SPONG3D: 3D-geprinte thermische gevel




Architecten hebben de neiging steeds vaker gebouwen te ontwerpen met een laag energieverbruik en een lage CO2-footprint; gebouwen die bovendien bestand zijn tegen de veranderende klimaatomstandigheden. Afgelopen januari kwam de website archdaily.com met een lijstje van acht zogenaamde ‘nieuwe energie-efficiënte materialen die architecten moeten kennen’. Eén van die veelbelovende materialen is volgens archdaily.com Spong3D, ontwikkeld door Nederlandse onderzoekers die samenwerken in een gelijknamig 4TU.Bouw-project (4TU.Bouw is een coalitie van de vier Nederlandse Technische Universiteiten). Spong3D wil 3D-printing gebruiken om de thermische prestaties van gevels te verbeteren. Het idee is een gevel te ontwikkelen met wat men noemt ‘adaptieve warmteopslag en isolatie’. Het systeem regelt de warmtewisseling gedurende het jaar tussen de binnen- en buitenomstandigheden van het gebouw. Het bestaat uit twee systemen. De eerste is een poreuze kern met luchtholtes die zorgen voor thermische isolatie. De tweede bevat aan de buitenzijde een reeks kanalen waardoor vloeistof kan stromen. De vloeistof werkt als een verplaatsbare thermische massa waarmee adaptieve warmteopslag kan worden gerealiseerd. Als het nodig is kan de vloeistof van de ene kant van de façade naar de andere worden overgebracht om de warmte te absorberen dan wel af te geven.
Samen vormen de kanalen en de holtes een complexe structuur, waarbij dus meerdere functies worden geïntegreerd in één enkele component. Die is echter zo complex dat ze alleen kan worden gemaakt met behulp van Additive Manufacturing, zoals 3D-printtechnologie. Bijkomend voordeel is dat er dankzij deze printtechnologie minder materiaal nodig is. Het productieproces zorgt voor weinig of geen afval.

Spong3D is een ‘proof of concept’: een prototype om de mogelijkheden van deze aanpak te tonen. Het zal nog enkele jaren duren voordat deze façades in echte woningen verschijnen.

Veel meer over het SPONG3D-project in Innovatieve Materialen nummer 1 2018