Het WTCB staat sinds de jaren ’60 van vorige eeuw gekend als promotor van technologische innovatie in de bouwsector. Met haar strategische visie ‘Ambities 2025’ wil het WTCB haar institutionele functie verder ontplooien in het kader van de horizon Bouw 4.0 en het Europese Green Deal-programma. Door de groeiende vraag naar opleiding en technische assistentie zijn nieuwe ruimtes voor demonstratie en onderzoek nodig.
Het project betreft de renovatie van een gebouw uit 1999. Ondanks de relatief jonge leeftijd toont het bestaand gebouw belangrijke bouwtechnische gebreken op vlak van energieprestatie, daglicht, ventilatie en akoestiek. Een radicale verbouwing van de bouwschil en de technische uitrusting is dus nodig.
Daarnaast wordt de bestaande patio overdekt om een nieuwe centrale polyvalente ruimte te realiseren. Het atrium dient enerzijds als demonstratieruimte voor nieuwe technologieën, en anderzijds als katalysator voor kruisbestuiving tussen de verschillende disciplines.
Om de identiteit en de ambities van het WTCB te weerspiegelen, dient het project een prototype te worden van circulair hergebruik van bestaande gebouwen. Vanuit dit uitgangspunt werden de ontwerpdoelstellingen geformuleerd rekening houdend met de mogelijkheid om ze op grote schaal te implementeren, des te meer omdat het bestaand gebouw een verzameling vormt van bouwkundige gebreken die de Belgische bouwstock typeren. Het project dient dus te onderzoeken hoe nieuwe technologische ontwikkelingen kunnen bijdragen om intensief bebouwde stedelijke omgevingen beter bestand te maken tegen de uitdagingen van de klimaatverandering en de circulaire economie.
Machina Viriditas
De vernieuwde hoofdzetel werd ‘Machina Viriditas’ gedoopt. “Het achterliggende ontwerpconcept omvat drie componenten”, leggen Salvatore Bono en Hilde Vandewalle van BOVAArchitects uit.
Het eerste element (de Leonardesque machina) refereert naar toegepaste wetenschap. Technologisch onderzoek, demonstratie en opleiding zijn de hoofdactiviteiten die in het gebouw zullen plaatsvinden. Het logo van het WTCB refereert expliciet naar de mechanicastudies en wiskundige onderzoeken van Leonardo da Vinci. “Het was voor ons dan ook geen grote stap om het ontwerp te baseren op het concept van de bottega, de renaissanceworkshop waar kruisbestuivingen tot nieuwe toepassingen en uitvindingen leiden”, aldus Bono. Ruimtelijk gezien spelen het centrale atrium en een transparant interieur een belangrijk rol in de interdisciplinaire relaties en het bevorderen van een nieuwe manier van werken. Zones voor gestructureerde onderzoeksactiviteiten of voor informele en creatieve samenwerking, individueel of collectief, open tot publieke interactie versus zones voor intern overleg, worden flexibel georganiseerd, mede dankzij het concept van gedifferentieerde akoestische sferen uitgewerkt door Daidalos Peutz.
Het tweede element (de viriditas - letterlijk ‘groenheid’- het visionaire idee van Hildegard von Bingen) refereert naar een holistische visie op duurzaamheid. Naast de energie- en CO2-doelstellingen legt het de Europese Green Deal ook het accent op het circulair omgaan met materialen en productieprocessen en op de re-introductie van biodiversiteit en connectiviteit in bestaande stedelijke omgevingen. “Het idee van biophilia (letterlijk ‘liefde voor het leven’) en de verbinding tussen mens en natuur, is niet nieuw, denken we maar aan de tuinen van Babylon”, klinkt het bij Hilde Vandewalle. “Hedendaagse pioniers zoals Ken Yeang, Stephen Kellert, Oliver Heath en Stefano Boeri hebben met hun onderzoeken en realisaties aangetoond dat biophilia een essentiële rol speelt in de duurzame renaissance van onze steden.”
Het derde element is het genereren van een optimistisch architecturaal beeld (de groene gevels) en van een inspirerende interieurbeleving (C2C-materialen, transparantie en natuurlijk licht), niet als vooropgestelde stilistische aanpak, maar als de wisselwerking van de twee anderen parameters toegepast via een rigoureuze en participatieve ontwerpmethodologie.
Groengevelconcept
Een eerste uitdaging was de engineering van een groengeveltypologie vatbaar voor grootschalige toepassing bij het verbouwen van stedelijke omgevingen. “Gevels omvatten een oppervlakte die geschat wordt op meer dan 50% van de stedelijke footprint”, klinkt het bij Salvatore Bono. “Naast groendaken kunnen groengevels de realisatie van green corridors en green stepping stone systems in de stadscentra aanzienlijk bevorderen. Het is Denis Dujardin die ons bewust gemaakt heeft van de onderhouds- en beheerproblemen bij de bestaande groengeveltypologieën. Irrigatie, droogtebestendigheid van de planten, beeldkwaliteit en beheerkosten moesten bewuste oplossingen krijgen. Het resultaat van ons onderzoek is een groengevel van het type SM (substrate module façades), uitgerust met loopbruggen. Meteen kan de gevel een verticaal toegankelijk labo op zich worden, waarmee monitoring en onderzoeksactiviteiten gemakkelijk kunnen plaatsvinden.”
Samen met Ney & Partners is de groengevel geconcipieerd als een onafhankelijke structurele laag, een tweede bewoonbare gevel als het ware die de bestaande betonnen structuur niet verticaal belast met het nieuwe gewicht van de modulaire recipiënten (de minituinen). Dergelijk systeem kan in principe aangebracht worden op bestaande gevels los van hun eigenschappen en draagvermogen.
De waterkringloop draagt bij aan het implementeren van een duurzaam concept. Naast de aansluiting van het irrigatienetwerk aan het waterrecuperatiesysteem, is gekozen voor een retentiesysteem dat het watergebruik halveert t.o.v. klassieke systemen (geen verdamping). Onder de substraatlaag van groendaken en minituinen ligt een permanente waterlaag in drainerende kratten die via capillariteit de planten voedt.
“De groengevel wordt een complex technologisch systeem – letterlijk een groene machine - waarbij we componenten, materialen en specifieke mechanische uitrustingen (enkele afkomstig uit andere industriële sectoren zoals bijv. de voedingsindustrie) gebruiken zodat de groene infrastructuur op een optimale manier beheerd kan worden”, aldus Hilde Vandewalle. “We verwijzen naar de circulaire metafoor van het gebouw als materialenbank (een samenstelling van verschillende lagen en componenten die onafhankelijk van elkaar en gemakkelijk gemonteerd, gedemonteerd, vervangen of herbruikt kunnen worden) en naar gebruik van materialen met hoge levensduur en efficiëntie."
Het botanisch onderzoek is uiteraard van fundamenteel belang. De plantensoorten werden door Denis Dujardin gekozen op basis van verschillende parameters zoals zon- en schaduwwerking, vogelbeschutting tijdens de wintermaanden en beeldkwaliteit.
Het atrium: een dynamische beleving
Ook de overkapping van het atrium is een technische uitdaging. In dit kader werden de daglichttoetreding, ventilatie en rook- en warmteafvoer onderzocht. Samen met Daidalos-Peutz werd een atypisch sheddak geconcipieerd dat, door bewuste keuzes naar oriëntatie toe, de interactie met wind en zonnetoetreding optimaliseert en de beleving in het atrium karakteriseert. Automatisch opengaande raamelementen, aerodynamische windschermen, spiegelende binnendorpels die het zonlicht breken in regenboogkleuren, kantoorruimtes met grote ramen die visuele contacten tussen departementen bevorderen, maken de ruimte rijk in variaties en beogen een inspirerende en dynamische beleving.
Fossielvrij concept
Het gebouw dient een demonstratieproject te zijn ook op gebied van technische uitrusting. Een zeer performante schil (gevels 0,15W/m²K, daken 0,10W/m²K, drievoudige beglazing, lamellenzonwering met maximale daglichttoetreding) ligt aan de basis van het energieconcept. In een kantoorgebouw leidt dit ook tot een belangrijke vraag naar koeling. Een eerste uitgangspunt binnen deze context was geen actieve middelen aanwenden voor het dekken van deze vraag.
Boydens engineering heeft gekozen om te werken met een gesloten verticale bodemwarmtewisselaar (of BEO-veld) die afwisselend de functie van koude- en warmtebron zal vervullen. Tijdens de zomer bevindt de ondergrond zich op een lagere temperatuur en kan dus koelte onttrokken worden om een ‘passieve’ koeling te realiseren. Tijdens de winter kan de grondwarmtebron nuttig gebruikt worden door geothermische warmtepompen.
Om de warmte of koelte vervolgens in het gebouw te verdelen wordt hoofdzakelijk gebruikgemaakt van klimaatplafonds. Hiertoe werd een zoneregeling voorzien. Het gebouw werd ingedeeld in een aantal gebruikszones waarvoor de klimaatplafonds op basis van referentiemetingen afzonderlijk kunnen aangestuurd worden.
De hygiënische ventilatie wordt gerealiseerd door een systeem D met warmterecuperatie. Over de totaliteit van het gebouw wordt een ver doorgedreven vraagsturing toegepast hetgeen toegelaten heeft de dimensionering van de luchtgroepen danig te optimaliseren. Daarnaast zorgen opengaande ramen en het centraal atrium voor een gebruikersvriendelijk natuurlijk ventilatiesysteem.
Aanvullend is overal ledverlichting voorzien die werkt op basis van daglichtsturing zodat het verlichtingsniveau aangepast wordt aan de noodzaak.
Toekomstgericht (ver)bouwen
Het bouwteam ziet de werf als bijkomende fase in het onderzoeksproces die de ontwerpaannames implementeert en dient te bevestigen. Tijdens de uitvoering zal er dus een interactieve participatie van al de actoren nodig zijn.
Om de interdisciplinaire bouwteamwerking en het bouwproces te optimaliseren, werden de meest geavanceerde digitale technologieën gebruikt. BIM-toepassingen, gestandaardiseerde protocollen, toegepaste communicatieplatformen voor datawisseling werden door Bureau Bouwtechniek, in samenspraak met de onderzoekers van het WTCB, geïmplementeerd in een unieke common data environment (CDE).
De werken zullen door aannemer Vanhout binnen een korte tijdsspanne uitgevoerd kunnen worden dankzij LEAN-programmatie. De start der werken is voorzien in februari 2021 en de opening van de nieuwe demozalen voor maart 2022.
De toekomstgerichte aanpak van het WTCB aan het project kadert binnen de filosofie en de doelstellingen van het Europese Green Deal-programma. “Het experimenteren en onderzoeken van haalbare technologieën en toepassingen voor de transitie naar een nieuw duurzaam samenlevingsmodel is urgent. De vraag van Ashim Sarkis ‘How will we live together?’ (Biennale Architettura 2021) is inspirerend en provocerend, zeker in het post-COVID tijdperk. Het concept van reconciliation–ecology van M.L.Rosensweig (het voorstel om de stedelijke omgeving aan te passen om biodiversiteit en ecologische circulariteit te bevorderen zonder het maatschappelijk ruimtegebruik te verhinderen) is daarbij een pertinent paradigma voor toekomstgerichte verbouwingsprojecten op stedelijke en architecturale schaal. De modificatie van de stad tot een meer inclusief ecosysteem staat dus centraal in de agenda van de bouwsector in de volgende jaren”, besluit Salvatore Bono.
