BOUWWERELD # 21
Project
06bwe021z040.ps 23-11-2006 11:52 Pagina 40
1
40
BOUWWERELD # 21
IFD-kantoor op demontabele brandweerkazerne
Project
06bwe021z041.ps 23-11-2006 11:52 Pagina 41
Brandweerkazerne De Rode Haan met kantoren in Delft
Bovenop de nieuwe brandweerkazerne in hartje Delft staat een autonoom kantoor. De prefab draagstructuur, holle vloeren met geïntegreerde installaties en dragende gevelelementen zijn vrijwel droog gemonteerd. Voor de onderlinge afstemming van de vele prefab bouwdelen is een integraal ontwerp gemaakt. Het IFD-project heeft veel nieuwe ervaringen opgeleverd. Tekst: Josine Crone; Foto’s: Rob Hoekstra 1. Boven de brandweerkazerne staat een apart kantoor. Beide gebouwen zijn gescheiden door een parkeerlaag. 2. De gang op de eerste verdieping van de brandweerkazerne doorsnijdt het eivormige middengebied, met links de trap en openstaande hekjes voor de glijpalen.
De Rode Haan is in tegenstelling tot andere brandweerkazernes niet in één oogopslag als typisch brandweerhuis herkenbaar. Uiteraard staat het logo groot op de gevel, maar de blinkende brandweerwagens staan niet in etalages te pronken aan de Westlandseweg. Opvallend is vooral de gestapelde vorm van het gebouw. Boven de laagbouw voor de brandweer staat een onafhankelijk verhuurkantoor in de vorm van een verschoven balk op ronde kolommen. Om het dynamische karakter van de kazerne te benadrukken schiet de kazerne onder het kantoor door en is er geen hoekkolom onder het kantoor geplaatst. Bij de planvorming voor de vervanging van de brandweerkazerne sloot de gemeente Delft een uniek publiek-privaat samenwerkingscontract met een ontwikkelend bouwbedrijf. De deal was dat bij de vervanging van de brandweerkazerne tevens een commercieel kantoor van 7200 m2 gebouwd zou worden. Dat leverde een goede benutting van de binnenstadslocatie en extra opbrengsten voor de gemeente op. Maar de kantorenmarkt was rond 2002 zo verslechterd, dat de ontwikkelaar zich terugtrok uit het contract. Voor de gemeente, die de oude brandweerkazerne al had gesloopt, bleef niets anders over dan zelf het project te gaan bouwen. De gemeente heeft vervolgens het ontwerp van Spring architecten en de design & construct uitgangspunten van de ontwikkelaar als basis gebruikt voor haar eigen – risicodragende – ontwikkeling. Omdat het hier een moeilijk bereikbare locatie vlak langs een trambaan betreft, is een industriële bouwwijze met veel prefab gekozen. Diverse onderaannemers en toeleveranciers van de prefab bouwdelen waren al vroegtijdig betrokken bij de uitwerking van het plan. Voor de selectie van een nieuwe hoofdaannemer moest een Europese aanbesteding plaatsvinden. Het werk is gegund aan BAM Utiliteitsbouw, die het werk uitvoerde met de al betrokken leveranciers en onderaannemers.
2
Parkeren op de scheidslijn De brandweerremise is herbouwd op de plek van de oorspronkelijke remise, waardoor het uitrukken van de brandweerwagens op de meest logische plaats ligt, volgens architect Hans de Moor van Spring Architecten. Voor de remise staat het tweelaagse brandweerkantoor dat eveneens deel uitmaakt van de kazerne. Parkeren vindt niet plaats in een kostbare parkeerkelder, maar bovenop het dak van de brandweerkazerne. Een interessant gevolg van deze keuze is de duidelijke fysieke en visuele scheiding tussen de kazerne en het vijflaagse kantoorgebouw. Deze gebouwen staan weliswaar boven, maar grotendeels los van elkaar. Ook in constructieve zin. De 125 parkeerplaatsen op het dek zijn bereikbaar via een spiraalvormige oprit op de kop van de remise. Deze spiraal wikkelt zich om een rond bedieningsgebouw met trafo, gemaal en noodaggregaat.
41
Project
06bwe021z042.ps 23-11-2006 11:52 Pagina 42
BOUWWERELD # 21
Oprit parkeerdek
A
Remise
Werkplaats
Kleedruimte
Entree Brandweer Sporthal Entree Kantoor
A
Begane grond
26270+ 23100+ 19600+ 16500+
3
13400+ 10300+ 7200+ 3500+
2
1
Peil=0
Dwarsdoorsnede A-A
42
1:500
06bwe021z043.ps 23-11-2006 11:52 Pagina 43
3
BOUWWERELD # 21
Project
4
3. De bijna 30 m lange betonnen prefab balken in de remise steunen op vorkvormige kolommen. 4. Trap en glijpalen naar de eivormige kleedruimte.
De bouwhoogte is door het bestemmingsplan beperkt tot 28 m. Een belangrijke voorwaarde om het totale kantoorprogramma bovengronds te stapelen, is een lagere verdiepingshoogte in het kantoorblok. Dit is bereikt door het gebruik van holle vloeren met ingebouwde installaties, dus zonder verlaagde plafonds of verhoogde vloeren. De verdiepingshoogte is door de holle Infra+ vloer gereduceerd van 3,60 tot 3,05 m, zodat er vijf kantoorlagen mogelijk waren. Daarmee is de toepassing van deze vloer een sleutelonderdeel van het technisch ontwerp voor het kantoor geworden. In combinatie met de vele prefab onderdelen groeide het concept toe naar Industrieel, Flexibel en Demontabel (IFD) bouwen. Het project is erkend als IFDdemonstratieproject door de SEV en VROM.
Ontwerpen met uitvoeringspartners Door het IFD-bouwconcept konden de kazerne en het kantoor in een hoog tempo worden gebouwd, met just-in-time leveringen op de zeer kleine bouwplaats. Maar het vroeg ook aanpassingen van alle partijen. ‘Het grootste nadeel van IFD-bouwen is de voorbereiding’, aldus projectleider Patrick Weggeman van BAM Utiliteitsbouw. IFD-Bouwen vraagt om een geïntegreerde benadering van ontwerp en uitvoering. Het afstemmen van de werkzaamheden met betrekking tot prefab elementen, installatie en stabiliteit tijdens het bouwproces dient in een vroeg stadium plaats te vinden. Deze inspanningen verdienen zich overigens later terug. Tijdens de werkvoorbereiding van de Rode Haan bleek dat de onderaannemers van de drie belangrijkste casco-onderdelen, de vloer, de dragende betonnen gevel en de staalleverancier, onvoldoende met elkaar hadden overlegd, waardoor de engineering niet onderling was afgestemd. Op dat moment heeft de BAM ingegrepen en een pauze
van zes weken ingelast om de engineering in orde te maken vóór de productie zou starten. De kosten hiervan kwamen voor rekening van de gemeente, want voor het herzien van de engineering vroegen de leveranciers een vergoeding. Het tijdsverlies is daarna meer dan goed gemaakt; in plaats van twee weken per verdieping was één week nodig om een verdieping op te bouwen. Dat leverde een winst van twee maanden bouwtijd op. Communicatie is in dit niet-traditionele bouwproces steeds de belangrijkste schakel gebleken en liep door alle fasen heen. Op initiatief van Spring architecten is er gebruik gemaakt van een speciale projectcoaching voor verbetering van de samenwerking. De onderlinge afstemming was nodig om constructieve voorzieningen, zoals de koppeling van de prefab gevelelementen en de trekband voor de schijfwerking van de vloer op een slimme wijze op te lossen. En afstemming was ook van groot belang om de maattoleranties voor het IFD-bouwen binnen de perken te houden. Er zijn immers geen verlaagde plafonds, stucwerk of aftimmeringen, waarmee oneffenheden worden afgewerkt. Bij zoveel prefab heeft de maatbeheersing een zeer hoge prioriteit.
Prefab metselwerk in kazerne De brandweerremise heeft een vrije hoogte van 5 m en een overspanning van bijna 30 m. Hoewel een stalen vakwerkconstructie prima zou voldoen om deze overspanning te realiseren, is deze in 1,80 m hoge betonbalken uitgevoerd. Deze balken liggen op prefab betonnen kolommen met een kop in een vorkvorm, waar de zeer hoge balken tussen geklemd liggen. De hoofddraagconstructie van het tweelaagse brandweerkantoor naast de remise, bestaat uit betonnen kolommen en kanaalplaatvloeren.
43
BOUWWERELD # 21
Project
06bwe021z044.ps 23-11-2006 11:52 Pagina 44
5
6
7
5. De brandweerkazerne schiet onder het kantoor door. 6. Boven het parkeerdek op de brandweerkazerne staat een vijflaags kantoor, met een achtergevel van eenvoudige prefab betonnen gevelelementen. 7. De gevel van de brandweerkazerne bestaat uit dubbelschalige betonelementen met prefab metselwerk in een staand verband.
44
Project
06bwe021z045.ps 23-11-2006 11:53 Pagina 45
Alu afdekprofiel
120
Dakbedekking 2 laags
BOUWWERELD # 21
23100+
210
8450+
Verankering Prefab beton gevelelement Isolatie Dampremmende laag Prefab beton (dragend)
8026+
Staalplaatbetonvl.
70 80
8191+
22700+
IPE300
327
Isolatie Stalen buisleuning ø40mm
Stalen balusters 100x50 Aangelaste bevestigingsstrippen
Drsn Gevellijn Alu deklijst Bolidtdrain 20mm Colorbel sandwichpaneel Isolatie XPS 100mm Spouw Dakbedekking 2 laags Prefab beton (dragend)
7000+
19600+/ 16500+/ 13400+
Afschotlaag
Stalen balusters 100x50
100 139
160
Vloerplaat 600x600mm Randafdichting Vijzel
Drsn
70
Druklaag
Gelaagd glas
Kanaalplaatvloer
U-profiel +moer 327
Detail 3
HEA300
7200+
Hardhouten bovenregel
IPE300
Brandwerende beplating Stalen kolom 300x300x10
Alu zonweringslamellen 2800+vl
Detail 4 Isolerende beglazing
Bevestigingsrail Zonwering
Vliesgevel Alu kozijn
2532+/6055+ 86 139 Alu waterslag 10300+
70
Prefab beton (dragend)
Isolerende beglazing Steenwol
Alu waterslag
Luchtdichte afwerking
760+/4283+
Prefab baksteen gevelelement (verticaal tegelverband) Spouw Isolatie Prefab beton (dragend)
125
Brandwerende beplating
Trespa 9450+
Detail 1 100
Eterflex
100 75 85 30
Stalen kolom ø508x16
Detail 2 305
Voorgeveldetails kazerne
327
Alu kozijn
160
305
Voorgeveldetails kantoren
Omdat de bouwhoogte bepaald wordt door de hoogte van de remise, was het niet nodig om hier de holle Infra+ vloer toe te passen. In de tweeschalige sandwich gevelelementen van het brandweerkantoor zijn de donkere, staande bakstenen van het prefab metselwerk ingestort. Compleet met de kozijnen, beglazing, vensterbanken en waterslagen zijn deze gevelelementen op het werk aangevoerd. De elementen zelf zijn zeer strak uitgevoerd, maar de naden en hoeken bij de aansluitingen zijn soms wat grof uitvallen en met zwarte kitnaden gedicht. Op de gevel van de sporthal is gepolijst serpentino aangebracht.
Hybride constructie kantoorgebouw Het IFD-karakter van het gebouw is vooral te vinden in het hogere kantoorgebouw. De hoofddraagconstructie bestaat hier uit twee rijen stalen buiskolommen, gevuld met beton, stalen H-balken en dragende
1:20
betonnen gevelelementen. Er zijn twee prefab betonnen kernen voor de stabiliteit. De kernwanden zijn met ankers verbonden. Het skelet is in principe demontabel doordat de verbindingen niet zijn aangestort, maar er stalen lasverbindingen zijn toegepast. In het oorspronkelijke ontwerp waren in het hart van het kantoorgebouw vides voorzien, maar deze zijn (met uitzondering van de bovenste verdieping) uit het plan bezuinigd. Voor de gevelelementen zijn sandwichconstructies toegepast van beton/isolatie/beton (achtergevel) en beton/isolatie/aluminium vliesgevel (voorgevel). Kozijnen, beglazing en zonweringsystemen zijn fabrieksmatig in de gevelelementen opgenomen. Gevels en binnenwanden zijn nagenoeg leidingvrij. De skeletstructuur verschaft het kantoor tijdens de gehele levenscyclus flexibele indelingsmogelijkheden. Via de Infra+ vloeren blijven de installaties bereikbaar voor aanpassingen.
45
BOUWWERELD # 21
Project
06bwe021z046.ps 23-11-2006 11:53 Pagina 46
4 Kantoor
1800
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5400
5e verdieping
8
5400
5400
1800 1:500
8. Kantoorruimte op de vijfde verdieping waar het leidingwerk is weggewerkt in de Infra+ vloer. De wervelroosters voor de luchttoevoer zijn aangebracht in de vloer en de brandwerende ventielen voor de luchtafvoer in het plafond.
Handjes voor de oplegging De holle vloeren in het kantoorgebouw zijn van het type Infra+: een betonnen breedplaat waar stalen I-profielen met sparingen voor leidingwerk fabrieksmatig zijn ingestort. Voor de oplegging zijn aan de uiteinden van de I-profielen stalen hoeklijnen gelast, de zogenaamde handjes. Aan de bovenzijde zijn de handjes aan de bovenflens van de stalen H-balken gelast, zodat de draagbalken grotendeels in het hetzelfde vlak liggen als de vloerplaten. Bij de oplegging op de betonnen gevelelementen is het handje aan een stalen plaat gelast. Deze plaat verbindt tevens de gevelelementen en vormt samen met de H-balken een soort droge trekband om het vloerveld. Hiermee verkrijgt het vloerveld de benodigde schijfwerking voor de stabiliteit. Om hinderlijke naden te voorkomen zijn de maattoleranties klein gehouden. Langs de gevels ligt de vloer in een sponning, zodat hier geen zichtbare naad is. Een naad kan wel optreden aan de opleggingszijde op de stalen balk, maar deze is afgedekt door de brandwerende bekleding. Er zijn kleine doorbuigingsverschillen tussen de vloerplaten te zien, dit komt vooral tot uitdrukking bij de plaatsing van tl-armaturen dwars over de naden. De onderzijde van de Infra+ vloer is niet gestukadoord en alleen van een laag spuitwerk voorzien. Enig strijklicht benadrukt de verschillen tussen de platen. Eigenlijk moet je dus bij de keuze van de armaturen hiermee rekening houden.
46
Installaties in holle vloer Alle distributieleidingen van de installaties zijn geconcentreerd in de Infra+ vloer. Aanvankelijk wilde men de holle ruimte in de vloer gebruiken als plenum voor de luchtverversing. Via de stabiliteitskernen
zou de lucht worden afgezogen. Dit idee ging niet door omdat de plaatsing van binnenwanden een goede luchtafvoer in de weg staat, terwijl binnenwanden met luchtroosters weer voor geluidsoverdracht tussen ruimten zorgen. Daarom heeft men toch een dubbel kanalennet voor luchtafvoer en -toevoer in de holle vloer gelegd. Aangezien de holle ruimte slechts 25 cm hoog is, was het woekeren met de ruimte. Eén van de consequenties is dat er twee luchtbehandelingsunits nodig waren, ieder voor een helft van het gebouw, omdat bij één installatie de diameter van de kanalen te groot wordt. De lucht wordt ingeblazen via wervelroosters in de vloer, die met boxen op het kanaal zijn aangesloten. Voor de afzuiging zijn in het plafond speciaal ontwikkelde ventielen geplaatst. In verband met deze openingen werd de brandwerendheid kritisch. De ventielen zijn daarom voorzien van brandkleppen. Een andere consequentie was dat voor het bepalen van de sparingen in de I-profielen van de vloer (vóór de productie van de vloeren) de complete engineering van de luchtbehandelinginstallatie af moest zijn. Dit is een ongebruikelijke werkvolgorde waarmee je dus wel rekening moet houden. Overigens is voor het sparingenplan een soort grootste gemene deler genomen van alle situaties, waaruit een universeel sparingenpatroon is gekozen, zodat alle vloerplaten in de kantoorvelden hetzelfde zijn en tijdens de uitvoering uitwisselbaar waren. Het leggen van luchtkanalen door de sparingen is vereenvoudigd door deze kanalen direct al in de vloerdelen te schuiven, tijdens het lossen van de vrachtwagen. Het alternatief was het openhouden van de kopgevels om de leidingdoorvoeren te kunnen bereiken. Liggen de platen eenmaal op hun plaats, dan kom je er met grote kanalen
06bwe021z047.ps 23-11-2006 11:53 Pagina 47
Project
10
BOUWWERELD # 21
9
11
9. Het IFD-bouwsysteem voor het kantoor was een kwestie van stapelen van de prefab vloeren (met leidingen) op de dragende gevels en stalen kolommen en balken (foto: Spring architecten). 10. De doorbuiging van de afzonderlijke vloerplaten tekent zich af door het gebruik van armaturen over de plaatnaden. 11. Bij de oplegging van de vloerplaten op de draagbalken zijn aangelaste hoeklijnen (handjes) gebruikt. De computervloer van anhydriet tegels op verstelbare pootjes staat op de stalen I-balken.
nauwelijks meer tussen. Dit aspect is overigens ook nadelig bij een eventuele renovatie, als men het kanalenstelsel wil vervangen. In de vloer is tevens de complete elektra- en databekabeling opgenomen. De elektrakabels zijn stekkerbaar uitgevoerd. Verlichting is in groepen flexibel in te delen met eenvoudige dipswitches. De draadloze lichtschakeling geschiedt met afstandsbediening en aanwezigheidsdetectie. Leidingen blijven bereikbaar doordat de vloeren zijn afgedekt met een speciaal ontwikkelde demontabele computervloer met 30 mm dikke anhydriettegels.
BAM is inmiddels zeer enthousiast over het concept van holle vloeren in combinatie met dragende prefab gevels en kernen. De snelheid van de uitvoering maakt de inspanningen in het voortraject meer dan goed. Hans de Moor constateert dat bij een dergelijk IFD-concept de architectuur de resultante van het technische ontwerp is. En dat vindt De Moor geen probleem; eerder een uitdaging om het in een volgend project opnieuw toe te passen.
Ervaringen met innovatie Bij de Rode Haan zijn veel IFD-principes toegepast, zoals industriële prefabricage voor goede kwaliteitsbeheersing, tijdsbesparing en effectief monteren op een kleine bouwplaats. De flexibiliteit zit vooral in het hoge kantoorgedeelte, dat vrij indeelbaar is in stramienen van 1.80 m. Innovatief is met name de Infra+ vloer. Er is bij het project veel ervaring opgedaan met integraal ontwerpen voor optimalisatie van het resultaat. Dat ging niet altijd gemakkelijk; zo is Hans de Moor ervan overtuigd dat als de Infra+ vloer niet in de Europese aanbesteding was meegenomen, de uitvoerende partijen beslist hadden geprobeerd om hier een breedplaatvloer toe te passen. De onbekendheid met de vloer brengt immers de nodige onvoorziene risico’s met zich mee. Waarbij de grote winst van een dergelijk project is, dat de samenwerkende bedrijven nu wel bekend zijn met dit fenomeen. Een belangrijke les van het integraal ontwerpen blijkt te zijn dat je niet alleen de adviseurs bij het ontwerp moet betrekken, maar ook de onderaannemers en leveranciers.
Projectgegevens Opdrachtgever: Gemeente Delft en gemeentelijke brandweer Delft Architect: Spring architecten te Rotterdam (Hans de Moor, Wim van der Wulp, Alfons Hams, Inez Hegeman), www.spring-architecten.nl Ontwikkelend bouwbedrijf (gedeeltelijk): Moes Projectontwikkeling, Capelle a/d IJssel, www.moesbouw.nl Constructeur: Schaeffer Raadgevend ingenieursbureau, Dordrecht, www.schaeffer.nl Adviseur installaties: Nieuwenburg adviseurs te Rijswijk, www.nieuwenburgadviseurs.nl Adviseur bouwfysica: Peutz te Zoetermeer, www.peutz.nl Adviseur communicatie en coaching: MotionConsult Aannemer: BAM Utiliteitsbouw te Rotterdam, www.bam.nl Installaties: Andriessen te Houten, www.andriessen.com Betonnen gevels en kernen: Oosthoek-Kemper te Tilburg, www.hurks.nl Infra+ vloeren: Prefab Limburg BV te Kelpen-Oler, www.prefab-limburg.nl Staalconstructie: Oostingh te Katwijk, www.oostingh.nl Brutovloeroppervlak: 6500 m2 kantoorruimte en 120 parkeerplaatsen Bouwkosten: € 14 miljoen, inclusief installaties, exclusief BTW Oplevering: september 2006
47
