De Nederlandse glastuinbouw wil zich spectaculair manifesteren op de wereldtentoonstelling Floriade 2012 te Venlo. Jón Kristinsson ontwierp voor de Floriade het groenste kantoorgebouw van Nederland.
De opdrachtgevers voor de studieopdracht InnovatieNetwerk/Agro en SIGN (Stichting Innovatie Glastuinbouw Nederland) legden de lat zeer hoog voor de Villa Flora.
De glastuinbouw expositieoppervlak op de begane grond moest 10.000 m2 zijn en kantoor werkplekken in het groene tuinlandschap waren facultatief, maar als onderlegger voor een duurzaam gebouw gold de ‘energieproducerende kas’ (energie neutraal).
Architect
Als architect werd aangetrokken, Jón Kristinsson, oud hoogleraar Milieutechnisch Ontwerpen aan de TU Delft. Bij het duurzaam integraal ontwerpen blijkt hij bij dit project uit 2007 nog steeds ‘the state of the art’ te bepalen in Nederland. Wat pleit voor het bestuur van de Floriade is dat dit oorspronkelijke, zelfvoorzienende glastuinbouw paleis ongewijzigd (op een verkleining na) wordt gerealiseerd.
Drijvende kracht
De zonne-energie is de drijvende kracht, de groene motor draait op volle toeren. De hoge lat betekent hier op de Floriade 2012: dat geen externe energie, elektriciteit, riolering of water nodig is, behalve wat de wet voorschrijft.
Het aantal innovaties is groot, maar de verwachte twee miljoen bezoekers zullen dat ervaren als een logische duurzame ontwikkeling. Sommige van de innovaties zijn visueel niet waarneembaar en andere moet men eerst uitgelegd krijgen alvorens hiervan het belang wordt ingezien.
Ontwerp
Het gebouw heeft een duidelijke wigvorm met een lage zuidzijde en een vijf verdiepingshoge noordzijde. Het hellende dat begint als een optimaal gesloten glasdak, maar naarmate het hoger wordt neemt het glaspercentage af en neemt het glas in het kantorenlandschap in de noordgevel met indirect licht het over van direct zonlicht van de kas.
Zo wordt al direct buitenzonwering voorkomen, maar hier staat tegenover dat de noordgevel een beetje voorover helt om op afstand als spiegel te dienen voor het omringende bos.
Klimaatzones
Het eerste wat de bezoeker ervaart is dat deze horticultuurtentoonstelling is opgedeeld in verschillende klimaatzones met een eigen vochtigheid, temperatuur en beplanting rondom de werkplekken. Er is ook een uitgebreide studie gemaakt naar de metabolisme van een aan zijn bureau zittende mens en staande planten van diverse soorten.
Het werkklimaat wordt meestal geconditioneerd door zowel straling- en luchttemperatuur en een persoonlijk opgestelde fan voor gerichte koeling op de werkplek.
Het moet een goede, gezonde werkplek zijn waar ook ter wereld, want de verschillende klimaten zijn: Nederland, het Middellands zeegebied, een standaard kantoor, het droge warme Midden Oosten, het warme vochtige Amazonegebied en het koude poolcirkel klimaat.
Ruwbouw = afbouw
De ‘genius loci’ van het gebouw wordt direct benut. Na de volledige belevenis van de vegetatie gaan we terug naar de toegang. Wat een bouwkundige bezoeker opvalt is dat ruwbouw afbouw is. Een betonskelet met de pas ontwikkelde dubbele betonvloeren met diagonale wapening wordt overal toegepast. De 0.8 m holle vloeren die ontwikkeld zijn door Chiel Bartels en Holterman uit Markelo buigen nauwelijks door, vol belast met een overspanning van 18m.
Hier worden ze gebruikt als de bekende beton kernactivering voor stralingsverwarming per vloerveld van 7.20 x 18 m door rondgeblazen opgesloten lucht d.m.v. een ‘Fiwihex’ warmtewisselaar uit de energieproducerende kas.
Aquifer
Er wordt vanuit gegaan dat de kas het gehele jaar gesloten kan blijven. De overtollige zonnewarmte wordt opgeslagen in seizoen warmteopslag in een zandlaag tussen waterdichte kleilagen in de bodem (aquifer) en koude bij nachtelijke uitstraling wordt ook in hetzelfde of een ander seizoen koude opslag bewaard. Ook in de aquifer geldt de stratificatie in alle tanks, de warmte blijft boven en de koude onderin.
Fiwihex
Wat ook bijna niet opvalt is de decentrale ‘Fiwihex’ luchtverwarming en luchtkoeling. Fiwihex (fine wire heat exchanger) staat voor een Nederlandse fijne draad warmte-wisselaar die zevenmaal effectiever is dan de voorganger de vlakke convectorplaat.
Deze ontwikkeling is pas twee jaar oud. Een geheel andere lucht/lucht warmtewisselaar voor decentrale ventilatie is in de maak. Dit ademende raam of ‘ Breathing Window ‘ zorgt als CO2 gestuurde persoonlijke ventilatie in de kantoren voor goede kwaliteit binnenlucht.
Electriciteitsvoorziening
De eigen elektriciteitsvoorziening is tweeërlei: als organisch afval te verzamelen uit de kas en d.m.v. vacuümriolering fecaliën anaerob te vergisten tot biogas. Het biogas is brandstof voor een microturbine die elektriciteit produceert. De restproducten zijn uitlaatgassen die gefilterd teruggevoerd worden tot de kas als CO2 bemesting van de planten. Zo wordt het gebouw volledig CO2-neutraal.
In productie zijnde kassen heeft men graag 1.000 ppm CO2, terwijl voor scholen de bovengrens onder de 700 à 800 ppm wordt gehouden.
Binnenmilieu
De werkplekken aan de noordgevel hebben per werkplaats de eerder genoemde (BW) ‘ademende raam’ ventilatie in de gevel. De kwaliteit van de binnenlucht is individueel regelbaar door BW’s en behoort tot ieders eigen gezondheidsaspect. Het ‘ademende raam’ of BW (breathing window) komt in mei 2009 op de markt.
De fijne bijstelling van temperatuur in het kantoorlandschap door lucht geschied ook door kleine ‘Fiwihex’ units, die nog niet op de markt zijn.
De hoge temperatuur en de lage en hoge luchtvochtigheid van het ‘Midden Oosten’ en de hoge vochtigheid in de ‘Amazone’ leveren geen technische problemen op. Het handhaven van het poolcirkelklimaat in Nederland blijkt ook duurzaam te kunnen.
Parabolische dakschalen
De laatste bijdrage tot zelfvoorzienendheid zijn de parabolische dakschalen die tevens silhouetbepalend zijn voor de gehele Floriade 2012. De parabolische schalen (hier zijn het dakschalen) zijn van binnen bekleed met hoog reflecterend materiaal bijvoorbeeld roestvrij staal.
Om warmte te oogsten zijn in het geknikte brandpuntgebied watercollectoren aangebracht, bekleed met dunwandige Helianthos fotovoltaïsche cellen.
Zonne-energie oogsten
Men slaat twee vliegen in één klap door zonne-energie op twee manieren te oogsten.
De ene manier is het water boven de 70?C, legionella temperatuurgrens, de tweede manier is om de elektriciteit te gebruiken om o.a. in de toekomst ten behoeve van elektrisch woon-/werkverkeer autoaccu’s in de parkeer sousterrein op te kunnen laden.
Door speciale fluoropolymer coating kunnen deze dakschalen bij heldere hemel ‘s nachts 3 à 5graden C extra afgekoeld worden in het 20 micrometer IR- stralingsgebied , waardoor ijzel en condensatie kan ontstaan.
“Het moet”, zegt uitvinder Jòn Kristinnsonten slotte, "bijna overal in de wereld mogelijk zijn om drinkwater te maken met deze nieuwe technologie.
Meer informatie: Architecten- en Ingenieursbureau Kristinsson