Elke bouwopgave heeft specifieke kansen en randvoorwaarden om een circulair ontwerp te realiseren. Een inventarisatie van de kansen in de initiatieffase van een ontwerpproces is essentieel om het ontwerpteam een goede start te geven en relevante circulaire ontwerpstrategieën te kiezen. Dit hoofdstuk behandelt zeven strategieën, die in vier thema’s zijn onderverdeeld. In het ontwerpproces moeten op bepaalde momenten keuzes worden gemaakt om de strategieën te realiseren, en de thema’s
geven hierbij houvast in de vorm van een routekaart.
A. Voorkomen en D. Optimaliseren
1. Preventie
B. Toekomstwaarde
2. Ontwerpen voor kwaliteit en onderhoud
3. Ontwerpen voor adaptiviteit
4. Ontwerpen voor losmaakbaarheid en herbruikbaarheid
C. Materiaalwaarde
5. Ontwerpen met hergebruikte delen van bouwwerken
6. Ontwerpen met secundaire grondstoffen
7. Ontwerpen met hernieuwbare grondstoffen
De strategie Preventie komt tweemaal voor, omdat de grootste impact te maken valt door zo min mogelijk grondstoffen aan te spreken bij het realiseren van de bouwopgave. Dit kan vroeg in het ontwerpproces, maar ook later in het proces, en op verschillende schaalniveaus. Paragraaf 6.4.1 Preventie geeft hier meer uitleg over. De ontwerpstrategieën zijn het resultaat van een inventarisatie van verschillende bronnen2. Samen vormen ze een compleet beeld van de mogelijke circulaire ontwerpkeuzes. Elke strategie wordt in een paragraaf omschreven en van suggesties voor praktische invulling en voorbeelden voorzien. Daarnaast wordt de relatie tot andere strategieën toegelicht. Ze dragen ieder in meer of mindere mate bij aan de drie doelen van circulariteit van Platform CB’23: het beschermen van grondstofvoorraden, het beschermen van het milieu en het beschermen van bestaande waarde. Een maatstrategie (figuur 9) is een combinatie van relevante ontwerpstrategieën die een ontwerpteam gedurende een specifiek project samenstelt. De grootte van de segmenten geeft aan in welke mate een strategie binnen een project van toepassing is (figuur 10). Gedurende opeenvolgende projectfasen kan de maatstrategie worden aangepast. In de samenwerkingsschijf uit hoofdstuk 5 ‘Rollen en Samenwerking’ worden deze opeenvolgende maatstrategieën gecombineerd.
Er wordt in deze leidraad geen voorkeur gegeven aan de ene of andere strategie, omdat de haalbaarheid en het nut van individuele strategieën van het project afhangen. Wel proberen we een logische volgorde voor het overwegen van strategieën in de routekaart te geven. In het ontwerpproces moeten op bepaalde momenten keuzes worden gemaakt om de strategieën te realiseren. De routekaart is een handig middel om inzicht in dit proces in te krijgen. Het is een doorontwikkeling van een stappenplan voor duurzame constructies van Terwel & Crielaard, 2023.
De routekaart heeft als doel om opdrachtgevers, ontwerpers en bouwers de gelegenheid te geven om te bepalen welk belang elke ontwerpstrategie heeft op verschillende disciplines (zoals bouwkundig, constructief, installatietechnisch, kosten en milieukundig). Dit wordt per (ontwerp)fase gedaan, waarbij het mogelijk is dat de aandacht voor bepaalde strategieën zich ontwikkelt gedurende het project. De aandacht voor bepaalde strategieën in de maatstrategie wordt verbeeld door een groter of kleiner segment (figuur 10) Deze ingevulde maatstrategie is een resultaat van het doorlopen van de routekaart, van thema A tot en met D.
De strategie Preventie richt zich op het voorkomen van nieuwbouw en, waar dat niet mogelijk is, op het efficiënter en optimaler ontwerpen. Door na te gaan of bouwwerken, bepaalde functies daarvan, bouwdelen en producten daadwerkelijk nodig zijn, en overbodige zaken te elimineren, kan winst worden behaald in het beschermen van materiaalvoorraden en reductie van milieu-impact. Een treffend voorbeeld hiervan is de keuze tussen het plaatsen van een lichtmast of het aanbrengen van verlichting in de bestaande geleiderail langs een snelweg.
Er zijn grofweg twee manieren om preventief te ontwerpen: voorkomen en optimaliseren.
A – Voorkomen: niet bouwen, door een geheel andere oplossing te leveren of een bestaand bouwwerk te hergebruiken.
D – Optimaliseren: efficiëntere oplossingen ontwerpen, verschillende functies slim combineren en geoptimaliseerde producten en materiaalgebruik kiezen.
Deze strategie staat niet op zich. Het weglaten van zaken die nu niet nodig zijn, kan invloed hebben op de toekomstbestendigheid van bouwwerken.
Integraal ontwerpen, dus meedenken met andere disciplines, is een voorwaarde om met deze strategie succes te boeken. Preventieve ontwerpkeuzes kunnen invloed hebben op de levensduur en losmaakbaarheid. Zo kan dematerialisatie door gelijmde steenstrips in plaats van volle bakstenen bijvoorbeeld leiden tot een niet eenvoudig te demonteren gevelopbouw.
Geldende wetgeving op het gebied van veiligheid en ruimtelijke ordening, en bestemmingsplannen beïnvloeden de mogelijkheid tot het behoud van een bouwwerk.
Bij de strategie Ontwerpen voor kwaliteit en onderhoud staat de toekomstwaarde van bouwwerken centraal. Dat geldt overigens ook voor de twee ontwerpstrategieën Ontwerpen voor adaptiviteit en Ontwerpen voor losmaakbaarheid en herbruikbaarheid. Het gaat om het beschermen van bestaande waarde door het verlengen van de levensduur van bouwwerken, elementen en materialen. Daarmee wordt tegelijkertijd aan de andere twee doelen van Platform CB’23 bijgedragen: het beschermen van materiaalvoorraden en milieu.
De term koestering speelt een grote rol van betekenis: bouwwerken waar de gebruiker of andere belanghebbenden aan hechten, blijven langer in gebruik. Ondanks dat in sommige gevallen de technische eisen aan en eigenschappen van het bouwwerk niet volledig overeenkomen. Denk bijvoorbeeld aan monumenten. Koestering is een moeilijk meetbaar begrip, maar wel een kenmerk dat in deze leidraad moet worden benoemd.
Bij ontwerpen voor kwaliteit en onderhoud staat de realisatie van een door gebruikers en andere stakeholders hooggewaardeerd bouwwerk met een lange levensduur en weinig onderhoud centraal. Het ontwerp is gericht op hoogwaardige kwaliteit en esthetiek en de toepassing van robuuste onderhoudsarme producten en goede detailleringen.
Een langere functionele levensduur van een bouwwerk zal positief uitpakken wanneer de gebruikte bouwproducten een zeer lange technische levensduur hebben. Vervanging is daardoor immers niet nodig. Vervanging is wel nodig bij producten met een beperkte technische levensduur. Daarbij treedt dan geen milieuvoordeel op door levensduurverlenging van het bouwwerk.
Als frequent veranderingen in gebruikseisen te verwachten zijn, is een combinatie met Ontwerpen voor adaptiviteit en Ontwerpen voor losmaakbaarheid en herbruikbaarheid noodzakelijk.
Bij ontwerpen voor adaptiviteit gaan we ervan uit dat een bouwwerk aan verschillende toekomstscenario’s met andere wensen en eisen kan voldoen. Met andere woorden, adaptiviteit is de capaciteit op veranderingen te reageren. Dit kan op verschillende schaalniveaus, in verschillende tijdspannen en tussen verschillende functies plaatsvinden. Bijvoorbeeld door veranderende gebruikers, seizoenen en eisen. De adaptiviteit (of aanpasbaarheid) zal de levensduur van bouwwerken verlengen, ook wanneer eisen veranderen. Want zelden blijft het gebruik van een bouwwerk precies zoals dat initieel bedacht is.
Er zullen nieuwe gebruikers komen, nieuwe werkvormen ontstaan en technieken en regelgeving zal zich ontwikkelen. Zo wordt voldaan aan de Platform CB’23-kerndoelen: het beschermen van bestaande waarde, van materialenvoorraden en van het milieu. Er is een verschil tussen technische en ruimtelijk-functionele adaptiviteit. Een bouwwerk is ruimtelijk-functioneel adaptief als het veranderingen in functie en ruimtebehoefte aankan. Voorbeelden hiervan zijn vrij indeelbare plattegronden en het overdimensioneren van sparingen voor leidingen en kanalen. Een bouwwerk is technisch adaptief als verbindingen losmaakbaar, onderdelen bereikbaar en fysiek onafhankelijk van elkaar zijn.
Deze strategie heeft een relatie met de strategieën Ontwerpen voor kwaliteit en onderhoud en Ontwerpen voor losmaakbaarheid en herbruikbaarheid, waarbij ze elkaar en het circulaire resultaat kunnen versterken.
De strategie 'Ontwerpen voor losmaakbaarheid en herbruikbaarheid’ streeft technische adaptiviteit na. Daarbij moet zo worden ontworpen dat materialen tijdens of na gebruik op eenvoudige wijze en zonder schade kunnen worden geoogst en zo hoogwaardig mogelijk kunnen worden hergebruikt. Een bouwwerk of object is technisch adaptief als verbindingen demontabel zijn en onderdelen (elementen zoals installaties en bouwproducten) bereikbaar en fysiek onafhankelijk van elkaar zijn.
Uitgangspunt voor de strategie Ontwerpen voor losmaakbaarheid en herbruikbaarheid is de relatie met het bouwlagenmodel. Dit model brengt de levensduurverschillen van delen van bouwwerken in beeld. In de B&U zijn dat bijvoorbeeld de constructie, de schil, het interieur en installaties, en voor de GWW de grond, de wegfundering, de toplaag en de techniek.
Het doel is een zo hoog mogelijke restwaarde van bouwonderdelen te behalen, zodat primair materiaalgebruik in de toekomst kan worden vermeden.
In de strategie ‘Ontwerpen met secundaire grondstoffen’ draait het om ontwerpen met grondstoffen en materialen die eerder zijn gebruikt of met reststromen van een ander productsysteem. Deze grondstoffen worden zo ingezet dat ze primaire grondstoffen vervangen. Hiermee draagt deze strategie bij aan het beschermen van grondstofvoorraden en het voorkomen van afval.
Voor hergebruik van onderdelen (elementen, constructieonderdelen en constructies) en hele bouwwerken zijn de ontwerpstrategieën Preventie en Ontwerpen met hergebruikte delen van bouwwerken in deze leidraad van toepassing.
Stem vrijgekomen secundaire grondstoffen - het aanbod - af op de vraag. Het is nodig om al tijdens het ontwerpproces de verwachte vraag en het verwachte aanbod van secundaire grondstoffen naast elkaar te leggen. Eigenschappen als volume, afmetingen, technische eisen, moment waarop het materiaal vrijkomt en locatie zijn ontwerpparameters waarmee het aandeel van de secundaire grondstof in het ontwerp kan worden beïnvloed.
Het gebruik van hernieuwbare grondstoffen vermindert het gebruik van niet-hernieuwbare grondstoffen en de eventuele uitputting ervan. Het draagt hiermee direct bij aan het beschermen van materiaalvoorraden. Deze strategie concentreert zich op het ontwerpen met zo veel mogelijk bouwmaterialen van hernieuwbare bron. Een hernieuwbare grondstof wordt geteeld, natuurlijk aangevuld of natuurlijk gereinigd op een menselijke tijdschaal.
Een hernieuwbare hulpbron kan worden uitgeput, maar door duurzaam beheer en goed rentmeesterschap wordt dit voorkomen. Voorbeelden van hernieuwbare hulpbronnen zijn: bomen in bossen, grassen in grasland, schelpen, klei uit de Nederlandse rivierdelta (sedimenten) en vruchtbare grond. Een hernieuwbare grondstof kan van zowel abiotische als biotische (biobased) oorsprong zijn. Biotische grondstoffen worden uit levende bronnen gewonnen en zijn van plantaardige of dierlijke oorsprong, inclusief algen en bacteriën (Agrodome, 2022), (NIBE, 2021).
Het gebruik van hernieuwbaar materiaal wil niet zeggen dat dit de meeste gunstige MKI-waarde of de laagste milieu-impact geeft. De MKI Bepalingsmethode kan worden ingezet om dit te controleren. Vooral bij biocomposieten en biopolymeren is het belangrijk om te garanderen dat de grondstoffen te scheiden of biologisch afbreekbaar zijn. Als hernieuwbare materialen niet losmaakbaar aan niet-hernieuwbare grondstoffen worden verbonden, kunnen ze niet meer biologisch worden afgebroken. Daarmee worden ze buiten de biologische kringloop geplaatst.
Om de hernieuwbaarheid van een product te beoordelen, is het nodig om inzicht te krijgen in de samenstelling van het product en de impact van de niet-hernieuwbare toevoegingen op het hergebruikspotentieel.
De strategie Preventie richt zich op het voorkomen van nieuwbouw en, waar dat niet mogelijk is, op het efficiënter en optimaler ontwerpen. Door na te gaan of bouwwerken, bepaalde functies daarvan, bouwdelen en producten daadwerkelijk nodig zijn, en overbodige zaken te elimineren, kan winst worden behaald in het beschermen van materiaalvoorraden en reductie van milieu-impact. Een treffend voorbeeld hiervan is de keuze tussen het plaatsen van een lichtmast of het aanbrengen van verlichting in de bestaande geleiderail langs een snelweg.
Er zijn grofweg twee manieren om preventief te ontwerpen: voorkomen en optimaliseren.
A – Voorkomen: niet bouwen, door een geheel andere oplossing te leveren of een bestaand bouwwerk te hergebruiken.
D – Optimaliseren: efficiëntere oplossingen ontwerpen, verschillende functies slim combineren en geoptimaliseerde producten en materiaalgebruik kiezen.
Deze strategie staat niet op zich. Het weglaten van zaken die nu niet nodig zijn, kan invloed hebben op de toekomstbestendigheid van bouwwerken.
Integraal ontwerpen, dus meedenken met andere disciplines, is een voorwaarde om met deze strategie succes te boeken. Preventieve ontwerpkeuzes kunnen invloed hebben op de levensduur en losmaakbaarheid. Zo kan dematerialisatie door gelijmde steenstrips in plaats van volle bakstenen bijvoorbeeld leiden tot een niet eenvoudig te demonteren gevelopbouw.
Geldende wetgeving op het gebied van veiligheid en ruimtelijke ordening, en bestemmingsplannen beïnvloeden de mogelijkheid tot het behoud van een bouwwerk.