Modulair bouwen is een bouwtechniek waarbij losse bouwmodules worden geprefabriceerd en op de bouwlocatie worden geassembleerd om een gebouw te realiseren. Lees hier meer.
AUTEUR
Modulair bouwen is een bouwtechniek waarbij losse bouwmodules op de bouwlocatie als LEGO worden samengevoegd om een gebouw te realiseren. De modules worden in een fabriek geproduceerd. Hierdoor kan er snel, betaalbaar en duurzaam gebouwd worden.
In Nederland is er een woningtekort. Er moeten tot 2030 bijna één miljoen woningen worden gebouwd om te voldoen aan de stijgende behoefte aan woningen. Daarnaast is slechts meer bouwen niet voldoende; de bouw moet ook verduurzamen om de CO₂-uitstoot te verminderen.
Ten slotte moeten woningen ook betaalbaar gerealiseerd worden. Om deze ambitieuze doelen te bereiken moet de bouw snel innoveren en nieuwe ontwikkelingen omarmen. Kan modulaire bouw een oplossing bieden voor deze uitdagingen?
Modulaire constructie omvat het produceren van standaard componenten van een structuur in een fabriek. Dit wordt ook wel prefabricatie genoemd.
In het verleden is modulair bouwen tijdelijk een kosteneffectieve optie geweest na de Tweede Wereldoorlog, omdat er een grote behoefte was aan snelle constructie en er een tekort was aan staal en arbeidskrachten. Toen vraag en aanbod weer stabiliseerden nam de populariteit van modulaire bouw weer af. Na de instorting van een gebouw in Groot-Brittannië in 1968 werd de veiligheid van geprefabriceerde gebouwen bovendien sterk in twijfel getrokken. Dit terwijl modulair bouwen als bouwmethode los staat van de veiligheid van een gebouw.
De ontwikkelingen in de markt hebben de afgelopen decennia echter niet stilgestaan. Tegenwoordig is modulaire constructie weer een opmars aan het maken, en deze keer is deze bouwmethode hier om te blijven. Modulair bouwen is volwassen geworden, met nieuwe digitale tools die het oneindig eenvoudiger maken om voorstellen te maken voor modulaire constructies, gevarieerde materiaalkeuzes en een consistent hogere kwaliteit dan bij traditioneel bouwen.
Dat modulair bouwen steeds vaker gebruikt wordt, is niet zonder reden; deze vorm van bouwen heeft meer voordelen dan nadelen en kan een oplossing bieden voor veel uitdagingen waar de bouw mee te maken heeft.
Een van de grootste voordelen voor modulair bouwen is dat je sneller kan bouwen. De modules worden in een fabriek geproduceerd, waardoor de productiviteit vele malen hoger is dan op een bouwplaats. De meest vergevorderde fabrieken zijn zelfs al uitgerust met robots in plaats van mensen. Alle faciliteiten worden in de fabriek al ingebouwd, van elektriciteitsaansluitingen tot aan sanitaire voorzieningen. Machines kunnen een groot deel van het werk verzorgen, waardoor er minder personeel nodig is. Bovendien hebben weersomstandigheden veel minder invloed op het productieproces, omdat er in een fabriek geproduceerd wordt.
Doordat modulair bouwen uit veel repetitieve processen bestaat, is het proces eenvoudig te stroomlijnen en te robotiseren, in tegenstelling tot traditionele bouw. Hiermee worden bouwfouten vermeden. De soms loodzware omstandigheden op de bouwplaats bij traditionele bouw gaan juist gepaard met bouwfouten, die kunnen oplopen tot 5 procent van de bouwkosten.
Vaak hoeven de modules enkel geïnstalleerd te worden. De tijdswinst kan daarmee oplopen tot wel 50 procent. De modules kunnen geheel naar wens gemaakt worden om er een eigen karakter aan te geven, maar toch snel opgeleverd worden door het modulaire karakter.
Hierdoor kan de productie van de woningen omhoog en blijft de kwaliteit toch gewaarborgd. Want de modules zijn een bewezen concept en hoog van kwaliteit.
Modulair bouwen is niet alleen snel, maar het is ook een duurzame manier om te bouwen. De traditionele bouw is een van de meest vervuilende industrieën.
Bij het produceren van modules wordt tot wel 80 procent minder afval geproduceerd dan bij traditionele bouw en bovendien wordt dit afval gerecycled. Daarnaast worden er voor modulaire bouw standaardmaten gebruikt, waardoor de materialen in de toekomst makkelijker hergebruikt worden.
Bij modulair bouwen heeft de omgeving veel minder te leiden onder de bouwwerkzaamheden, omdat er niet lokaal wordt geproduceerd. Dit is fijn voor zowel omwonenden als de natuur. De geluidsoverlast en de uitstoot wordt door een combinatie van circulair en modulair bouwen beperkt gehouden.
Ook is er veel minder transport nodig voor modulaire bouw ten opzichte van traditionele bouw. De voertuigbewegingen dalen met 80 à 90 procent. Dit beperkt de uitstoot van CO₂ en stikstof significant.
Bij industrialisatie wordt er steeds verder geoptimaliseerd, waardoor de kwaliteit van de opgeleverde modules steeds hoger wordt. Dit is mogelijk omdat de modules gemaakt worden volgens standaarden en er niet telkens een nieuw gebouw ontwikkeld hoeft te worden met unieke uitdagingen.
Doordat het gros van de productie in een fabrieksomgeving worden voltooid, kunnen de ideale omstandigheden worden gecreëerd voor het realiseren van de modules. Dit zorgt voor een hogere kwaliteit van de opgeleverde modules en het uiteindelijke eindproduct.
Ondanks de vele voordelen zitten er ook nadelen aan modulair bouwen. Daardoor is deze bouwmethodiek niet voor ieder bouwproject de meest voor de hand liggende keuze. Sommige van deze nadelen kunnen ook gezien worden als vooroordelen. Evengoed zullen ook die vooroordelen overwonnen moeten worden voor modulair bouwen de voorkeur krijgt boven traditioneel bouwen.
Hoewel modulair bouwen allang niet meer hetzelfde is als decennia geleden, heeft het nog altijd geen goed imago. Veel mensen denken nog steeds dat modulair bouwen van ondergeschikte kwaliteit is en dat er geen mooi ontwerp kan voortvloeien uit een gebouw dat uit modules bestaat.
In tegenstelling tot wat vaak gedacht wordt, is het zeker mogelijk om een modulair gebouw een uniek innerlijk en uiterlijk te geven. Er zijn echter ook voorbeelden waarin modules zonder enige variatie worden gerealiseerd (mogelijk om kosten te drukken tot een minimum) en dan wordt automatisch een concessie gedaan aan de architectonische vrijheid.
Vaak heb je bij modules te maken met vierkante of rechthoekige vormen. Door een architect aan te sluiten op een project waarbij modulair gebouwd wordt, kun je natuurlijk zorgen voor een creatievere insteek. Binnen modulaire bouw is de architect echter wel gebonden aan de restricties vanuit de productiefaciliteit. Deze beperking geldt niet als de architect met een wit vel papier begint te schetsen.
Bij traditionele bouw komt meer transport kijken. Maar het transport voor modulaire bouw is wel intensiever dan zijn traditionele variant. De module wordt namelijk in zijn geheel vervoerd naar de eindlocatie. Dit kan in sommige gevallen kortstondige verkeersproblemen veroorzaken.
De modules worden just-in-time geleverd, waardoor goed worden nagedacht over de volgorde van produceren. De eerste module die uit de fabriek komt, moet ook de eerste module zijn die op de bouwplaats aankomt. Qua logistiek is modulair bouwen daarom kritischer dan bij traditioneel bouwen.
Bij modulaire bouw worden standaardelementen geproduceerd in een off-site fabriek, waarbij vaak gebruik gemaakt wordt van robots. Modulaire bouw is dus heel goed te industrialiseren, maar er is nog een lange weg te gaan voordat bouwbedrijven overstag gaan.
Bouwbedrijven beschikken tegenwoordig nog over relatief weinig machines en andere belangrijke middelen om de transitie naar een geïndustrialiseerde industrie te faciliteren.
De uitdaging voor bouwbedrijven zit in de volatiele markt en de financiële flexibiliteit die zij nodig hebben. Machines en een fabriekshal vergen flinke investeringen die de vaste kosten doen stijgen en de continuïteit van deze bedrijven in gevaar kan brengen.
En hoewel er nu veel extra woningen gebouwd moeten worden om aan de stijgende woningbehoefte te voldoen, is de verwachting dat de benodigde nieuwbouw in de komende decennia zal afnemen. Met deze dalende vraag krijgt de bouw te maken met een krimpmarkt, waardoor bouwbedrijven terughoudend zijn in het investeren in machines en materialen die pas op lange termijn worden terugverdiend.
Toch zal de bouw overstag moeten gaan. De huidige bouwprijzen zijn in de afgelopen jaren met zo’n 7 à 8 procent gestegen per jaar, waardoor de business case van bouwprojecten verder onder druk komt te staan. Het huidige verdienmodel is dus niet houdbaar meer.
De grootste uitdaging voor de bouw is een tekort aan werknemers. Iedere bouwcrisis zorgt voor een verdere leegloop. Trekt de markt weer aan, dan blijft de bouwbranche zitten met een tekort aan mankracht. Doordat we nu meerdere van deze cycli hebben gehad, is het aantal werknemers in de bouw dermate gereduceerd dat er grote tekorten zijn ontstaan.
Met standaardisering en robotisering kan het tekort aan werknemers voor een groot deel worden opgevangen. Kortom, modulair bouwen heeft de onbetwiste toekomst, maar deze komt niet zonder unieke uitdagingen.
De verantwoordelijkheid om modulair bouwen op te schalen kan niet enkel bij bouwbedrijven gelegd worden; ook overheden en opdrachtgevers dragen een belangrijke rol in het proces. Wat kunnen zij doen om het industrialiseren van de bouw te stimuleren?
De volatiliteit van de bouwmarkt is een groot probleem voor de branche. Een volatiele markt biedt bovendien nooit een gunstige voedingsbodem voor investeringen. Als de overheid een anticyclisch woningbeleid voert, dan geeft dit bouwpartijen meer zekerheid om de benodigde investeringen te doen om modulair bouwen een impuls te geven. De overheden, maar ook woningcorporaties en ontwikkelaars, kunnen modulaire bouwers continuïteit bieden voor hun productielijn.
Modulair bouwen vergt een andere aanpak. Normaliter wordt eerst een architect gevraagd om een gebouw vorm te geven. In de praktijk betekent dit dat iedere woning en ieder gebouw maatwerk is, waarbij het wiel telkens opnieuw uitgevonden dient te worden. Deze aanpak maakt modulair bouwen onmogelijk.
Door bouwbedrijven zelf concepten te laten ontwerpen of te betrekken bij het ontwerpproces is er veel meer mogelijk op het gebied van industrialisatie. Dit zorgt ervoor dat zij efficiënter kunnen bouwen volgens gestandaardiseerde methodes, met als gevolg snellere en kosteneffectieve productie. De architect heeft bij modulaire bouw nog steeds een prominente rol. Die kan de modules namelijk optimaal configureren tot een uniek gebouw met prestaties die aansluiten bij de vraag van de opdrachtgever. Daarnaast helpt de architect bij de doorontwikkeling van het concept.
Bij modulair bouwen denkt men al gauw aan saaie gebouwen waarbij creativiteit volledig is losgelaten omwille van efficiëntie. Deels is dit begrijpelijk, want vaak is een modulair gebouw ook minder uitgesproken dan een maatwerk project.
De onderstaande voorbeelden bewijzen echter dat modulair bouwen niet saai hoeft te zijn en dat er voor architecten juist een mooie uitdaging ligt om hun kennis en kunde hierop toe te passen.
Afbeelding: lifestyleasia.com
Architectuurstudio Precht heeft een innovatieve manier bedacht om modulaire huisvesting mogelijk te maken waarin bewoners hun eigen voedsel kunnen gebouwen in verticale moestuinen. Dit concept zou stadsbewoners meer bewust moeten maken van voedselproductie en het feit dat transportatie van voedsel tot steeds meer schade leidt aan de omgeving.
Door geprefabriceerde A-frame modules van CLT (Cross Laminated Timber) te stapelen kunnen er flexibele woonruimtes gerealiseerd worden. Dit heeft niet alleen als voordeel dat het betaalbaarder is dan andere bouwmaterialen, maar ook dat het CO₂ positief is, omdat CO₂ wordt opgeslagen in de bomen die in het gebouw ruim aanwezig zijn.
Afbeelding: architizer.com
Voor dit project in Singapore namen de architecten geen genoegen met ongeïnspireerde designs en oneindige hoogbouw. Het gebouw met 31 appartementen bestaat uit acht verschillende compartimenten en binnenruimtes. Het wooncomplex heeft door zijn unieke rotaties een speelsere opzet dan het gemiddelde modulaire gebouw en biedt zelfs meerdere dakterrassen met volledige tuinen.
Afbeelding: archdaily.com
Bij modulair bouwen staan vierkante en rechthoekige vormen vaak centraal, maar dit is niet altijd het geval. Noa heeft met zijn prototype geherdefinieerd hoever een architect kan gaan met modulaire designs.
Met onder andere ruimte voor beschutting voor natuurlijke koeling, openingen in verschillende richtingen voor goede ventilatie, een natuurlijk zwembad en zonnepanelen is het een prachtig voorbeeld van creativiteit en bouwen in balans met natuur.
In de nadere toekomst zal de productie van modulair bouwen stevig worden opgeschroefd. In 2020 zijn er al 10.000 woningen gerealiseerd, maar dit is nog niet voldoende. Door de investeringen die nu gemaakt worden in de bouwsector, zal dit aantal naar verwachting oplopen tot wel 40.000 in 2025.
Met modulaire bouw kunnen de kosten van het bouwproces met zo’n 20 procent verlaagd worden en kan de snelheid verhoogd worden met maximaal 50 procent. Een aanzienlijk verschil.
Bent u benieuwd naar de mogelijkheden van modulair bouwen? Wij informeren u graag over de mogelijkheden en helpen u graag bij het doorberekenen van de kosten en baten van deze bouwmethodiek voor uw project.
Heeft u vragen of bent u geïnteresseerd in een inhoudelijke kennismaking?
Neem contact met ons op