RUWBOUW  
Dimension 58 – november 2020

Detail uitgelicht : 3D geprinte woning van Kamp C

Kamp C, het Centrum voor Duurzaamheid en Innovatie in de bouw, heeft op zijn terreinen een unieke 3D-geprinte woning gerealiseerd. Als architect stelt u zich meteen de vraag hoe de detaillering van zo’n woning in elkaar zit. In deze rubriek lichten we het architecturaal detail voor u uit.

De woning van Kamp C kwam tot stand als een innovatief onderzoeksproject naar de mogelijkheden van 3D-geprinte muren. Dit onderzoek kadert binnen het EFRO-project C3PO. In het C3PO-project bundelen acht organisaties hun krachten, zowel uit de wetenschaps- als de bedrijfswereld. Het gaat om Kamp C, Trias architecten, Universiteit Gent, Thomas More Hogeschool, Van Roey, Concrete House en ViCre. Het C3PO project kreeg uitgebreide financiële steun van Europa en van de Provincie Antwerpen.

Het project kwam tot stand als een experiment waarin heel wat technieken werden gecombineerd. Zo werden drie wand- en twee daksamenstellingen ontwikkeld. In de detaillering was er aandacht voor het vermijden van koudebruggen. De woning werd geconcipieerd als een BEN-woning, met een combinatie van een hoge isolatiewaarde met duurzame technieken als een warmtepomp met vloer- en plafondverwarming en zonnepanelen in de gevels.

Wandsamenstellingen

De woning werd verdeeld in een linker- en een rechtervleugel, elk op een andere wijze geconcipieerd. Dankzij de computergestuurde printtechniek hoefden de architecten geen rechte lijnen te volgen en kon op een eenvoudige manier een complexe organische vorm gerealiseerd worden. In dit project zijn de wanden hoofdzakelijk in de 2 horizontale dimensies, maar met een printtechniek konden in principe organische wanden in de 3 dimensies gerealiseerd worden. In de teststukken is een overkraging van 10 graden gelukt en in één gevel werd een overkraging van 5 graden gerealiseerd, maar een echte driedimensionale constructie is het toch niet geworden. De wanden hebben een totale dikte van 38 cm en zijn voorzien van 16 cm isolatie.

In de linkervleugel werden de gevels geconcipieerd als een thermisch onderbroken wand zonder luchtspouw. Het binnen- en het buitenspouwblad werden gelijktijdig opgetrokken en op geregelde plaatsen met elkaar verbonden met een betonstaalwapening. Het gaat om geïsoleerde betonstaven, om zodoende koudebruggen te vermijden. Achteraf werd de spouw opgevuld met ingespoten EPS-parels als isolatiemateriaal.

De rechtervleugel werd geconcipieerd als een ETICS-gevel (External Thermal Insulation Composite System), waarbij het 3D-geprinte beton enkel aan de binnenzijde zichtbaar is en waar achteraf EPS-isolatieplaten en composietbepleistering aan de buitenzijde werden aangebracht.

Aan de zuidzijde van de rechtervleugel werd de gevel volledig bezet met zonnepanelen. Hiervoor werd gebruik gemaakt van EPS-isolatieplaten, waarbij de isolatie en de draagstructuur voor de gevelbekleding in één systeem vervat zitten. De zonnepanelen werden met een geventileerde luchtspouw rechtstreeks op de dragers van het gevelsysteem aangebracht. De panelen zijn een esthetische gevelbekleding die tegelijk dienst doet als zonnepaneel.

De drie wandsystemen zijn uiterst sterk dankzij de betonsamenstelling. De druksterkte is met name drie keer sterker dan een zelfde wand in snelbouwbakstenen. Dankzij de printlagen ontstaat bovendien een esthetisch reliëf, dat zichtbaar gehouden wordt aan binnen- en buitenzijde. De wanden konden uiteraard ook gepleisterd worden, maar door het beton zichtbaar te laten kon de printtechniek extra in de verf gezet worden.

Tijdens het printen werden waterkerende slabben manueel aangebracht om de waterafvoer ter hoogte van de dakaansluitingen, ramen en deuren en boven de funderingen te verzekeren. Aan de buitenzijde werden de ramen afgewerkt met een aluminiumprofiel en aan de binnenzijde met een houten omkadering.

Vloer- en daksamenstellingen

Ook in het dak werden twee samenstellingen gecombineerd. Het dak van de linkervleugel werd uitgevoerd in betonplaten met druklaag waarop 18cm PIR-isolatie werd aangebracht. Het dak van de rechtervleugel werd uitgevoerd in houten liggers van 175x63mm met een multiplex beplating en 18cm PUR-isolatie. Op de EPDM-laag werd een groendak aangebracht. Het overtollige regenwater van het groendak wordt afgevoerd met spuwers.

Het dak van de linkervleugel bestaat uit geprefabriceerde gewelven in beton met druklaag en daarop eveneens 18 cm PUR-plaat en EPDM-bekleding. Omdat de gevels van de linkervleugel aan de buitenzijde geïsoleerd zijn ontstaat hier een mogelijke koudebrug. Dit werd opgelost met ter plaatse gemonteerde cellenbetonblokken, waarop EPDM- slabben zijn aangebracht en vervolgens verder geprint werd. Bij deze vleugel wordt het regenwater afgevoerd met afvoerbuizen die aangebracht zijn in de buitenisolatie.

De vloeren werden opgebouwd zoals de daken. In de tot in het dak opengewerkte linkervleugel werd een balkenroostering voorzien, in de rechtervleugel werd met geprefabriceerde gewelven in beton gewerkt. Op het gelijkvloers is vloerverwarming aangebracht en op de eerste verdieping van de rechtervleugel is plafondverwarming aanwezig. De vloerverwarming is op een klassieke wijze in de vloer aangebracht, de plafondverwarming is nadien op de betonnen welfsels bevestigd.

Het project vormt een eerste, goede basis om de verwerking van 3D geprinte technologieën in de bouw te onderzoeken. Het is een meerwaarde dat verschillende bouwknooptypes in één project gecombineerd werden. Zo kan nagegaan worden wat de bouwfysische gevolgen zijn van de verschillende voorgestelde oplossingen. Het zou boeiend zijn om nog een stap verder te gaan en de techniek verder te onderzoeken in de derde dimensie. Hopelijk kan hier in de toekomst verder werk van gemaakt worden.

Redactie: Ir.-arch. Silvia De Nolf, adviseur studiedienst NAV