Betonnen funderingen worden vaak te zwaar uitgevoerd. Onderzoekers van Saxion vonden de oplossing door parametrisch ontwerpen te verbinden met de 3D-betonprinttechnieken.
Beton blijft een populair funderingsmateriaal: giet het in de bekisting en klaar. Nadeel is dat complexe vormen nauwelijks mogelijk zijn. Als we de huidige kennis van parametrisch ontwerpen combineren met 3D-betonprinttechnieken, dan moet hier winst te behalen zijn, dachten de initiatiefnemers van het NWO-project Parametrische Fundering, dat onlangs is afgerond.
Het project stond onder leiding van Ivo ten Brinck. Als projectleider bij het lectoraat industrieel ontwerp van hogeschool Saxion in Enschede deed hij eerder onderzoek deed naar 3D-betonprinten. ‘Vanuit het bedrijfsleven kwam de vraag om daarop voort te borduren, specifiek voor funderingen.’ Beton is namelijk bepaald geen milieuvriendelijk materiaal. ‘De CO2-impact is hoog’, zegt Ten Brinck. ‘Bedrijven willen beton efficiënt toepassen, zodat ze er zo min mogelijk van hoeven te gebruiken.’
Stevig en licht
Parametrisch ontwerpen bleek hier de sleutel. Saxion-onderzoeker Anne Pasman schreef software die op basis van een reeks ingevoerde parameters exact de ideale betonnen funderingsvorm van een object genereert. Juist de combinatie met 3D-betonprinten biedt winst, want een parametrisch ontwerp, vaak een organische vorm, is in de regel niet zomaar te gieten.
Met bouwbedrijf AIP Partners ontwikkelden de onderzoekers een fundering voor sculpturen die informatie verschaffen over de geallieerde opmars in de Tweede Wereldoorlog. Die objecten werden voorheen geplaatst op een betonplaat van 650 kilogram. De parametrisch ontworpen fundering biedt evenveel stevigheid, maar weegt slechts 105 kilogram. De bespaarde CO2-uitstoot is navenant.
Gietfundering
Een tweede onderzochte casus, voor fabrikant Falco, draaide om fietsenstallingen. ‘Om standaardisatie mogelijk te maken hebben we daar wel naar een gietfundering toegewerkt’, zegt Ten Brinck. ‘Maar met de nieuwe software konden we precies berekenen waar die lichter kan, wat leidde tot beter te tillen funderingselementen en bovendien een besparing van honderden kilo’s beton.
Met dank aan de ingenieur