Het ontwerpen van een Sustainable Getijdenpaviljoen

Het ontwerpen van een Sustainable Getijdenpaviljoen

Spoorman, C.J.

Dobbelsteen, A.A.J.F. (mentor)
Kamerling, M.W. (mentor)

Architecture

Building Technology

Climate Design & Sustainability

2010-01-26

Zonne- en windenergie worden sinds enige tijd op steeds grotere schaal toegepast. Nederland wordt steeds een stukje groener, echter zijn we er nog lang niet. Zowel qua hoeveelheid opgewekte energie als techniek om duurzame energie op te wekken. Het zonlicht hebben we inmiddels succesvol weten om te zetten middels zonnecellen in energie. Zij het dat ook deze techniek nog in de kinderschoenen staat. Windenergie maakt de laatste jaren ook een flinke opmars, kijk onder andere naar het windmolen park nabij Egmond aan zee dat onlangs is opgeleverd. Momenteel is de overheid bezig nog meer van deze projecten in de Noordzee te realiseren. De techniek van windmolen generatoren heeft inmiddels al een aantal verbeteringen ondergaan en wordt dan ook steeds rendabeler. Maar er is nog 1 grote bron van energie die wij vooralsnog onbenut laten, golfenergie. Met 2 – 3 kW/m2 in tegenstelling tot windenergie 400 – 600 W/m2 en zonne-energie 100 – 200 W/m2 levert golfenergie veruit het meest op. Helaas is tot op heden deze vorm van energie nog steeds niet doorgebroken. Wanneer bouwkunde en duurzame energie elkaar op zee tegenkomen is dit het begin van een mooie samenwerking waarbij opwekking van golfenergie het platform biedt om een gebouw op te kunnen huisvesten. Deze samenwerking wordt in dit onderzoek getracht een extra duwtje in de goede richting te geven. Dit onderzoek is aanvankelijk opgestart als onderzoek naar “Overstromingsbestendige woningen” wat inhoudt het ontwerpen van een woning welke in staat is een overstroming te overleven zodat er geen (materiële) schade wordt geleden. Hierbij zou centraal staan dat de bewoner geen last van een overstroming zou hebben, de woning zou gewoon door kunnen functioneren. Ook zou in het onderzoek een soort brainstorm naar allerlei mogelijke principes, die het mogelijk maken een overstroming te kunnen weerstaan, worden vastgelegd welke mogelijk voor het definitieve ontwerp gebruikt zouden kunnen worden, of eventueel in een ander of volgend onderzoek van waarde zouden kunnen zijn. Delen van de voorstudie welke op deze woningen zijn geënt zijn gebruikt omdat deze een nauw verband hebben met het nieuw gekozen onderwerp. Dit onderzoek wordt als onderlegger gebruikt in de latere studie naar ontwikkelen van het ontwerpen van een “Sustainable Getijdenpaviljoen”. Gaandeweg het onderzoek wordt gekeken welke vormen van drijvende gebouwen er zijn. Zowel nieuwe als reeds beproefde concepten worden hierin meegenomen met als uitgangspunt, alles kan. Vervolgens wordt er gekeken welke type golfenergie extractie systemen er momenteel zijn. Hiervan is een selectie gemaakt op basis van de verschillende princiepen. Dezen zijn vervolgens opgesomd ,beschreven en op basis van een aantal selectie criteria is er 1 gekozen om toe te passen op het ontwerp. Voor het Paviljoen is een PVE opgesteld waaraan het ontwerp zal moeten voldoen. Zodoende is ook het kader van het ontwerp opgesteld. Aan de hand van dit PVE worden de energie systemen en de wijze waarop het paviljoen boven het zee niveau zal worden gehouden geselecteerd. Na deze selectie is het golfklimaat op de locatie, door het PVE voorgeschreven, in kaart gebracht. Aan de hand van deze gegevens is berekent wat de golfenergie ter plaatse bedraagt. Met deze wetenschap in het achterhoofd is begonnen aan het ontwikkelen van het Oscillating Water Column Platform oftewel OWCP. In verschillende fasen zijn constructie, werking van het opwekkingssysteem, vorm en afmetingen bepaald. Tevens is uitgezocht wat aannemelijk de te verwachte efficiëntie van het OWCP zal bedragen. Op basis hiervan is het mogelijk de opwekking van het systeem te bepalen. Tegen deze opwekking is ook het verwachte verbruik van de paviljoen functie afgezet en gekeken hoeveel procent daadwerkelijk door het platform zelf kan worden opgewekt. Dit geheel heeft geresulteerd in een mogelijk ontwerp met als basis het OWCP. Tot slot is er van het systeem een maquette gemaakt om werking van het systeem aan te tonen.

Sustainable
wave energy
renewable energy

http://resolver.tudelft.nl/uuid:f6e33815-555a-4d88-8c52-56af969e4d4c

2011-08-12

Student theses

master thesis

(c) 2010 Spoorman, C.J.