Onderzoek Bert Belmans

Abstract

Dat er in de toekomst meer groen in steden nodig is staat buiten kijf. Meer groen in de stad gaat de negatieve effecten van de klimaatverandering tegen én het biedt tegelijkertijd ademruimte voor comfortabel stedelijk leven. Hóe dit groen moet worden geïmplementeerd is veel minder duidelijk. Wel is zeker dat het benutten van de gebouwschil een enorm potentieel biedt in een stedelijke context, waar veel meer dak- en geveloppervlak beschikbaar is dan onbebouwde ruimte op het maaiveld. Verticale Groensystemen (VGS) zijn veelbelovende 'nature-based solutions', die perfect passen in de Europese Green Deal, het New European Bauhaus-initiatief, de Duurzame Ontwikkelingsdoelen van de Verenigde naties, de WHO-normen voor stedelijke groene ruimte per capita en groene (bouw)ambities op Vlaams, nationaal en internationaal niveau. De perceptie waarin VGS worden gezien als 'greenwashing' moet echter worden overwonnen, door robuuster gevelgroen op de markt te brengen, mét een groengarantie (= gezonder gevelgroen) en mét gegarandeerde prestaties. Aangepaste monitoringtechnieken spelen hierbij een belangrijke rol aangezien ze vroegtijdig en objectief problemen in VGS kunnen detecteren. Hierdoor kan tijdig worden ingegrepen als er iets fout loopt, wat leidt tot minder plantuitval en lagere operationele- en onderhoudskosten. Bovendien vergemakkelijken deze technieken het opstellen van geoptimaliseerde onderhoudsplannen en creëren ze nieuwe verdienmodellen. Tot slot is een verbeterde karakterisering van het bladerdek door aangepaste monitoring, op maat van VGS, dé ontbrekende schakel voor een ondersteunend prestatie gebaseerd subsidie- en vergunningenbeleid. Om dit alles te realiseren wordt binnen EVERGREEN verder gebouwd op kennis uit TETRA WonderWalls en VIS Groen Bouwen en leerlessen, technieken en technologieën uit de landbouw-, bosbouw- en HVAC sector. De Cornet-samenwerking met TU Chemnitz en Nuertingen-Geislingen University staat garant voor een sterk team met complementaire kennis.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Belmans Bert
• Co-promotor: Audenaert Amaryllis

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Zowel internationaal onderzoek als onderzoek aan UAntwerpen (AIRbezen (Universiteit Antwerpen, 2017) /strawbAIRies (Universiteit Antwerpen, z.d.) /CurieuzeNeuzen (CurieuzeNeuzen, z.d.)) hebben aangetoond dat onze buitenluchtkwaliteit, vooral in stedelijke gebieden, vaak te wensen overlaat. We ademen deze ongefilterde lucht elke dag in, ook binnen in onze gebouwen (aanvoer van buitenlucht zonder filter). Aangezien het verkeer een belangrijke bron van dit probleem is, is het niet verwonderlijk dat langs wegen verhoogde concentraties verontreinigende stoffen en schadelijke zwevende deeltjes worden gemeten. Naast de inzet van nieuwe transportmiddelen kan efficiënte lokale afvang en zuivering, dicht bij de bron, een oplossing bieden om deze situatie te beheersen en verdere verspreiding te voorkomen. Aan de TU Eindhoven werd recent een onderzoek uitgevoerd waarbij de concentratie aan fijne zwevende deeltjes in de buitenlucht werd verwijderd door middel van fijnstofzuigers (Blocken et al., 2016). In België werd door BESIX een innovatief "Clean Air"-concept ontwikkeld voor actieve zuivering van buitenlucht met behulp van mosfilters (BESIX, 2020). Hoewel de werking en het potentieel van beide technologieën werd aangetoond, zijn er tot dusver geen praktische implementaties van deze systemen, uitgezonderd proefopstellingen, omdat de investering nog niet interessant is. Stakeholders geven aan dat het nodig is de sociaaleconomische voordelen aan te tonen om hen te overtuigen. Dit PoC project wil een bijdrage leveren om de balans tussen systeemkosten voor installatie en onderhoud enerzijds en filterefficiëntie versus de maatschappelijke kosten van vervuiling anderzijds in een positieve richting te doen kantelen voor het Clean Air systeem. De focus ligt daarbij op onderzoek naar het ontwikkelen van goedkopere, meer efficiënte en volledig hernieuwbare mosfilters. Er zal worden onderzocht of overtollig en uitgeput mos van de wand kan worden hergebruikt en verwerkt tot een innovatief zero-waste, bio-based basisfilterdoek. Omwille van het beperkte projectbudget binnen dit PoC project zal in eerste instantie worden gefocust op ontwikkeling en karakterisatie van nonwoven 2D textielcomposieten op basis van gerecycleerde mosvezels. Als ondersteuning zal BESIX een volledig operationele luchtzuiverende moswand op de BlueApp site plaatsen, om de in situ filter efficiëntie van de nieuwe mosfilters te kunnen bepalen en te vergelijken onder gelijke (meerdere filters kunnen in de wand naast elkaar geplaatst worden) maar variabele randvoorwaarden (windrichting, windsnelheid, bezonning enz). Dit projectvoorstel richt zich op onderzoek naar het ontwikkelen produceren, testen en optimaliseren, van een efficiënter, goedkoper en circulair hart voor Clean Air. De mosfilters moeten betaalbaar zijn, optimaal werken en zich inschrijven in een circulaire economie vooraleer andere aanpassingen zinvol zijn. De samenwerking tussen EMIB, BESIX en een nieuwe venture die vanuit BESIX tegen de zomer van 2022 zal worden opgericht rond Clean Air (de 'NewCo' ), vormt echter een opstap naar vervolgonderzoek, waarbij de aanpassingen aan andere subsystemen het onderwerp kunnen uitmaken van nieuwe financieringsaanvragen. In het kader van dit grotere verhaal engageren BESIX /de NewCo en EMIB zich om samen met andere UA-onderzoeksgroepen een langetermijnsamenwerking aan te gaan. De doelstelling daarbij is om een win-win te realiseren voor alle partijen en om van Clean Air een zelfvoorzienende, maatschappelijk relevante investering te maken binnen een circulaire en groene bouwcontext. De doorontwikkeling van Clean Air kadert binnen de uitbouw van het onderzoeks- en valorisatieprogramma rond "Groen Bouwen" van EMIB, dat raakvlakken heeft met elk van de 3 speerpuntdomeinen van UAntwerpen. Het versterken van dit programma heeft het potentieel om expertise van verschillende onderzoeksgroepen van UAntwerpen samen te brengen in en te doen samenwerken aan een sterke BlueApp community.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Belmans Bert
• Co-promotor: Blom Johan

Onderzoeksgroep(en)

• Energie en Materialen in Infrastructuur en Gebouwen

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Binnen de context van veranderingsgericht bouwen is er een grote nood aan flexibiliteit en aanpasbaarheid. Op het vlak van herindeling van ruimtes werden al verschillende technische oplossingen voor aanpasbare binnenwanden en gevels ontwikkeld. Flexibiliteit van functie, indeling en gebruik vragen echter ook de nodige aandacht op het vlak van verwarming en ventilatie. Aanpasbare oplossingen dienen naast flexibel immers ook gezond, comfortabel en energie-efficiënt te zijn. Om oplossingen voor aanpasbare binnenwanden en gevels breed inzetbaar te maken en om HVAC-oplossingen compatibel te maken met de veranderende eisen die worden opgelegd door een aanpasbare context moeten verschillende problemen gelijktijdig worden aangepakt. Door de verschillende actoren van de waardeketen samen te brengen en in samenspraak te anticiperen op een circulaire toekomst kan een waardevolle synergie ontstaan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Belmans Bert

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Situering: In onze steeds dichtere stedelijke omgeving is er een groeiende behoefte aan groen. Aangezien er weinig ruimte overblijft om dit groen op een traditionele manier te integreren zijn er alternatieve oplossingen nodig. Daar waar groendaken vandaag de dag steeds vaker worden toegepast, blijven verticale gebouwvlakken grotendeels onbenut. De beschikbare verticale geveloppervlakte in steden is nochtans groot. Zowel grondgebonden als niet-grondgebonden groene gevels hebben een enorm marktpotentieel. Naast de economische opportuniteiten die ze bieden gaan ze hand in hand met een positieve ecologische, maatschappelijke en stedenbouwkundige impact. Ze bieden een kosten- en ruimte-efficiënte manier om de leefbaarheid en de klimaatbestendigheid van steden te vergroten, ze filteren vervuiling en CO2 uit de lucht, ze verhogen de biodiversiteit en ze hebben een positieve invloed op de productiviteit van mensen. Doelen: Het latente potentieel van groene gevels is zo goed als klaar om verzilverd te worden inzake de positieve economische, ecologische, maatschappelijke en stedenbouwkundige impacts. Hiervoor dient kennis die geconcentreerd aanwezig is bij onderzoeksinstellingen en fabrikanten voorbereid te worden voor disseminatie naar het werkveld en vertaald te worden naar praktische tools en richtlijnen. Om een doorbraak te realiseren in verticale gevelbegroening en nieuwe innovaties te stimuleren zal dit TETRA-project zich daarom richten op: (1) Het ontwikkelen van een objectief beoordelingskader om de prestaties van groengevels te evalueren. Hierbij zullen zowel milieutechnische, economische als bouwfysische elementen aan bod komen. De systemen zullen worden beoordeeld op basis van hun prestaties gedurende hun ganse levenscyclus. (2) Het uitwerken van praktische en betrouwbare beslissingstools die de diverse actoren binnen de bouwsector (o.a. architecten, aannemers, bouwheren, overheden) helpen bij het oordeelkundig voorschrijven en toepassen van groene gevels. Hierbij zal aandacht worden besteed aan de verschillende elementen die invloed kunnen hebben op de uiteindelijke keuze, waaronder de installatie en het onderhoud van de verschillende systemen (bv. of ze al dan niet grondgebonden zijn). (3) Gerichte productinnovaties en testen in demotoepassingen, zoals het evalueren en optimaliseren van de efficiëntie van groeibegrenzers. (4) Het dissemineren van de kennis naar de diverse doelgroepen aan de hand van demo's, workshops, ... Hierbij zal in het bijzonder aandacht worden besteed aan doorstroming van kennis en ervaringen naar het onderwijs (o.a. studenten architectuurwetenschappen en industrieel ingenieur bouwkunde, evenals praktijkopleidingen in bouw en groenvoorziening). Output: A1: Is the sustainability potential of vertical greening systems deeply rooted? Establishing uniform outlines for environmental impact assessment of VGS Rowe, Timothy; Poppe, Jan; Buyle, Matthias; Belmans, Bert; Audenaert, Amaryllis Renewable and sustainable energy reviews - ISSN 1364-0321 - 162(2022), p.1-12 A1 Under Review: A review on the Leaf Area Index (LAI) in vertical greening systems. De Bock, A., Belmans, B., Vanlanduit S., Blom J., Alvarado-Alvarado A. Audenaert, A. Building and Environment, 34 p. Modeling the hygrothermal benefits of green walls using COMSOL Multiphysics ® Alvarado-Alvarado A., De Bock, A. , Belmans, B., Denys S. Sustainable Cities and Societies (SCS) P1: What's under the canopy of current LCA studies on vertical greening systems? – a SWOT analysis Timothy Rowe, Anouk De Bock, Matthias Buyle, Bert Belmans and Amaryllis Audenaert Proceedings of the 2022 International Conference on Green Building Stockholm, Sweden, 6 p. SWOT Analysis of an LWS as a replacement for the outer cavity leaf. M. Adriaenssen, W. Meeusen, T. Rowe, B. Belmans, A. Audenaert Proceedings 2022 International Conference on Green Energy and Environmental Technology (GEET-22) July 2022, Rome, Italy, ISSN: 2695-804X, 6 p.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Audenaert Amaryllis
• Co-promotor: Belmans Bert
• Co-promotor: Denys Siegfried
• Co-promotor: Verbeke Stijn

Onderzoeksgroep(en)

Project website

Project type(s)

• Onderzoeksproject