Renovation of residential post-war high-rise: understanding the design process and impact of reversible design tools and strategies

Margaux Lespagnard
Hoe worden architecturale beslissingen gemaakt? Wie of wat beïnvloedt ze? Deze scriptie tracht ontwerpprocessen te ontrafelen en te ontdekken wanneer een zekere ontwerpkeuze de circulariteit en milieu impact van een project kan bevorderen.

Architecten willen circulair bouwen. Hoe ontwerpen ze? en Waar kan één keuze het verschil maken?

Wist je dat alle Belgen samen jaarlijks ongeveer 63.000.000 ton afval produceren? Wist je ook dat één derde hiervan afkomstig is uit de bouwsector? en dat bouwafval al gecreëerd wordt vanaf de ontwerpfase? Deze scriptie onderzoekt hoe een keuze in een ontwerp kan resulteren in een vermindering van bouwafval.

Na talloze onderzoeken en debatten valt het niet meer te bediscussiëren dat de interesse in het verminderen van onze milieu impact een ‘hot topic’ is geworden. Ook de bouwsector poogt zijn steentje bij te dragen door onderzoek naar ‘zero-energy buildings’ en passiefgebouwen, die inderdaad minder vervuilende gebruiksenergie consumeren. Maar wat met de energie die nodig is om de bouwmaterialen te produceren? Wat met de uitputting van grondstoffen? en Wat met de vervuiling, gegenereerd door het bouwafval na de gebruiksduur?

Circulaire economie als oplossing

Om een antwoord te bieden op deze vragen, moeten we trachten de economie te wijzigen van een lineair naar een circulair model. In de bouwsector vertaalt dit naar circulair of aanpasbaar bouwen. Deze theorie gaat ervan uit dat materialen in de toekomst hergebruikt moeten worden, zodat er idealiter op termijn geen afval bestaat. 

Om dit model volwaardig te kunnen toepassen, moet de ontwerper vanaf de ontwerpfase rekening houden met eventuele aanpassingen van het gebouw aan toekomstige noden. Hiervoor bestaat de mogelijkheid om zodanig te bouwen, dat materialen makkelijk kunnen ontmanteld worden zonder andere elementen te beschadigen. Zo kunnen er eenvoudig veranderingen aan het gebouw worden aangebracht en kunnen de onnodige, gebruikte materialen elders een nieuwe functie vervullen. Er moet ook rekening gehouden worden met de afkomst van de materialen. Een materiaal dat tien keer hergebruikt kan worden, maar veel energie kost om te produceren, is vaak interessanter, dan een materiaal dat weinig energie kost, maar na eerste gebruik meteen de afvalberg op gaat.

Ontwerpinstrumenten als brug tussen onderzoek en praktijk

Hoewel ‘het sluiten van materiaalkringen’ eenvoudig lijkt, blijkt de praktijk toch complexer. Dit maakt het voor architecten en andere spelers in de bouwsector soms ingewikkeld en ontmoedigend om circulariteit als doelstelling te zien. Voor velen onder hen blijft circulair bouwen een vaag begrip. Desondanks komt er van architecten steeds meer de vraag om ondersteund te worden bij het maken van keuzes die de circulariteit van hun ontwerp bevorderen. 

Om architecten te sturen tijdens het maken van ontwerpkeuzes, ontwikkelden onderzoekers en bedrijven ontwerpinstrumenten. Deze geven, onder andere, informatie over de afkomst en productie-energie van het materiaal. Sommigen lijsten technieken op die een gebouw aanpasbaar maken, met het oog op toekomstige verbouwingen. 

Kortom, over de loop van de jaren werden zeer veel ontwerpinstrumenten ontwikkeld. Er bestaan instrumenten in allerlei vormen digitale, opgelijste, schematische, enz. Er bestaan ook instrumenten, die andere vereenvoudigen. Om even te illustreren; een Life Cycle Assessment berekent de milieu impact van een materiaal over zijn hele levenscyclus, van grond- tot afvalstof. Dit instrument is tijdrovend, daarom werden verschillende instrumenten bedacht om de berekeningen te vereenvoudigen.

Het wordt al snel duidelijk dat architecten door dit bos aan instrumenten, de bomen niet meer zien. Waardoor ze zich beginnen af te vragen: Welk instrument gebruik ik? Wanneer gebruik ik het? en Wat ben ik ermee? Om deze vragen te kunnen beantwoorden, is het belangrijk om inzicht te krijgen in het ontwerpproces. Hoe worden beslissingen gemaakt? en wie of wat beïnvloedt ze?

Naoorlogse hoogbouw renovaties als onderzoeksprojecten

Tijdens mijn zoektocht naar antwoorden op deze vragen, verzamelde ik informatie over het ontwerpproces van drie Brusselse projecten. Hiervoor koos ik drie naoorlogse hoogbouw renovaties. 

image 399

Deze iconische gebouwen spelen vandaag een belangrijke rol in de Belgische bouwsector. Ze werden voornamelijk in de jaren ‘60 en ‘70 gebouwd en beantwoorden niet meer aan de hedendaagse normen, bijvoorbeeld brandbeveiliging, minimale sanitaire eisen, energieverlies door de bouwschil, enz. Vaak worden ze daarom afgebroken, wat enorm veel afval genereert. De gebouwen renoveren is een andere optie. Hoewel dit milieuvriendelijk lijkt, veroorzaakt zo’n renovatie nog steeds veel afval. Vooral wanneer er geen rekening gehouden wordt met toekomstige renovaties. Het stimuleren van een circulaire en aanpasbare manier van bouwen is voor deze panden dus van belang.

Belangrijk in dit onderzoek was de samenwerking met de projectleiders. Ze legden uit hoe zij het ontwerpproces hadden ervaren via interviews en tekeningen van verschillende ontwerpfasen. Met welke moeilijkheden werden ze geconfronteerd? Hoe losten ze deze op? Al snel werd duidelijk dat de ontwerpprocessen door heel wat verschillende actoren worden beïnvloed. 

Een tijdlijn ontwikkelingsmethode

Om deze waaier aan projectinformatie overzichtelijk te maken, ontwikkelde ik tijdlijn ontwikkelingsmethode. Hiermee wordt het ontwerpproces van ieder onderzocht project weergegeven door middel van een tijdlijn. De onderstaande afbeelding illustreert de tijdlijn van één onderzoeksproject. Zo worden de gemaakte beslissingen op een eenvoudige, grafische manier duidelijk. De gegenereerde tijdlijnen geven ook weer op welk moment tijdens het ontwerpen een zeker ontwerpaspect belangrijk was.

 

image 400

 

Het vergelijken van deze tijdlijnen toonde verschillende trends en variaties tussen de drie projecten aan. Bijvoorbeeld; Wanneer de architecten vroeg in het ontwerpproces op de hoogte waren van de originele staat van het gebouw, konden fundamentele keuzes al vroegtijdig gemaakt worden. Bij een project waar men hiervan pas later informatie kreeg, moesten verschillende ontwerpkeuzes nadien onder tijdsdruk hermaakt worden. 

De tijdlijnen duidden ook aan wat de architecten belangrijk vonden en de moeilijkheden die ze tegenkwamen tijdens het ontwerpen. Hierbij vroeg ik mij af of een zeker ontwerpinstrument hen had kunnen sturen tijdens deze moeilijkheden, bijvoorbeeld, om de bouwheer te overtuigen van een circulaire optie. Had een ontwerpinstrument de architecten kunnen steunen op een cruciaal moment? zoja, Welk instrument? en Zou de milieu impact van de renovatie dan verlaagd zijn?

Met de verworven kennis uit de tijdlijnen, koppelde ik aan ieder project één, of meerdere, ontwerpinstrumenten. Het laatste deel van de masterthesis illustreert hoe de circulariteit en milieu impact van de projecten bevorderd werden door het toepassen van een eenvoudig ontwerpinstrument.

De tijdlijn ontwikkelingsmethode maakt ontwerpkeuzes bespreekbaar en verduidelijkt de motieven van architecten en andere spelers tijdens het ontwerp. Het start een dialoog met de praktijk en probeert deze daarna te ontleden en te ondersteunen. De methode is een startblok naar het integreren van circulariteit in een ontwerpproces.

Bibliografie

BIBLIOGRAPHY OF CHAPTER 1

‘België Telde Op 1 Januari 2018 11.376.070 Inwoners | Statbel’. Accessed 14 April 2019. https://statbel.fgov.be/nl/nieuws/belgie-telde-op-1-januari-2018-113760….

Bragança, Luís, Susana M. Vieira, and Joana B. Andrade. ‘Early Stage Design Decisions: The Way to Achieve Sustainable Buildings at Lower Costs’. The Scientific World Journal 2014 (2014): 1–8. https://doi.org/10.1155/2014/365364.

Brand, Steward. How Buildings Learn: What Happens after They’re Built. Viking Press, 1994.

Chokhachian, Ata. ‘Studies on Architecture Design Procedure A Framework for Parametric Design Thinking’, n.d., 147.

Crilly, Nathan, Anja Maier, and P John Clarkson. ‘Representing Artefacts as Media: Modelling the Relationship Between Designer Intent and Consumer Experience’. International Journal of Design, 2008, 14.

Debacker, Wim, Waldo Galle, Mieke Vandenbroucke, L. Wijnants, W. C. Lam, Anne

Paduart, Pieter Herthogs, and Yves De Weerdt. ‘Design for Change: Development of an Assessment and Transitional Framework (Summary)’. Mechelen: OVAM, 2015. http://www.ovam.be/sites/default/files/atoms/files/TWOL-Design-for-chan….

Elke Meex. ‘Circulair Bouwen in Vlaanderen?’ Infosession presented at the Circulair en veranderingsgericht bouwen - een nieuwe rol voor de architect?, Mechelen, 7 May 2019.

Galle, Waldo, and Pieter Herthogs. ‘Veranderingsgericht bouwen: ontwikkeling van een evaluatie- en transitiekader: Een gemeenschappelijke taal’.

OVAM, 2015. https://vlaanderen-circulair.be. ‘Green Deal Circulair Bouwen’. Vlaanderen Circulair. Accessed 1 June 2019. https://vlaanderen-circulair.be/nl/onze-projecten/detail/green-deal-cir….

‘Open Call - Vlaanderen Circulair’. Accessed 1 June 2019. https://vlaanderen-circulair.be/nl/aan-de-slag/open-call.

Lawson, Bryan. How Designers Think: The Design Process Demystified. 4. ed. Amsterdam: Elsevier/Architectural Press, 2006.

Meex, Elke. ‘Early Design Support for Material Related Environmental Impact Assessment of Dwellings’. Doctoral Thesis, UHasselt, 2018. https://uhdspace.uhasselt.be/dspace/handle/1942/27512.

Paduart, Anne. ‘Re-Design for Change: A 4 Dimensional Renovation Approach towards a Dynamic and Sustainable Building Stock’. Doctoral thesis, Vrije Universiteit Brussel, 2012.

P&P architectes. ‘Peterbos’. p&p Architectes SPRL. Accessed 1 June 2019. http://www.pparchitectes.com/peterbos.html.RIBA. ‘RIBA Plan of Work’. RIBA, 2013.

BIBLIOGRAPHY OF CHAPTER 2

51N4E, and Lacaton & Vassal. ‘Peterbos #9 Brochure’, 12 October 2017.

A229. ‘Rénovation de La Tour Brunfaut. Dossier de Candidature Be.Exemplary’, 7 October 2016.

‘A229 - Equipe’. A229. Accessed 1 June 2019. https://a229.be/equipe.

Anne Lacaton, Jean Philippe Vassal, and Frederic Druot. ‘Tour Brunfaut. Definitiestudie Voor Een Rehabilitatie’. Lacaton&Vassal, March 2011.

‘BOGDAN & VAN BROECK’. Accessed 1 June 2019. https://www.bogdanvanbroeck.com/about/.

‘BOGDAN & VAN BROECK Op Instagram: “Crossing an Urban Block! | New Set of Pictures by @jeroenverrecht”’, 31 May 2019. https://www.instagram.com/p/ByIaTA0Ikvn/.

Buyle, Matthias, Johan Braet, and Amaryllis Audenaert. ‘Life Cycle Assessment in the Construction Sector: A Review’. Renewable and Sustainable Energy Reviews 26 (October 2013): 379–88. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.05.001.

Cambier, Charlotte, Waldo Galle, and Niels De Temmerman. ‘The Relevance of Adaptable Façade Systems: An Evaluation through Scenario Planning’. Bern, 2018.

David Huber. ‘Lacaton & Vassal. Game Changers’. Metropolis, January 2016.

Debacker, Wim, Waldo Galle, Mieke Vandenbroucke, L. Wijnants, W. C. Lam, Anne Paduart, Pieter Herthogs, and Yves De Weerdt. ‘Design for Change: Development of an Assessment and Transitional Framework (Summary)’. Mechelen:OVAM, 2015. http://www.ovam.be/sites/default/files/atoms/files/TWOL-Design-for-chan….

‘Dethier Architecture’. Dethier Architecture. Accessed 1 June 2019. http://www.dethier.be/fr.

Elke Meex. ‘Circulair Bouwen in Vlaanderen?’ Infosession presented at the Circulair en veranderingsgericht bouwen - een nieuwe rol voor de architect?, Mechelen, 7 May 2019.

Goedkoop, Mark, Reinout Heijungs, and Mark Huijbregts. ‘ReCiPE 2008: A Life Cycle Impact Assessment Method Which Comprises Harmonised Category Indicators at the Midpoint and the Endpoint Level’, May 2018, 134.

Lacaton & Vassal. ‘Transformation de 530 Logements, Bâtiments G, H, I, Quartier Du Grand Parc.’, 2016. https://www.lacatonvassal.com/index.php?idp=80.

Levasseur, Annie, Pascal Lesage, Manuele Margni, Louise Deschenes, and Réjean Samson. ‘Considering Time in LCA: Dynamic LCA and Its Application to Global Warming Impact Assessments’. Environmental Science & Technology 44, no. 8 (2010): 3169–3174.

‘Materials Passports’. BAMB. Accessed 8 January 2019. https://www.bamb2020.eu/topics/materials-passports/.

Meex, Elke. ‘Early Design Support for Material Related Environmental Impact Assessment of Dwellings’. Doctoral Thesis, UHasselt, 2018. https://uhdspace.uhasselt.be/dspace/handle/1942/27512.

Niall Patrick Walsh. ‘Grand Parc Bordeaux Wins 2019 EU Prize for Contemporary Architecture- Mies van Der Rohe Award’. ArchDaily, 11 May 2019. https://www.archdaily.com/914806/grand-parc-bordeaux-wins-2019-eu-prize….

NIBE. Draagconstructies. NIBE’S Basiswerk. Milieuclassificaties Bouwproducten. 1.Bussum: NIBE research, 2011.

Opdekamp, Jan, and Ruben Janssens. The design process of Peterbos #9 - Interview 1, 6 November 2018.

OVAM. ‘24 Ontwerprichtlijnen Veranderingsgericht Bouwen’, 2016. http://www.ovam.be/sites/default/files/atoms/files/24%20Ontwerprichtlij….

‘FAQ - Gebruik van de Totem Tool’, 24 January 2019. https://www.totem-building.be/pages/about.xhtml.

Renaud Van Espen. The design process of Tour Brunfaut-Interview 1, 20 November 2019.

Valery van der Linden. ‘Architects’ Attitudes towards Users in Design.’ Brussels, 26 March 2019.

‘Veelgestelde Vragen - Achtergrondinformatie Ecolizer - OVAM Ecolizer’. Accessed 31 May 2019. http://ecolizer.be/help.

Vincent Degrune. ‘The Brunfaut Tower. Presentation of the Conceptual Design Challenges of a Renovation.’, 89–92. Brussels: Brussels urban development, 2014.

‘What Is Materials Passports’. BAMB. Accessed 10 February 2019. https://www.bamb2020.eu/topics/materials-passports/what/.

BIBLIOGRAPHY OF CHAPTER 3

51N4E. ‘Peterbos #9 - Presentations’. Brussels, October 2018.

A229. ‘BRUNFAUT Réhabilitation et Rehausse de La Tour Brunfaut de 97 Habitations Sociales Molenbeek, 2013’. A229. Accessed 2 June 2019. https://a229.be/post/74265830584/brunfaut-r%C3%A9habilitation-et-rehaus….

‘Rénovation de La Tour Brunfaut. Dossier de Candidature Be.Exemplary’, 7 October 2016.

Anne Lacaton, Jean Philippe Vassal, and Frederic Druot. ‘Tour Brunfaut. Definitiestudie Voor Een Rehabilitatie’. Lacaton&Vassal, March 2011.

Bogdan & Van Broeck. ‘Cosmopolitan - Concept Sketches’, January 2014.

‘Cosmopolitan. Competition Proposal’, January 2014.

‘BOGDAN & VAN BROECK Op Instagram: “Crossing an Urban Block! | New Set of Pictures by @jeroenverrecht”’, 31 May 2019. https://www.instagram.com/p/ByIaTA0Ikvn/.

Jan Opdekamp, and Ruben Janssens. The design process of peterbos #9 & discussion design for change assessment tools - Interview 2, 9 May 2019.

Lawson, Bryan. How Designers Think: The Design Process Demystified. 4. ed. Amsterdam: Elsevier/Architectural Press, 2006.

Lourenço van Innis. The design process of the Cosmopolitan & discussion on design for change assessment tools - interview 2, 2 May 2019.

The design process of the Cosmopolitan - interview 1, 19 November 2019.

Meex, Elke. ‘Early Design Support for Material Related Environmental Impact Assessment of Dwellings’. Doctoral Thesis, UHasselt, 2018. https://uhdspace.uhasselt.be/dspace/handle/1942/27512.

Meex, Elke, Elke Knapen, and Griet Verbeeck. ‘Case Study Analysis of the Material Selection Process during Dwellig Design in Flanders’, 10, n.d.

Opdekamp, Jan, and Ruben Janssens. The design process of Peterbos #9 - Interview 1, 6 November 2018.

BIBLIOGRAPHY OF CHAPTER 4

‘Basisonderwijs: 12 Procent Meer Aanmeldingen, Tekort Groeit’. Bruzz. 16 March 2017. https://www.bruzz.be/samenleving/basisonderwijs-12-procent-meer-aanmeld….

Bogdan & Van Broeck. ‘Tender Plans - Cosmopolitan’, 2015.

Cambier, Charlotte, Waldo Galle, and Niels De Temmerman. ‘The Relevance of Adaptable Façade Systems: An Evaluation through Scenario Planning’. Bern, 2018.

Jan Opdekamp, and Ruben Janssens. The design process of peterbos #9 & discussion design for change assessment tools - Interview 2, 9 May 2019.

Liesbet Van Ackeleyen. ‘Ecolizer: Vergelijking Hout En Beton’, 10 May 2019.

Lourenço van Innis. The design process of the Cosmopolitan - interview 1, 19 November 2019.

Meex, Elke, Alexander Hollberg, Elke Knapen, Linda Hildebrand, and Griet Verbeeck. ‘Requirements for Applying LCA-Based Environmental Impact Assessment Tools in the Early Stages of Building Design’. Building and Environment 133 (April 2018): 228–36. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.02.016.

OVAM. ‘24 Ontwerprichtlijnen Veranderingsgericht Bouwen’, 2016. http://www.ovam.be/sites/default/files/atoms/files/24%20Ontwerprichtlij….

‘Catalogus’. Ecolizer. Accessed 2 June 2019. http://ecolizer.be/catalogue/77.

Paduart, Anne. ‘Re-Design for Change: A 4 Dimensional Renovation Approach towards a Dynamic and Sustainable Building Stock’. Doctoral thesis, Vrije Universiteit Brussel, 2012.

Renaud Van Espen. The design process of Tour Brunfaut & discussion on design for change assessment tools - Interview 2, 6 May 2019.

Rf-Technologies. ‘Handboek Basisnormen. Editie 2017’. Rf-t, 2017.

Valery van der Linden. ‘Architects’ Attitudes towards Users in Design.’ Brussels, 26March 2019.

Vergauwen, Aline. ‘A Design Strategy for the Transformation of Vacant Office Buildings into Schools’. Master Thesis, Vrije Universiteit Brussel, 2011.

Universiteit of Hogeschool
master of science in architectural engineering
Publicatiejaar
2019
Promotor(en)
prof. dr. ir. arch. Niels De Temmerman en prof. dr. ir. arch. Waldo Galle
Kernwoorden
Share this on: