Demogebouw VUB toont hoe bouwen zonder afval mogelijk wordt

Het uitgangspunt: gebouwen zo ontwerpen dat onderdelen na gebruik niet bij het afval belanden, maar kunnen worden losgemaakt, aangepast en hergebruikt. In Zellik onderzoeken de betrokken partners hoe dat principe technisch en praktisch kan worden toegepast.

Hergebruik in Zellik, recyclage in Barcelona

Het gebouw is een van twee Europese demonstratieprojecten binnen RECONSTRUCT. “In Barcelona demonstreren we de recyclage van de bouwmaterialen, terwijl we ons voor het demogebouw in Zellik focussen op het hergebruik van bouwelementen”, zegt professor Hubert Rahier van de VUB-onderzoeksgroep Sustainable Materials Engineering (SUME).

Die aanpak verlegt de aandacht van verwerking na de sloop naar het ontwerp zelf. Door verbindingen en componenten van meet af aan op demontage af te stemmen, moeten bouwelementen later uit een gebouw kunnen worden gehaald en elders opnieuw ingezet.

RECONSTRUCT wordt gecoördineerd door het Spaanse onderzoekscentrum ITeC en telt zestien Europese partners. Binnen de VUB werken drie onderzoeksgroepen mee: Architectonische Ingenieurswetenschappen (ARCH), Mechanica van Materialen en Constructies (MEMC) en Sustainable Materials Engineering (SUME).

Vloer wordt uitgebouwd en vervangen

Hoe zo’n demonteerbaar gebouw in de praktijk werkt, wordt binnenkort concreet getest. Over een jaar halen de onderzoekers een vloerelement tussen de eerste en tweede verdieping uit het gebouw. Het wordt dan vervangen door een nieuw element met aan de VUB ontwikkeld cement en textielwapening in plaats van traditionele staalwapening.

“Voor het dragend vloersysteem gebruikten we vezelwapening in plaats van staalwapening”, zegt professor Tine Tysmans van MEMC. “Zo vermijd je corrosieproblemen, waardoor we niet enkel dunner maar ook duurzamer kunnen bouwen.”

Doordat staalwapening wegvalt, is er minder beton nodig om de wapening tegen corrosie te beschermen. Dat maakt dunnere en lichtere elementen mogelijk. Volgens de onderzoekers kan het gebruik van technisch textiel als wapening de benodigde hoeveelheid beton tot 80 procent verminderen.

De vloerelementen zijn bovendien ontworpen met het oog op demontage en hergebruik. Daarmee wordt niet alleen de milieu-impact van het materiaal aangepakt, maar ook de levensduur van het volledige bouwcomponent.

Cement met hoogovenslak en plantaardige reststromen

Ook de samenstelling van het cement wordt onder de loep genomen. VUB-onderzoekers ontwikkelden alkali-geactiveerde cementen waarin hoogovenslak en plantaardige reststromen worden verwerkt. Volgens de universiteit veroorzaken die materialen tot vijf keer minder CO₂-uitstoot dan traditioneel cement.

De combinatie met lichte en modulaire bouwcomponenten moet het gebruik van primaire grondstoffen verder beperken. RECONSTRUCT onderzoekt circulariteit zo op verschillende schaalniveaus: van het materiaal zelf over het afzonderlijke bouwelement tot de manier waarop een volledig gebouw wordt samengesteld.

Digitale paspoorten maken materialen traceerbaar

Een tweede luik van het onderzoek is digitaal. Want om een vloerplaat, gevelpaneel of ander bouwonderdeel jaren later opnieuw te kunnen gebruiken, moet ook bekend blijven waaruit het bestaat en welke eigenschappen het heeft. Daarvoor zet RECONSTRUCT materiaalpaspoorten, BIM-modellen en digitale tweelingen in. Informatie over de samenstelling, eigenschappen en geschiedenis van bouwcomponenten blijft zo gedurende hun volledige levenscyclus beschikbaar.

Een digitale tweeling vormt daarbij een virtuele representatie van het fysieke gebouw. Gegevens uit het gebouw kunnen digitaal worden opgevolgd en geanalyseerd, terwijl mogelijke aanpassingen eerst virtueel kunnen worden onderzocht. Die digitale laag moet een van de praktische obstakels voor hergebruik wegnemen: het gebrek aan betrouwbare informatie over bestaande materialen en componenten.

De onderzoeksresultaten worden ook gedeeld met bedrijven, ontwerpers en overheden via de Brussels Circular Construction Hub, die binnen RECONSTRUCT wordt uitgebouwd.

Demogebouw als levend laboratorium

Het demogebouw is een prefabconstructie van ongeveer 60 m² en zal de komende jaren worden gebruikt voor metingen, demonstraties, opleidingen en workshops. Het wordt een praktijkomgeving waarin nieuwe bouwtechnieken onder realistische omstandigheden kunnen worden getest en verfijnd.

RECONSTRUCT is een van de vlaggenschipprojecten van FACT (Flanders Alliance for Climate Technology), dat meer dan 350 VUB-onderzoekers over verschillende faculteiten heen samenbrengt rond klimaattechnologie.

Het proefgebouw moet uiteindelijk vooral aantonen dat circulair bouwen verder kan gaan dan materialen recycleren nadat een gebouw is gesloopt. Door al bij het ontwerp rekening te houden met demontage, materiaalinformatie en een volgende toepassing, kunnen volledige bouwcomponenten langer in omloop blijven en wordt het mogelijk om de transitie naar een circulaire economie te versnellen.

Meer informatie over het project vind je hier: https://reconstruct-project.eu.