PD Testlab: innovaties testen in innovatief gebouw

Op het binnenterrein van de faculteit Bouwkunde staat sinds kort het Delft Product Development (PD) Lab. Het voorbeeld van innovatief bouwen biedt de komende jaren onderdak aan onderzoek naar nieuwe realisatietechnieken. Studenten en onderzoekers kunnen er bovendien kennismaken met de praktijk van alledag volgens het principe 'leren door te maken'.

Snel en duurzaam gebouwconcept

Alle elementen van het tijdelijk bouwwerk op het Delftse faculteitsterrein zijn met de computerfrees perfect op maat gemaakt. Daardoor passen ze in elkaar als Legostenen. Dat maakt foutloos bouwen mogelijk.

Het acht meter hoge gebouwtje bestaat uit kant-en-klare wand- en vloerelementen. Ze zijn vervaardigd uit OSB plaat en een tussenlaag van isolatiemateriaal. De buitenzijde is afgewerkt met aluminium beplating en ramen met dubbelglas.

Alle onderdelen zijn met een computerfrees tot op een halve millimeter nauwkeurig op maat gemaakt – inclusief de mes- en groefverbindingen. Daardoor gaat het bouwen snel en accuraat, met minimale afvalproductie. “Je kunt in principe iedere vorm maken, digitale technieken maken mass customization mogelijk”, zegt ontwerper Pieter Stoutjesdijk. “Dat kan voor een revolutie in de bouw zorgen.” Een bouwwerk als het PD lab is een re-montabel concept. Stoutjesdijk schat dat het na enige oefening in pakweg een week is op te bouwen.

Het gebruik van hout en milieuvriendelijk geproduceerde OSB-plaat maakt het PD testlab een biobased product. De gevel is circulair. De aluminium beplating is recyclebaar, de elementen van het vliesgevelsysteem zijn ook in hun geheel herbruikbaar in een volgend bouwwerk. Sommige elementen zijn eerder gebruikt voor een paviljoen op de Bouwbeurs 2017. Gepotdekselde dakplaten klikken keurig vast in tussenliggende gootjes. Samen maken ze het dak, dat onder een hoek van 60 graden ligt, waterdicht. De onderconstructie is van watervast spaanplaat. Het tijdelijke bouwwerk rust op een steigerconstructie. Voor de stabiliteit zijn enkele contragewichten en windverbanden aangebracht.

Bij de voorbereiding is gestreefd naar een hoge graad van perfectie. Alle elementen zijn met grote precisie uitgefreesd, in verschillende configuraties. Ze sluiten zo nauwkeurig op elkaar aan dat gebruik van folies, kit en PUR niet nodig is. Het moet op termijn een einde gaan maken aan faalkosten in de bouw. Die bedragen nu in Nederland nog jaarlijks zo’n 5 miljard euro.

Leerfabriek voor onderzoekers en studenten

Het PD Lab is een leerfabriek waarin studenten en onderzoekers aan den lijve ondervinden hoe de praktijk van de theorie kan verschillen. Dat helpt om tot een beter ontwerp te komen.

Behalve de onderzoekers die het project leiden, werkten zo'n dertig van studenten mee aan de bouw van het lab. In de komende maanden zijn er wekelijks nieuwe groepjes studenten te vinden. Zij voeren straks vervolgonderzoeken uit met specifieke producten. Het gaat bijvoorbeeld om experimenten met innovatieve gevel-, zonwering- en installatieoplossingen. Omdat het gebouw is uitgevoerd als een modulair systeem, is het relatief eenvoudig om eventueel aanpassingen te maken voor specifieke producttests.

De productinnovaties die worden getest zijn vooral gericht op digitaal bouwen, circulariteit en energiebesparing, vertelt onderzoeker Tillmann Klein. “Er wordt vaak gezegd dat de bouwwereld conservatief is, maar ze doet wat mogelijk is. Wij willen hier de beschikbare mogelijkheden uitbreiden.” Bijvoorbeeld door het vervolmaken van verbindingen tussen bouwkundige elementen. Dat kan de herbruikbaarheid van demontabele standaardelementen vergroten. Het draagt ook bij aan het streven naar circulariteit.

Digitalisering – 3D modellen, BIM, computergestuurde technieken – helpt een handje bij het ondervangen van het typische bouwsectorprobleem dat een gebouw zelden door één partij is uit te voeren. Juist op plaatsen waar verschillende partijen los van elkaar werken, ontstaan vaak bouwfouten. Door onderdelen te ontwerpen in de computer en onder te brengen in een BIM-model kunnen bouwpartners snel en effectief met elkaar kunnen communiceren. Eventuele missers zijn vroegtijdig op te sporen. In het testlab ontdekken studenten en onderzoekers in hoeverre de ontwikkeling van digitaal ontwerpen en detailleren  aansluit bij de uitvoering op de bouwplaats.

Onderwijs en praktijk samenbrengen

Het PD testlab is een plek waar Bouwkundestudenten de handen vies maken en door te leren van gemaakte fouten. Dat is belangrijk, want pas op de bouwplaats wordt duidelijk of wat een ontwerper in de tekenkamer heeft bedacht ook werkelijk functioneert.

De bouwplaats van het PD testlab heeft dezelfde arbeidstijden als iedere andere Nederlandse bouwplaats. Het werk begint er om 07.00 uur en onderzoekers en studenten werken in weer en wind door. Dat spoort aan tot nadenken over aanpassen van de werkmethodiek op de bouwplaatsomstandigheden.

Werken op de bouwplaats geeft ook inzicht hoe een slimme vondst in de praktijk soms niet goed uitpakt. Zo had het slechte weer bij de bouwstart van het PD testlab onaangename gevolgen voor de gevel- en vloerdelen van OSB-plaat. Doordat sommige nat werden zette het hout uit, waardoor mes- en groefverbindingen niet meer pasten. Verder bleek dat sommige panelen die waren geleverd met een specificatie van 18 millimeter dikte een licht afwijkende maat hadden. Dat kan de bouwlogistiek lelijk verstoren als het uitgangspunt een maximale tolerantie van 0,5 millimeter is.

“Als we de Tesla van de bouw willen worden moeten we engineering, ontwerp en productie integreren”, zegt onderzoeker Marcel Bilow (Building Technology). “Door zelf te bouwen krijgen we de feedback die nodig is om het proces te optimaliseren.”

Het PD lab blijft tenminste een jaar staan. Het fungeert in die tijd als lab en als onderkomen voor 4TU Bouw. Het project is gefinancierd met een 4TU Bouw ‘Lighthouse’ subsidie in samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven en Universiteit Twente. Kosten van het project bedragen €100.000,-. De helft daarvan komt voor rekening van 4TU, de andere helft wordt gedragen door de hieronder genoemde industriële partners.

Aldowa - FabFac - Festool - FMVG - Guardian Glass - Heco - IsoVlas - Lerobel Glass - Luning - Maasstad hout&plaat - ODS - PolyNed - Reynobond - Rojo - Rollecate - TheNewMakers - Triton - Verwij logistiek