Constructie & uitvoering Utiliteitsbouw
steekt als een technisch eiland scherp af bij het ruige Veluwse landschap
Voor de communicatie met haar koloniën maakte Nederland lange tijd gebruik van buitenlandse telegrafiekabels. De Eerste Wereldoorlog bewees echter dat we daarop in tijden van nood niet konden vertrouwen. Een eigen zendstation was noodzakelijk en dat verrees op de Veluwe, in de buurt van het dorp Kootwijk. Op advies van Telefunken, het Duitse bedrijf dat het radiostation ging inrichten, werd het gebouwencomplex volledig opgetrokken uit gewapend beton. Belangrijkste reden: de gunstige eigenschappen van dit materiaal in relatie tot brand. Om storingen in het telefoonverkeer te voorkomen moest het complex verrijzen op een onbewoond, afgelegen terrein. Gekozen werd voor het oostelijk deel van het Kootwijkerzand. Eigenaar Staatsbosbeheer wilde dat terrein wel aan Waterstaat afstaan, op voorwaarde dat onder meer een
68 cement 2008
16_Kootwijk.indd 68
spoorlijn vanaf halte Kootwijk in de lijn Amersfoort-Apeldoorn zou worden aangelegd naar het zendstation. Rijksbouwmeester Henricus Teeuwisse had de leiding over het bouwkundige werk. Teeuwisse was hoofd van het Eerste District van de dienst Landsgebouwen, die
Constructief perspectief
em
e nt
a 60 J
ar n
t
1 | H et grijswitte beton
C
Radio Kootwijk: cultuurmonument met internationale dimensie
Ce me Het 60-jarig jubileum van Cement wordt gevierd in dit voormalig zendstation van Radio Kootwijk. Op 17 december is er een symposium met diverse interessante lezingen en een feestelijk programma. Voor de liefhebbers is er vooraf ook een rondleiding. Meer informatie op pagina 80 in deze uitgave.
in 1924 met andere bouwdiensten werd samengevoegd tot de Rijksgebouwendienst. Zijn medewer-
6
19-09-2008 17:10:16
Constructie & uitvoering Utiliteitsbouw
kers, architect Jules Luthmann en constructeur Jan Emmen, werkten het project verder uit. Luthmann werkte bij het ontwerpen nauw samen met Hendrik van den Eijnde, als beeldhouwer in dienst bij Landsgebouwen.
binnen een half uur zenden volledig afgebrand. Door elektrische inductie waren de spijkers gaan gloeien, waarna het gebouw aan alle zijden tegelijk vlam vatte. Na deze spectaculaire mislukking had men stenen gebouwen in
goede bestandheid tegen de invloed van wisselstromen met hoge frequentie.
Gewapend beton
combinatie met stalen balken en houtwerk zonder spijkers toegepast. Ook de stalen balken werden echter heet en slokten op die manier veel energie op. Dit ging ten koste van het signaal dat de zender afgaf. Daarom kregen Teeuwisse en Luthmann het advies in gewapend beton te bouwen. Beton was het nieuwe bouwmateriaal dat brandveilige constructies in bijna alle vormen toestond. Andere voordelen waren de geringe onderhoudskosten, een snellere uitvoering dan bij ijzerconstructies (veel detailleerwerk), een gunstige prijs-kwaliteitverhouding en een
grasland een van verre zichtbaar, kolossaal monumentaal bakstenen zendgebouw stond. Het gebouw was ontworpen door Hermann Muthesius, die daarvoor een nieuw type gebouw ontwikkelde: het radiostation. Niet alleen moest daarin het ingenieurmatig karakter tot uitdrukking komen, maar een dergelijk belangrijk pand moest ook indrukwekkend, monumentaal zijn. De vorm moest zoveel mogelijk worden bepaald door de technische eisen, die door de architect zouden moeten worden geordend tot een logisch geheel. De belangrijkste vormbepalende
De Duitse firma Telefunken mocht de apparatuur leveren. Dit bedrijf voltooide in 1918 in Nauen, 20 km noordwestelijk van Berlijn, het Großfunkstation, op dat moment het grootste complex in Europa in zijn soort. Teeuwisse en Luthmann lieten zich in Berlijn door Telefunken informeren over de bouwtechnische en architectonische aspecten van het ontwerpen van een zendstation. Het belangrijkste advies dat zij meekregen, was dat zij de combinatie van hout en spijkers moesten vermijden. Het eerste zendgebouwtje in Nauen was namelijk
Monumentaal
Daarna vertrokken ze naar Nauen, waar in een weids, zompig
2 | I nterieur machinehal
cement 2008
16_Kootwijk.indd 69
6
69
19-09-2008 17:10:17
Constructie & uitvoering Utiliteitsbouw
elementen waren de brede overspanningen van de hallen, die om licht hellende of vlakke daken vroegen, en de stompe toren voor de antenneaansluitingen. Beide gaven aanleiding tot een compositie van rechthoekige, doosvormige volumes. De belangrijke maatschappelijke functie van het zendstation kwam tot uiting in de kathedraalachtige hoofdvorm. De plattegrond was kruisvormig en de toren stond – net als bij een kathedraal - boven de kruising. Bij zijn ontwerp voor Kootwijk hield Luthmann zich wat betreft de indeling van het hoofdgebouw zoveel mogelijk aan het voorbeeld van Nauen. Bij binnenkomst is er een brede hal met
laag plafond, die qua proporties op Nauen is gebaseerd. Evenals in Nauen wordt de hal geflankeerd door trappenhuizen op de hoeken van het gebouw. Verder hebben beide een souterrain met allerlei ruimten voor technische voorzieningen en opslag. Een ander element dat aan Nauen is ontleend, is de galerij boven in de machinehal. In Kootwijk is deze in beton uitgevoerd, zodat hiermee tegelijkertijd een verplaatsbare hijskraan wordt ondersteund. Bij de plaatsing van de toren kon Luthmann het Duitse voorbeeld niet volgen. Kootwijk was kleiner dan Nauen en had geen dwarsschip. Een toren op de kruising, zo dicht mogelijk bij de mast achter het gebouw, was dan ook
niet te realiseren. De enige andere logische plaats was – uitgaand van de kathedraalvorm – aan de voorzijde. Luthmann gebruikte gewapend beton voor alle onderdelen, van de huisjes en de muren tot de vijverranden. Door deze consequente toepassing bracht hij een sterke eenheid in zijn ontwerp. Het grijswitte beton stak als een technisch eiland scherp af bij het ruige Veluwse landschap. Om het geheimzinnige van de nieuwe radiotechniek uit te drukken, had hij zich ook laten inspireren door de oude Egyptische bouwkunst. Behalve een kathedraal van beton is zijn gebouw een sprekende sfinx in het Kootwijkse Zand. Draagconstructie
3 | D etail van de voorgevel
Constructeur Emmen verdeelde het hoofdgebouw (gebouw A) constructief in drie delen: de toren, de machinehal en de achtergevel met belendingen. Om krimp- en temperatuurspanningen te beperken, bracht hij loodrecht op de lengteas van het gebouw drie dilatatievoegen aan, zodat het gehele bouwwerk uit vier op zichzelf stabiele delen bestond; de machinehal werd hierbij in twee gedeeld. Machinehal Om het dak van de machinehal te dragen, ontwierp Emmen zeven spanten. De algemene vorm doet denken aan een groot portaal, waarvan de stijlen tot in de fundering zijn doorgetrokken. Telefunken stelde drie belangrijke eisen aan de constructie: 1. Het dak mocht in verband met de uitwerking op de antenne niet hoger reiken dan 14,50 m +peil. 2. De binnenvorm van de spanten moest zodanig zijn dat een 15-tons loopkraan met 20 m overspanning ongehinderd kon functioneren. 3. De wapening in de top van de spanten moest zoveel mogelijk worden beperkt in verband met
70 cement 2008
16_Kootwijk.indd 70
6
19-09-2008 17:10:17
Constructie & uitvoering Utiliteitsbouw
de nabijheid van de antenne; de inductiestromen die als gevolg daarvan zouden worden opgewekt, zouden veel energieverlies veroorzaken. Constructief loste Emmen dit op door de doorsnede van het spant naar boven en het midden toe sterk te reduceren. De beide stijlen van elk spant zijn door de moerbalken van de vloer van de machinehal met elkaar verbonden. Deze balken doen dus tevens dienst als trekbalk voor de spanten. Verder zijn de stijlen in de fundering nog gekoppeld door een drukbalk. De spanten zijn verder met elkaar verbonden door de kraanbalken op 5 m +peil en de verticale delen van de dakconstructie. Het dak is trapvormig uitgevoerd, onder meer om de spanten in hun zwakste doorsnede te ontzien. Voor de constructie van de machinehalvloer ontwierp Emmen kolommen die tot in de fundering doorlopen en die vervolgens de moerbalken dragen die in het vlak van het spant lopen; loodrecht daarop zijn kinderbalken geplaatst. Om ruimte te maken voor de zelfstandige fundering van enkele zware generatoren, ligt één moerbalk verschoven ten opzichte van het spant. In het beton voor de spanten is 600 kg cement per m3 verwerkt. Deze samenstelling maakte het onder meer mogelijk het beton in fasen te storten; in verband met de zeer grote afschuifkrachten was een goede aanhechting van het beton op de vele stortnaden namelijk van groot belang. Bovendien had dit hoge cementgehalte een gunstige invloed op de verwerkbaarheid, een belangrijk aandachtspunt gezien de plaatselijk hoge wapeningsconcentraties.
4 | C onstructieve opzet machinehal
den worden gevoerd. Om energieverlies te voorkomen, moest ook hier de hoeveelheid ijzer worden beperkt. Als gevolg daarvan zijn de betonafmetingen fors uitgevallen. Teneinde onder de grond zoveel mogelijk ruimte voor het aardnet vrij te laten, plaatste Emmen de toren op vier poten met verbrede voeten. Tot 13 m +peil meet de schacht 10 x 10 m2; daarboven verjongt de schacht naar 6 x 6 m2. De horizontale overgang van grote naar kleine schacht, doet dienst als omloop buiten de toren. Op 25 m +peil wordt de kleine schacht afgedekt door een gebogen dak. Het oorspronkelijke plan was de toren als één stijf geheel te ontwerpen. Telefunken vreesde echter dat de hierdoor rondlopende
wapening een sterk wisselend magnetisch circuit (kringloop) zou veroorzaken, met uiteindelijk weer energieverlies tot gevolg. De toren is daarom opgesplitst in verschillende constructieve elementen, die met elkaar de toren stabiliteit verlenen. Bovenaan vormen de twee loodrecht op elkaar staande bogen een stijf geheel. De bogen rusten ter hoogte van de omloop op de vier kolommen. Aan deze boogconstructie zijn de gehele kleine torenschacht, de torenomloop en de galerijen op 18 m en 13 m +peil opgehangen door middel van verticale wapening in de wanden van de kleine schacht. Om het spatten van de bogen te voorkomen, is aan de buitenzijde van de
5 | I nterieur ontvangsthal
Toren Ook de torenconstructie is sterk beïnvloed door de elektrotechniek. In de toren was namelijk de leiding naar de antenne voorzien, waardoorheen zeer sterke wisselstromen met hoge frequentie zou-
cement 2008
16_Kootwijk.indd 71
6
71
19-09-2008 17:10:22
Constructie & uitvoering Utiliteitsbouw
6 | D etailopname van een van de hoeken
toren rondlopende wapening aangebracht. Om het kringlooprisico zoveel mogelijk te beperken is de gehele bovenste torenschacht in lagen van 0,20 m gestort. De binddraden, die een zeer goede magnetische geleiding zouden vormen, werden voor het storten zoveel mogelijk doorgeknipt en de losgeknipte staven werden zo geplaatst, dat ze niet in aanraking zouden komen met andere staven. De twee aan weerszijden gelegen trappenhuizen verzorgen samen met de gevelelementen de stabiliteit van de onderbouw. Het beton aan de buitenzijde van het gebouw werd na ontkisten gebouchardeerd. Om het resultaat van deze bewerking positief te beïnvloeden werd het beton bekist met geschaafd en geploegd hout. De betondekking werd vastgesteld op 35 mm. Uitvoering Aannemer van gebouw A was de N.V. Internationale Gewapend Beton Bouw uit Breda. De nabijgelegen watertoren werd uitgevoerd door de Hollandsche Maatschappij tot het maken van werken in gewapend beton uit Den Haag. Het totale project was begroot op ƒ 5 miljoen; De kosten liepen uiteindelijk op tot ƒ 8 miljoen; daarvan ging ƒ 1,5 miljoen op aan bijkomstige werkzaamheden, als bouwrijp maken, aanleg wegen en hoogspanningslijn. Op 16 juni 1920 begonnen de werkzaamheden aan gebouw A; het eerste beton werd gestort op 9 augustus 1920 en maart 1922 werd gebouw A bouwkundig opgeleverd. Op 7 mei 1923 werd Radio Kootwijk officieel in dienst gesteld. Ondanks alle theoretische bespiegelingen vooraf, bleef het beton toch niet geheel vrij van schade. Vlak na de oplevering en nog in de testfase, werd de toren door de wisselstroom aan de binnenkant zo heet, dat er door het opgewarmde ijzer stukken beton werden afgedrukt. De binnenzijde werd alsnog geheel bekleed met koper om zo een kooi van Faraday
72 cement 2008
16_Kootwijk.indd 72
Langegolfzender maar kort in bedrijf Het zendercomplex bestond aanvankelijk uit een krans van vijf 212 m hoge masten rond een centrale mast, met aan de voet het zendgebouw. De krans had een middellijn van zo’n 1200 m. Tussen de toppen van de masten hing een spinnenweb van kabels, alles om het zenden met lange golven van circa 17 km (!!) mogelijk te maken. De ontwikkelingen in de radiotechniek gingen echter zo snel, dat de langegolfcentrale in gebouw A al na korte tijd verouderd was. Eind 1923 ontdekte als eerste een Nederlandse radioamateur, H.J. Jesse, dat men met golflengten van zo’n 100 à 200 m en een klein vermogen (weinig energie dus) óók
over de Atlantische Oceaan kon seinen! Later gelukte dat nog beter met golflengten tussen de 16 en 50 m. In 1925 bleek men in Den Haag met een 400 Watt-kortegolfzender en golflengtes van 26, 36 of 42 m ook Java te kunnen bereiken, even goed als de langegolfzender van Kootwijk. Vanuit het zendstation in de Malabar-kloof bij Bandoeng zond men op een golflengte van 35 m naar Nederland. In de zomer van 1925 werd het radiotelegraafverkeer tussen Nederland en Indië op deze kortegolflengten officieel in gebruik genomen. In 1928 werd de publieke radiotelefoondienst via de korte golf geopend.
6
19-09-2008 17:10:23
Constructie & uitvoering Utiliteitsbouw
te creëren; de elektromagnetische straling werd nu over een groot oppervlak verspreid en afgevoerd.
kokers. Tevens zijn er ventilatieopeningen in de ramen aangebracht.
O n d e r h o u d s w e r k z a a m -
Herstel naar oorspronkelijke staat In de jaren ’80 zijn hal en trappenhuizen gerestaureerd. Deze waren inmiddels geheel wit geschilderd met modeafhankelijke kleuraccenten. Bij de restauratie is het geheel in de oorspronkelijke staat teruggebracht. Na kleuronderzoek wist men de oorspronkelijke kleur te achterhalen. Deze kleur – donkergroen – was bereikt door koperpoeder als kleurstof toe te passen. Door reactie met zuurstof kreeg het beton de typische donkergroende kleur. In dezelfde periode onderzocht TNO ook of het mogelijk was de spuitbetonlaag weer te verwijderen, zodat de originele betonstructuur weer zichtbaar zou worden. Dit bleek zeer duur en bovendien zou de oude toplaag zo worden aangetast dat het oude beeld toch nooit geheel zou kunnen worden teruggehaald. Om akoestische redenen is op het plafond papier-maché aangebracht.
heden
en satellieten maakten in de jaren zeventig de bestaande radioverbindingen tussen vaste punten geleidelijk overbodig. Door zich vervolgens te richten op de scheepvaart en luchtvaart bleef de zender nog tot ver in de jaren negentig in de lucht. Op 31 december 1998 werd Radio Kootwijk echter definitief stilgelegd. Kort daarna wilde eigenaar KPN Telecom de gebouwen slopen. De gemeente Apeldoorn gaf daarvoor echter geen toestemming, zich beroepend op de geschiedkundige waarde. December 2003 verkocht KPN Telecom de gebouwen en omliggende 400 ha natuur aan de Staat der Nederlanden. Sindsdien wordt gezocht naar een nieuwe bestemming voor het hele complex. n
Vanaf 1958 tot 1961 is het gebouw op verschillende onderdelen ingrijpend gewijzigd [3]. Niet alleen waren vele elementen aan onderhoud toe, ook wilde men het gebouw een modernere uitstraling geven. Vanwege de slechte staat waarin ze verkeerden zijn de originele stalen kozijnen vervangen door betonnen kozijnen en voorzien van isolerende beglazing. Over de gevel is spuitbeton aangebracht, dat daarna met een granietstructuurpleister is afgewerkt. Deze ingreep had waarschijnlijk eerder te maken Literatuur met veranderde esthetische inzichten, dan met noodzakelijke 1. Jan Vredenberg, ‘Radio Kootreparatie van blootliggende wapewijk’. Stichting Apeldoornse ning, gezien de toegepaste royale Monumenten, 2002. betondekking. Een gladde, 2. Jan Emmen, ‘De werken in monochrome en strakke afwergewapend beton voor het staking werd in die tijd geprefetion voor draadlooze telegrafie reerd boven de van origine op het Kootwijksche Zand’. De robuuste en met stortlijnen geteIngenieur 1923 nr. 12. kende, gebouchardeerde gevel. 3. Jasper Polak, Oscar Vos en Huidige situatie Alle daken werden voorzien van Sanne Oomen, ‘Bouwtechnikurkisolatie en nieuwe dakbedeksche analyse Radio Kootwijk’. Radio Kootwijk heeft lange tijd king van twee lagen teervrij dakMasteropdracht TU Delft, zijn zenderfunctie kunnen vilt, afgesmeerd met warme bitufaculteit Bouwkunde, 2004. behouden. Wel veranderde de men en ingestrooid met fijn 4. technische invulling regelmatig, Bouwtechnische analyse Radio Kootwijk Betsy van de Pol-Woonink, grind. Hierbij zijn ook de dakra‘Tussen Zand en Zenders’. onder invloed van de voortdumen in de verticale delen van het Den Haag, 1988. rende ontwikkelingen op het trapvormige dak van de machinegebied van de telecommunicatie. hal dichtgezet en bedekt. DaarHenk Wapperom Nieuwe typen onderzeese kabels door is wel het kathedraaleffect van de machinehal teniet gedaan. Ook is tegelijkertijd de hemelwaterafvoer in de spouw vanwege lekkage buiten werking gesteld en vervangen door afvoerpijpen langs de buitengevel. Vermoedelijk waren deze eerst van staal en later van plastic. In de omgang op de toren werd een epoxylaag met opstaande randen aangebracht om het lekken tegen te gaan. Op het dak van de machinehal zijn vier stuks afzuigventilatoren aangebracht. Deze zijn aangebracht bovenop nieuwe betonnen
7 | P lattegrond begane grond
1
cement 2008
16_Kootwijk.indd 73
6
73
19-09-2008 17:10:27
