techniek wil versnellen in de Vlaamse bouwsector. ‘De realisatie van deze woning is eigenlijk nog maar het startschot’, vertelt Tom Reynders, zaakvoerder van copromotor TRiAS architecten, dat het ontwerp op zich nam. ‘Het is de bedoeling om nu verder te gaan onderzoeken hoe we 3D-printing kostenefficiënt kunnen inzetten als duurzame bouwoplossing. De technologie is ontzettend interessant om bouwen veel sneller en milieubewuster aan te pakken. 3D-printen maakt constructies als bekistingen bijvoorbeeld overbodig, wat resulteert is veel minder afval. Constructieve elementen kunnen gewoon in een fabriek of zelfs ter plaatse geprint worden. Er wordt ook enkel gemaakt wat nodig is. Zo’n zestig procent van het materiaal, tijd en geld kan daarmee uitgespaard worden. Het huis op Kamp C is in ongeveer drie weken tijd gezet. In de toekomst moet dat zelfs in een tweetal dagen kunnen.’

 

De 3D-woning in Westerlo is een relatief eenvoudig, compact en herkenbaar huis. ‘Het was niet de bedoeling een extravert ontwerp te maken, wel om de grenzen van 3D-printing te verleggen en te kijken waar er kansen liggen’, aldus Tom Reynders. ‘Er is veel meer mogelijk dan enkel bouwen met baksteen, dat wilden we laten zien. Het hele traject is een zoektocht geweest naar opportuniteiten. In de eerste plaats om materiaalgebruik te reduceren en bouwprocessen te automatiseren, maar ook om het ontwerpen zelf te verbeteren. 3D-printen biedt een grote ontwerpvrijheid en flexibiliteit. Als architect kan je veel gemakkelijker experimenteren met onconventionele, amorfe en complexe vormen. Dat biedt een nieuwe dimensie en andere perspectieven. Ik denk in de eerste plaats aan bouwconstructies die vaak moeilijk te realiseren zijn vanwege hun complexiteit of hoge kostprijs. Daarnaast zijn ontwerpen gemakkelijk op aanvraag aan te passen. Kortom, er opent zich een nieuwe wereld aan opportuniteiten. Al ervaar je natuurlijk ook altijd beperkingen, daarin moeten we ook eerlijk blijven. Niet alles wat je tekent is per definitie uitvoerbaar. Het is altijd zoeken naar een evenwicht. Het ontwerpen van dit huis is een heel proces geweest waarbij we rekening moesten houden met tal van parameters.’

Het 3D-project werd niet enkel gedragen door Kamp C en TRiAS architecten, maar is het resultaat van een co-creatietraject tussen verschillende partijen. Zo bedienden studenten Bouw aan de Thomas More Hogeschool uit Geel de 3D-betonprinter op de werf. In totaal werkten nog zeven andere organisaties uit de wetenschaps- en bedrijfswereld mee: Beneens, ETIB/CONCRETE HOUSE, Groep Van Roey, Vicré, Thomas More en UGent. ‘De bouwsector is volop in verandering en evolueert steeds meer naar een hightech-omgeving’, legt Tom Reynders uit. ‘Met een 3D-printer wordt er opnieuw een moderne productietechniek geïntegreerd. Maar er is nog veel werk. Doel van dit project was om samen met een aantal bouwbedrijven en wetenschappelijke instellingen zoals universiteiten en hogescholen te gaan kijken hoe we een dergelijke innovatieve technologie verder kunnen optimaliseren. 3D-printing laat een nieuw soort vakmanschap toe. Een andere manier van werken die de mogelijkheid biedt om superieure kwaliteit te bieden en de bouw verder te verduurzamen. Er is ontzettend veel onderzoek aan dit project vooraf gegaan samen met alle partijen. Hoe ga je zo’n gebouw effectief opbouwen? Wat is de ideale samenstelling voor de mortelspecie die gebruikt is? Het is een heel interactief proces geweest waarbij tal van vragen door verschillende instanties en specialisten moesten beantwoord worden.’

Voor de realisatie werden verschillende ontwikkelaars van 3D-printers met elkaar vergeleken. Uiteindelijk kwam men uit bij de Bod, de modulaire 3D betonprinter van het Deense Cobod. Het is de grootste 3D-betonprinter van Europa en bestaat uit een modulair gantrysysteem dat afgestemd wordt op de afmetingen en vorm van het huis. Elke module meet 2,5 meter en kan in elk van de drie lineaire assen verlengd worden. Daarnaast is er een aanpasbare printkop. Met name in de nozzle van de 3D-printen zit veel ontwikkelingswerk. Cobod heeft een tangentiële nozzle ontwikkeld die continu de beweging van de printkop volgt. Hierdoor print Cobod gladde wanden of opvallende texturen, waardoor minder nabewerking nodig is.

De woning is 90 vierkante meter groot en 8 meter hoog, wat ongeveer overeenkomt met de omvang van een gemiddeld rijhuis. Het speciale is dat ze werd geprint in één stuk, een primeur op wereldvlak. Daar komt bij dat het de eerste 3D-woning is met twee verdiepingen. De opbouw gebeurde aan de hand van een mortelspecie die in fijne laagjes op elkaar geprint werd. Verder is ze uitgebouwd tot een lage-energiewoning die voorzien is van alle comfort. Zo beschikt het gebouw over vloer- en plafondverwarming, speciale gevelzonnepanelen, een warmtepomp en een groen dak. ‘Het gebouw heeft alle kwaliteiten die een comfortabele woning moet hebben’, aldus Tom Reynders. ‘Er is veel licht, een vide die de ruimtelijkheid versterkt, een mooie trap, enzovoort. Eén muur is bepleisterd om het effect ervan te laten zien. Daar merk je zelfs helemaal niet meer dat je je in een geprint gebouw bevindt.’

 

Tekst: Bart De Maesschalck
Foto’s: Jasmien Smets, Nick Cannaerts

 

TRiAS architecten
Steenweg op Gierle 81 bus 3 ı 2300 Turnhout
t. 014 88 92 05
www.triasarchitecten.be