Het Drijvend Paviljoen in de Rotterdamse Rijnhaven mag er zijn. Het karakteristieke bouwwerk, dat bestaat uit drie bollen, herbergt de nodige staaltjes van techniek. Het ontwerpproces is een voorbeeld voor integraal ontwerpen. Dit artikel belicht aspecten van dit proces en gaat in op de eerste praktijkgegevens.
Auditorium, akoestiek
De kussens hebben een beperkte geluidsisolatie. Geluid van de wal (metro, autoverkeer) komt vrijwel onverzwakt binnen.
Om die reden, en tevens om het thermisch klimaat in de hand te kunnen houden, is voor het auditorium gekozen voor een binnenschil. Goede demping in deze binnenschil is van belang, mede omdat de bolvorm zorgt voor een sterke klankkastwerking. Om de akoestiek van het auditorium te kwantificeren is tijdens het ontwerp door DWA een nagalmberekening uitgevoerd. Op basis hiervan zijn bepaalde materiaalkeuzes gemaakt, die hieronder worden toegelicht.
De vloer en het dak van het auditorium hebben een ronde vorm. Het dak loopt schuin met een helling van circa 19°. Naar constructieopbouw zijn de wanden van het auditorium in te delen in een schrotenwand met luchtspouw en isolatie van glaswol, die deel uitmaakt van de thermische schil, en een metalstudwand (gipspanelen en spouw met akoestische vulling) die de scheidingsconstructie tussen het auditorium en de rest van het gebouw vormt. Het plafond is voorzien van Unidek-Aerodek elementen.
Nagalm
De nagalmtijd in het auditorium is ook gemeten na ingebruikname. Hieruit blijkt dat de praktijkwaarde zelfs nog iets lager ligt dan de berekende nagalmtijd. De nagalmtijd van het auditorium blijft beperkt tot 1 seconde, wat erg goed is voor een dergelijk grote klankkamer.
Naast de nagalmtijd is ook de spraakverstaanbaarheid bepaald met behulp van de 'Alcons'-methode. Hiermee wordt het percentage medeklinkers bepaald dat door galm en echo's wordt verstoord. In tegenstelling tot wat gebruikelijk is hebben we ervoor gekozen om de wanden te bekleden met akoestisch materiaal en het plafond te gebruiken voor versterking van het directe geluid.'
De spraakverstaanbaarheid is volgens ontwerpcondities goed. In een zaal met publiek verbetert de spraakverstaanbaarheid zelfs, dit is het gevolg van extra absorptie door de personen in de zaal (kleding, massa) waardoor ongewenste echo's nog verder afnemen.
Praktijkervaring toont aan dat sprekers in het auditorium zeer goed verstaanbaar zijn. De exploitant van het Drijvend Paviljoen geeft aan dat het gebruik van microfoon zelfs overbodig is!
Ventilatielucht koelen met de zon
Een innovatieve en duurzame techniek van koeling is koeling met de zon. Als de zon schijnt is er koeling nodig, dus moet je de hoogwaardige zonnewarmte inzetten om te koelen. Het blijkt echter een forse technische uitdaging om een robuust concept te ontwikkelen.
De toegepaste techniek in het Drijvend Paviljoen bestaat uit twee componenten:
1 Zonnecollectoren om de zonnewarmte in te vangen;
2 Een absorptiekoelmachine in de luchtbehandelingskast.
Gekozen is voor een Menerga luchtbehandeling, waarin de zonnekoeling is geïntegreerd. De techniek berust op hoofdlijnen op zes processen:
1 De aangezogen lucht wordt door een zoutoplossing geleid, waarmee het wordt gedroogd;
2 De droge lucht wordt langs een warmtewisselaar geleid;
3 De warmtewisselaar is gekoeld doordat aan de andere zijde de retourlucht wordt bevochtigd met verneveld water. Dit proces staat ook wel bekend als indirecte adiabatische koeling.
4 De droge toevoerlucht koelt af aan de warmtewisselaar, en deze lucht treedt de ruimten binnen;
5 Tegelijkertijd warmt de retourlucht op, deze wordt afgeblazen naar buiten;
6 De zoutoplossing wordt steeds vochtiger, en is op een gegeven moment verzadigd. Op dat moment wordt overgeschakeld naar een tweede voorraad zoutoplossing, terwijl de eerste voorraad weer wordt gedroogd door de zonnewarmte. De zonnewarmte is de drijvende kracht van het gehele proces.
Phase Changing Materials
Aanvullend wordt er gekoeld met Phase Change Materials (PCM). Dit zijn materialen die net als smeltend ijs veel warmte kunnen opnemen zonder dat hun temperatuur verandert. Men kan er dus langdurig langsblazende lucht mee koelen, terwijl het PCM nauwelijks opwarmt.
Op een gegeven moment is het PCM echter verzadigd (volledig gesmolten), en verliest het zijn koelende werking. Het is dus belangrijk het systeem zodanig te ontwerpen dat dit moment samenvalt met de avond, zodat in de koele nacht het PCM weer kan worden "geregeneerd" (gestold), zoals weergegeven in figuur. Dit is vooral in de lente en herfst interessant, wanneer de nachttemperaturen nog laag zijn, terwijl het auditorium door de zon al fors opwarmt.
Dit is in het auditorium toegepast om warme lucht boven uit het auditorium te recirculeren, en daarbij af te koelen middels PCM modules die in het recirculatiekanaal zijn opgenomen.
Om te regenereren is een slimme methode bedacht waarbij een verbinding is aangebracht tussen het recirculatiekanaal en het aanvoerkanaal van frisse lucht (niet getoond in figuur). In de nacht wordt een klep omgezet, zodat koele nachtlucht over de PCM-boxen wordt geleid, waardoor deze direct geregeneerd worden.
Voor het auditorium is ca. 2.000 kg PCM geïnstalleerd in het recirculatiekanaal. Dit levert zoveel koelend vermogen, dat in combinatie met koelen met de zon het binnenklimaat in het auditorium beheerst kan worden zonder dat er een koelmachine voor hoeft te draaien.
Afbeeldingen
Afbeelding 1 Paviljoen
Afbeelding 2 Montage van de akoestische elementen achter de schrotenwand. Aan de achterzijde zijn de Unidek-Aerodek elementen waar te nemen.
Afbeelding 3 Visualisatie van de duurzame elementen van het drijvend paviljoen