Milieuwinst bij hergebruik kanaalplaten5201336Milieuwinst bijhergebruikkanaalplaten1Onderzoek toont potentie aan van gebruik van`tweedehands'kanaalplatenMilieuwinst bij hergebruik kanaalplaten 52013 37LeegstandOp dit moment staan veel kantoorgebouwen in Nederland leeg.Tegelijkertijd zijn bedrijven steeds vaker genoodzaakt eennieuw gebouw te laten bouwen, omdat het bestaande gebouwniet meer aan de veranderende, functionele eisen voldoet. Hetgevolg is dat steeds meer oude gebouwen leeg komen te staan.Geconstateerd moet worden dat de functionele levensduuraanzienlijk lager is dan de technische levensduur. Een gebouwkan uiteraard worden herontwikkeld tot een aangepast gebouwmet een nieuwe bestemming. Wanneer ook dit niet rendabel is,en dat is bij meer dan 90% van de leegstaande kantoren rond devier grote steden het geval [1], moet worden overgegaan tot hetslopen of demonteren van het gebouw.Slopen of hergebruiken?Bij de huidige manier van slopen, wordt een pand eerst gestriptwaarna de bruikbare onderdelen worden hergebruikt. Debetonnen hoofddraagconstructie wordt vergruisd waarna hetbeton wordt gerecycled en gebruikt als fundatie voor wegen ofals grindvervanging in nieuw beton [2]. Dit zorgt voor hetverkleinen van de hoeveelheid afval, maar levert verder weinigmilieuwinst op. De hoeveelheid CO2die vrijkomt bij hetvervaardigen van beton wordt namelijk voor minstens 97%bepaald door de productie van cement. Voor het recyclen vanbeton is daarnaast ook veel energie nodig, omdat het betonmoet worden vergruisd, gesorteerd en gewassen. Het levert veelmilieuwinst op wanneer er een stap hoger op de afvalpreventie-ladder [3] kan worden gezet en ook de betonnen hoofddraag-constructie kan worden hergebruikt.Hergebruik van betonconstructiesDe hoogste vorm van hergebruik vindt plaats wanneer het helegebouw blijft behouden. Wanneer dit niet mogelijk is, moet hetgebouw geheel of gedeeltelijk worden gesloopt of gedemon-teerd en kunnen onderdelen worden hergebruikt. Hoe groterdeze onderdelen zijn, hoe beter dat is voor het milieu. Er is danminder energie nodig voor het verbreken en het opnieuwmaken van de verbindingen. Zo blijft er potenti?le energiebehouden. De hoeveelheid potenti?le energie die bij hergebruikwordt vastgehouden in relatie tot het gebouwniveau is weerge-geven in figuur 2. De hoogste vorm van hergebruik bij demon-tage is op componentniveau, wanneer de onderdelen moetenworden uitgenomen en vervoerd naar het nieuwe gebouw. Ditniveau wordt bereikt bij hergebruik van kanaalplaten.De kanaalplaatvloer wordt al decennia lang in grotehoeveelheden vierkante meters toegepast als vloer-constructie in kantoorgebouwen. Bij de sloop vaneen gebouw wordt de kanaalplaatvloer tot puinvergruisd, terwijl er voldoende redenen zijn om devloerplaat opnieuw toe te passen in een nieuwgebouw. De kanaalplaat is immers in hoge mateeen standaardproduct waarvan achteraf de kwali-teit goed kan worden beoordeeld en in een nieuwetoepassing kan worden gegarandeerd. Onderzoekheeft aangetoond dat het hergebruiken van kanaal-platen grote milieuwinst oplevert en op termijnpotentie heeft om economisch haalbaar te worden.ir. Nanda Naber 1)NIBE b.v.ir. Dick van KeulenTU Delft, fac. CiTG / Ingenieursstudio DCKprof.dr.ir. Michiel HaasTU Delft, fac. CiTG / NIBE b.v.1 Traditionele sloop van een gebouw met betonconstructie2 Hergebruik en behoud van potenti?le energie1) Dit artikel is een weergave van het afstudeeronderzoek van Nanda Naber, uitgevoerdbinnen de sectie Building Engineering op de faculteit Civiele Techniek aan de TU Delft.Het onderzoek is uitgevoerd in het kader van een afstudeerstage bij ingenieursbureauRoyal HaskoningDHV en is getiteld: `Reuse of hollow core slabs from office buildings toresidential buildings'. De volgende personen namen zitting in de afstudeercommissie:prof.ir. A.Q.C. van der Horst (TU Delft, Section Design and Construction, BAM Infra-consult bv), prof.dr.ir. E.M. Haas (TU Delft, Section Materials and Sustainability,NIBE b.v.), ir. S. Pasterkamp (TU Delft, Section Design and Construction), ir. D.C.van Keulen (TU Delft, Section Design and Construction, Ingenieursstudio DCK) enir. J.H.A. Strik (Royal HaskoningDHV).functionelelevensduurdecompositieconstructie constructie functionelelevensduurtijdpotenti?leenergietransformatiegebouw niveau:gebouwsysteemcomponentelementmateriaalgrondstofrecycling van prefabelementenrecycling van betongebouw 1 gebouw 22Milieuwinst bij hergebruik kanaalplaten5201338 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00nieuwekanaalplatenhergebruikte255 mmkanaalplatenhergebruikte320 mmkanaalplatenhergebruikte320 mmkanaalplaten metdruklaagschaduwkosten per m2per vloertype apartement 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00nieuwekanaalplatenhergebruiktekanaalplatenschaduwkosten per m2per vloer eengezinswoning 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00nieuwekanaalplatenhergebruikte255 mmkanaalplatenhergebruikte320 mmkanaalplatenhergebruikte320 mmkanaalplaten metdruklaagschaduwkosten per m2per vloertype apartement 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00nieuwekanaalplatenhergebruiktekanaalplatenschaduwkosten per m2per vloer eengezinswoningbruik vanuit kantoren naar woningbouw zonder meer moge-lijk. Wel moet er rekening worden gehouden met het verschilin functionele eisen aan vloeren. Dit geldt bijvoorbeeld voor deeisen aan de geluidsisolatie van vloeren tussen twee bovenelkaar gelegen woningen. De geluidseisen voor woongebouwenzijn immers zwaarder dan bij kantoorgebouwen. Voor woonge-bouwen is de massa van de platen afkomstig uit kantoorgebou-wen in veel gevallen te laag. Een oplossing is het aanbrengenvan massa direct op de vloer. Het alternatief is het aanbrengenvan de zwevende dekvloer. Dit laatste blijkt voor de milieube-lasting de meest effici?nte maatregel. Daarnaast zijn in dewoningbouw de brandwerendheidseisen hoger dan in kantoor-gebouwen met een gelijke gebouwhoogte. Het blijkt dat debrandwerendheid van kanaalplaten negatief wordt be?nvloedbij toenemende dikte van de druklaag [6]. Tegelijkertijd kaneen constructieve druklaag niet eenvoudig van de kanaalplatenworden verwijderd. Deze beperkingen aan de druklaag zorgenervoor dat de kanaalplaten uit kantoorpanden niet eenvoudigvoor alle typen woningen geschikt zijn. De mogelijkheden vankanaalplaten met druklagen in relatie tot deze beperkingen zijnweergegeven in tabel 1.Een ander punt van aandacht zijn de verschillende zegen vangebruikte platen. In tegenstelling tot kantoorgebouwen met eensysteemplafond zijn de onderkanten van de kanaalplaten inwoningen zichtbaar en moeten de zeegverschillen dus beperktblijven. Bij het uitzoeken van tweedehands platen moet er reke-ning mee worden gehouden, dat het wapeningspercentage, delengte van de plaat, de belasting die er op heeft gestaan en deperiode dat de plaat is belast, factoren zijn die de zeeg van deplaat hebben be?nvloed. De verschillen in zeeg tussen degebruikte platen zijn daardoor meestal groter dan bij nieuwgefabriceerde platen. Er bestaat een aantal methoden waarmeede verschillen achteraf kunnen worden geminimaliseerd [7],Uitvoeringstechnische haalbaarheidHet is technisch mogelijk om een gebouw met prefab-betonele-menten te demonteren in plaats van te slopen. Dit is geblekenuit twee eerder uitgevoerde projecten waarbij de constructieook bestond uit geprefabriceerde betonnen wand- en vloerpla-ten [4, 5]. Bij beide projecten is gebruikgemaakt van eendiamantzaag voor het zagen van voegen waar wapening door-liep tussen de elementen. Voor ongewapende voegen isgebruikgemaakt van pneumatische hamers. Dit gereedschapkan ook worden ingezet bij het demonteren van kantoorpan-den met kanaalplaatvloeren. Het nadeel van het demontage-proces ten opzichte van het sloopproces is, dat er veel meerwordt gebruikgemaakt van handgereedschap. Hierdoor hebbenbouwvakkers meer last van trillingen en geluidsoverlast. Deveiligheid is ook een aspect waar meer aandacht aan moetworden besteed bij het demonteren. Het demontageproces zaldus verder moeten worden ontwikkeld en geoptimaliseerd omdeze negatieve aspecten te minimaliseren.Herbestemming kanaalplaatvloerenKanaalplaten worden regelmatig toegepast in kantoorgebou-wen, woongebouwen of woningen. Aangezien de belastingenop vloeren in woningen lager zijn dan in kantoren, is herge-Tabel 1 Toegestane dikte van druklagendikte druklaag dklasse type gebouw d 50 mm50 mm 70 mm1 eengezinswoning 5 m ja ja ja2a eengezinswoning van max. 5 verd. ja ja nee2a appartementengebouw van max. 4 verd. ja ja nee2b appartementengebouw van max. 70 m ja nee nee3 appartementengebouw hoger dan 70 m ja nee nee3Milieuwinst bij hergebruik kanaalplaten 52013 3943 Schaduwkosten nieuwe en gebruikte kanaalplaatvloeren4 Impressie demontage kanaalplaatvorkworden gehouden, zijn er minder sparingen nodig en dus ookminder bewerkingen.MilieuwinstDe aanleiding van het onderzoek was de te verwachten grotemilieuwinst die kan worden behaald met hergebruik. Om hetverschil van milieu-impact van enerzijds sloop en recycling vanbeton en anderzijds demontage en hergebruik te beoordelen, iseen LCA-studie uitgevoerd. Voor een referentiekantoorpandmet tien gelijke verdiepingen (oppervlakte ruim 1100 m2perverdieping) is het verschil bepaald in CO2-voetafdruk enhumane toxiciteit wanneer het gebouw wordt gesloopt of gede-monteerd. Met deze uitkomsten is de milieu-impact van twee-dehands kanaalplaten bepaald. Vervolgens is de milieubelastingvan nieuwe kanaalplaten bepaald met de database EcoInvent2.0 en het programma SimaPro, waarna de vergelijking tussenbeide kon worden gemaakt. Het resultaat is dat het hergebruikvan kanaalplaten een enorme milieuwinst oplevert ten opzichtevan het gebruik van nieuw gefabriceerde kanaalplaten. Degrootte van deze milieuwinst, die gemiddeld een factor 5 is,hangt af van het percentage hergebruik, de benodigde aanpas-singen aan de tweedehands platen en de eventuele zwevendedekvloer die moet worden toegepast. Met behulp van de scha-duwkostenmethode is er met de verschillende milieueffectenzoals door middel van hulpstempels en het tijdelijk plaatsenvan extra gewicht totdat de verbinding is uitgehard of door hetgebruik van een tijdelijke klemconstructie.Het streven is een zo hoog mogelijk percentage van de kanaal-platen in het bestaande gebouw opnieuw te gebruiken. Hierbijis van belang welk percentage van de kanaalplaten van eengedemonteerd gebouw uiteindelijk in een nieuw gebouwterechtkomt, maar ook welk percentage van een nieuwe vloeruit tweedehands kanaalplaten kan bestaan. Voor een optimaleafstemming van oud naar nieuw gebouw moet er een voorraadgebruikte platen worden aangelegd op ??n of meerdere plekkenin Nederland. De eigenschappen van deze platen moetenworden gedocumenteerd in een database. Bij het ontwerp vaneen nieuw gebouw kan dan in een vroeg stadium worden vast-gesteld of er voldoende tweedehands platen beschikbaar zijn,en welke aanpassingen nodig zijn om ze te kunnen plaatsen inhet nieuwe pand.Om een zo hoog mogelijk percentage hergebruik in het nieuwegebouw te realiseren, moeten de nieuwe woningen op herge-bruik worden ontworpen. Het maken van grote sparingenachteraf moet worden voorkomen, omdat het tijdrovend is ende kosten van de tweedehands platen hierdoor stijgen. Als debenodigde leidingen zo veel mogelijk buiten de kanaalplatenMilieuwinst bij hergebruik kanaalplaten520134055 Impressie demontage kanaalplaatvorkook gekeken naar de voor- en nadelen die alle ? bij de kanaalplaat-vloer betrokken ? partijen hierbij kunnen hebben. Er ligt bijvoor-beeld een kans voor leveranciers van kanaalplaten. Zij kunnenhun producten terugnemen, aanpassen en opnieuw verkopen. Deoverheid zou met haar duurzaamheidsdoelstellingen ook eenaangewezen partij zijn om het hergebruik te stimuleren. Momen-teel is de overheid met haar duurzaam inkoopbeleid en het bevor-deren van aanbesteden op EMVI al bezig dit soort initiatieven testimuleren. Het advies is om deze middelen nog meer in te zetten,waardoor duurzaam bouwen een impuls zal krijgen.ConclusiesUit het onderzoek is gebleken dat de verschillende aspecten dievan belang zijn voor de haalbaarheid van hergebruik vankanaalplaten geen van alle leiden tot een algeheel negatiefoordeel. Enkele aspecten vallen iets negatiever uit in verhou-ding tot traditionele sloop en recycling van beton, zoals dekosten van hergebruikte platen ten opzichte van nieuwe platenen de veiligheid van de bouwvakkers tijdens het demontage-proces. De enorme milieuwinst die is te behalen, zou echtervoldoende impuls moeten geven om het concept van herge-bruik te optimaliseren en in de markt te zetten. De nu negatie-ver uitvallende aspecten zijn namelijk nog niet doorontwikkeldin een effici?nt concept, terwijl de productie en levering vannieuwe kanaalplaten wel volledig is geoptimaliseerd. Wanneerhet concept van hergebruik echter ook zal worden geoptimali-seerd, kunnen de factoren tijd en repetitie de kosten en demon-tagetijd omlaag brengen. Hierdoor kan het concept waarschijn-lijk financieel aantrekkelijk worden. ??n schaduwprijs berekend. Deze virtuele prijs geeft de kostenaan die zouden moeten worden gemaakt om de milieuschadeveroorzaakt door de fabricage van nieuwe - of tweedehandskanaalplaten te voorkomen of te herstellen. De uitkomstenhiervan zijn weergegeven in figuur 3.BouwkostenUiteraard zijn ook de bouwkosten een belangrijke voorwaardevoor de haalbaarheid van hergebruik. Daarom zijn de kosten perm2hergebruikte plaat berekend ten opzichte van de prijs per m2nieuwe plaat. Dit is gedaan met behulp van de gegevens van heteerdergenoemde referentiegebouw. De kosten van tweedehandsplaten bestaan uit het verschil in de kosten van het demontage-proces ten opzichte van het sloopproces, de extra transportkosten,de kosten voor opslag en de kosten voor het bewerken van degebruikte platen voor hergebruik. Ook het eventueel benodigdemateriaal en het plaatsen van een zwevende dekvloer is in reke-ning gebracht. Uit de berekening van deze casus blijkt dat met dehuidige stand van zaken de kosten ongeveer 20% hoger uitvallenwanneer tweedehands kanaalplaten worden toegepast in plaatsvan nieuw gefabriceerde platen.Implementatie in de praktijkDoor inspanning van betrokken partijen kan het concept vanhergebruik van kanaalplaatvloeren binnen afzienbare tijd tot eenrendabel alternatief voor nieuw te fabriceren kanaalplaten leiden.Er is echter wel initiatief nodig om de ontwikkeling van het herge-bruik in gang te zetten. Binnen het afstudeeronderzoek is daarom LIteRAtuuR1 Via samenwerkingsverband`het LAB'heeft Dura Vermeer samen metpartners onderzoek gedaan naar de potentie van 1200 leegstaandekantoren in Nederland.2 Durmisevic, E.,Transformable Building Structures, PhDThesis,TU Delft2006.3 Ladder van Lansink, 1980, en later de uitgebreidere Delftse Ladder, 2000.4 Coenen, M., Lentz, G., Prak, N., De Kop is Eraf, Evaluatie van de aftoppingvan een flat in Middelburg, Onderzoeksinstituut voorTechnischeNatuurkunde, 1990.5 Aftoppen, Onderzoek naar het aftoppen van Elementumflats in Maas-sluis, SEV, BouwhulpGroep B.V., Eindhoven 2001.6 Both, K., Gijsbers, J., Hordijk, D., Jongsma, B., Klein-Holte, R., Nieuwe maat-regelen kanaalplaatvloeren (1). Cement 2011/5.7 Productierichtlijn voor de toepassing van DYCORE voorgespannenkanaalplaatvloeren, Rapport 2075-2-0, p. 28, Adviesbureau ir. J.G.Hageman B.V.