KIEM Parametrische Fundering

In het project Parametrische Fundering is gewerkt aan het ontwikkelen van een funderingsobject. Parametrisch ontwerpen geeft de mogelijkheid snel te variëren met de vorm en functie van een ontwerp door het aanpassen van inputcriteria. Hiermee is het mogelijk op grond van een basisontwerp snel iteraties aan te brengen die relevant zijn voor nieuwe situaties. Deze ontwerpmethodiek is daarmee specifiek interessant voor de in het project toegepaste productietechnologie van Beton-3Dprinten.
Voor AIP Partners is een funderingsobject ontwikkeld dat de basis vormt voor een kunstwerk dat op kritieke locaties informatie verschaft over de bevrijding in/na de 2e wereldoorlog. Deze kunstwerken worden nu geplaatst op een standaard stelconplaat van ±650kg. De parametrisch ontworpen fundering uit dit project heeft een gewicht van ±105kg. In het originele ontwerp van AIP zit een extra sokkel van RVS om de bevestiging aan de stelconpaat te verbergen en extra hoogte te verschaffen, in het ontwerp uit dit project is de sokkel “geïntegreerd”. Daarmee is niet alleen het gewicht van de stelconplaat te verlagen, maar ook het RVS component uit te sparen.
Het ontwerpprobleem bij Falco zit vooral in de tilbaarheid van het funderingselement dat ze nu gebruiken voor fietsenstallingen. Deze funderingsblokken wegen ±63kg en zijn daarmee niet verantwoord te dragen door installateurs. Falco had daarnaast interesse in gewichtsbesparing als mogelijk voor een CO2 reductie. Daarentegen willen ze hun funderingselementen zoveel mogelijk binnen een standaard houden zodat de funderingselementen na de levensduur van een fietsenstalling nog her te gebruiken zijn voor een andere toepassing (bijvoorbeeld een verkeerspaaltje). Vanwege deze standaardisatie en hergebruikwens is de oplossing een pre-fab vriendelijk ontwerp, waarbij meerdere funderingselementen van elk ±21kg te stapelen zijn tot een voldoende zware fundering. Op basis van berekeningen kan worden vastgesteld welke funderingsdruk vereist is en hoeveel elementen gestapeld moeten worden.

Gedurende het extern valideren van de Selectiemethodiek, ontwikkelt gedurende RAAK-mkb KONKRETER, bij Falco BV en AIP Partners is voor beide partijen eenzelfde potentiële toepassing interessant gebleken: De Parametrische Fundering.

Funderingen van beton worden op dit moment in bekisting gegoten. Complexe vormen kosten additioneel materiaal en additionele manuren. Hierdoor ontstaan beperkingen in vormvrijheid en zijn betonnen funderingen vaak zwaar over gedimensioneerd. Beton heeft een notoire CO2 uitstoot component en het malmateriaal wordt vaak achter gelaten en is daarmee ook afval.

Een casestudy van de firma Peikko laat zien dat materiaal reductie (op beton) van 75% mogelijk is wanneer gebruik wordt gemaakt van 3D betonprinten. 3D betonprinten heeft daarnaast geen bekisting nodig waardoor ook daar afval geëlimineerd wordt. Als laatste bied 3D betonprinten veel mogelijkheden voor functie integratie. Maar hoe te beginnen?

Door de expertise van het Lectoraat Industrial Design op gebied van Parametrisch Modeleren en 3D betonprinten te combineren met kennis en kunde van construeren en het plaatsen van funderingen van Falco BV en AIP Partners kan onderzocht worden of dit te realiseren is. Daartoe zijn de volgende stappen opgenomen:
1) de normeringen en parameters vaststellen voor funderingen
2) een parametrisch model ontwikkelen
3) een testplan vaststellen en uitvoeren (validatie parametrische model)
4) de twee praktijkcases vervaardigen en testen
5) het parametrische model via een website beschikbaar maken, hier worden ook 3D betonprint bedrijven aan gekoppeld

AIP Partners draagt een ‘Cross-Road vector’ in het Liberation Route Europe aan als case.
Falco draagt een geschakelde fietsenstalling fundering als case aan waar waterinfiltratie als functie integratie een mogelijk is.