ir. Jan Henri Snetselaar RC Konstruktieburo Snetselaar BV 1 Kantoorgebouw Van Veen Advocaten, Ede
1
Verkorting ontwerp- en bouwtijd kantoorpand Ede door 3D-BIM
Vijf bouwlagen in vijftien maanden Tussen de eerste bijeenkomst van het bouwteam en de geëiste oplevering van een nieuw kantoorpand in Ede zat slechts vijftien maanden. Ook het budget was een uitdaging. Toch is het project binnen de gestelde eisen gerealiseerd, mede dankzij een goede samenwerking en 3D-BIM.
Vijf bouwlagen in vijftien maanden
5 2 013
Het kantoorpand van Van Veen Advocaten ligt op de hoek van de Keesomstraat en de ir. Lelystraat in Ede. Het bestaat uit vier lagen met kantoorfunctie, één laag met parkeerkelder en extra ruimte voor archief. De totale vloeroppervlakte bedraagt circa 2500 m². Het kantoor moest vanwege zijn functie een luxe uitstraling krijgen, wat gerealiseerd is door een glazen puiconstructie op de hoek van het gebouw. Daarmee is tevens de ingang gemarkeerd als blikvanger op de hoek van een groot
41
noord
Ir. Lelyst ra
at
2 Situatietekening: er was een beperkte perceelgrootte om gebouw, hellingbanen en parkeerplaatsen te realiseren 3 Constructieschema 1e-verdiepingsvloer
Keesomstraat
2
A
7800
B
7800
C
D
7800
houten balklaag? 01
5200
5150
01
02
2600
1515
02
03
Kelder
7700
2600
03
04
2600
04
05
5200
05
5150
indeling kantoorruimten n.t.b.
06
06
A
B
1 verd. vloer e
C
D 3
kanaalplaatvloer d =260 mm
kruispunt (fig. 2). Door de afmetingen en de vorm van het perceel, was het voor de architect een hele uitdaging om de hellingbanen van de parkeerkelder en in het terrein dusdanig te ontwerpen, dat het plan aan de normen en het bestemmingsplan voldeed.
Aanvankelijk was in het ontwerp een tweelaagse kelder voorzien met archiefruimte in de onderste kelderlaag. Later is uit kosten- en tijdsoverwegingen deze tweelaagse kelder vervangen door een eenlaagse parkeerkelder en een kleinere archiefkelder buiten het gebouw onder de entree (fig. 5). Voordeel van de eenlaagse kelder was ook dat op staal kon worden gefundeerd, terwijl een tweelaagse kelder op palen had moeten worden gefundeerd in verband met een dieper gelegen samendrukbare grondlaag. Vanwege de afwijkende vorm van de archiefkelder is het definitieve constructieontwerp van de kelder 3D doorgerekend in het eindige-elementenprogramma SCIA Engineer (fig. 6). Opnieuw vanwege de bouwsnelheid heeft de hoofdaannemer bij de kelderwanden van beide kelders gekozen voor het prefab holle wandsysteem.
Luifel Ter plaatse van de ingang heeft de architect een ruim 4 m vrij uitkragende luifel ontworpen. Voor de oplegging van deze luifel is gebruikgemaakt van uitkragende stalen IPEliggers, die tot circa tweederde in stramien 01-02 in het gebouw doorlopen. Zo bieden de vloeren tegenwicht bij eventuele sneeuwophoping op de luifel. Tussen de stalen
Constructief ontwerp Het kantoorgebouw heeft een rechthoekige, bijna vierkante plattegrond. De stramienmaten in de ene richting bedragen 3 × 7,8 m en in de andere richting 5,2 m – 7,8 m – 5,2 m
42
(fig. 3). In het ontwerpproces werd al snel voor een dragende prefab-betongevel gekozen. De afmetingen en repetitie van de raampartijen leende zich daar goed voor en de keuze voor prefabriceren paste bij de eis van de bouwsnelheid. De gevelconstructie verzorgt de stabiliteit van het gebouw in beide richtingen. Voor de vloerconstructie is, ook vanwege de bouwsnelheid, gekozen voor kanaalplaatvloeren. Deze worden ondersteund door stalen SFB-liggers (HE-liggers met bredere gelaste plaat aan onderzijde) in de middelste twee stramienen en via consoles op de gevel (fig. 4a en 4b). Voor deze stalen liggers, die minimaal onder de vloer uitsteken, is gekozen vanwege de eis van vrije verdiepingshoogte. De liggers worden ondersteund door de gevel (via een inkassing) en door prefab-betonkolommen 280 × 500 mm2. De keuze voor prefab beton was ingegeven door de brandwerendheidseisen. Een stalen kolom zou met beton moeten worden gevuld, wat weer vertraging zou opleveren. Dankzij de relatief hoge betonsterkteklasse (C45/55) van de prefab-betonkolommen konden de optredende oplegspanningen goed worden opgenomen. Als oplegmateriaal tussen stalen balk en betonkolom is gekozen voor Vilton-Perfo-rubber. De vloeren werken als schijven die de horizontale belastingen overdragen aan de gevelconstructie. Daarom is bij de koppeling van de vloer op de gevel een gewapende trekband toegepast (fig. 4c).
5 2 013
Vijf bouwlagen in vijftien maanden
4 Details A, B en C oplegging vloeren 5 Doorsnede met archiefkelder naast parkeerkelder met daarboven de uitkragende luifel
A
B 06
wap. n.t.b.
boutanker wap. n.t.b. stekanker met volgplaat
+4025
50
HEB260 SFB260 (S355) +4025
50
50
200
200
260
260
260
+4025
Ø12-1200 lg=2400
50
Ø12-1200 lg=1200
50
boutanker wap. n.t.b.
140 140 280 100
100
150 200 200 450
4a
B-B 4b
A-A
IPE-liggers is een houten balklaag aangebracht als basis voor het plaatmateriaal. De liggers vinden hun steunpunt met een koudebrugonderbreking in inkassingen in de prefabbetonnen gevelelementen en zijn met boorankers onder tegen de vloerplaten bevestigd voor standzekerheid.
3D-BIM Ten behoeve van het project heeft de hoofdconstructeur een 3D-BIM-model opgezet. Hierdoor geven de tekeningen een
4c
150 200 200 450
C-C
duidelijk beeld van het ontworpen gebouw. Tevens was dit model de basis om mee verder te werken bij de uitwerking van de werktekeningen van de staalconstructie en de prefabbetononderdelen (fig. 7 en 8). Zo is het BIM-model gebruikt voor de clashcontroles tussen de producten van deze verschillende leveranciers. Het 3D-BIM-model droeg bij aan een kortere doorlooptijd tijdens de engineering, wat noodzakelijk was vanwege de planningseis. Wat deze doorlooptijd ook sterk heeft verkort, is het feit dat de werkzaamheden niet versnipperd zijn. In plaats van te werken met een hoofdcon-
+7525
HEB260
+4025
HEB260 SFB2 IPE240
-150
0
HEB260
HEB280 -1298 zeeg 10mm
-2845 -4268 5
Vijf bouwlagen in vijftien maanden
5 2 013
43
6 3D-eindige-elementenmodelberekening kelderconstructie 7 3D-BIM-constructiemodel als basis voor verdere uitwerking prefab 8 Detail 3D-BIM-tekenmodel met prefab-betonwanden en -kolommen
6
7
Uitvoering/planning Na een korte voorbereidingstijd van drie maanden werd in januari 2012 gestart met de bouw. Omdat de locatie aangemerkt stond als mogelijk archeologische vindplaats, zijn er proefsleuven gegraven en proefboringen gedaan. Dit leverde
Ko1
Ko2
geen archeologische vondsten op, zodat de kelder zonder archeologische begeleiding kon worden ontgraven en verder geen onvoorziene vertraging met zich meebracht. De begrenzing van de bouwput bestond uit berlinerwanden en een natuurlijk talud. Door in het ontwerp de begane grond wat op te tillen, bleef de ontgraving en bemaling beperkt. Vanwege vervuiling in de omgeving was een beperkte bemaling met voorzieningen toch gewenst. In maart 2012 was de archiefkelder en parkeerkelder gereed (foto 9) en is gestart met de productie van de prefab-betonelementen. Deze elementen zijn vervaardigd in zelfverdichtend beton (foto 10). Vanaf half april
structeur en diverse deelconstructeurs, was er bij dit project slechts één partij die zowel funderingsadvies, constructieadvies, detailengineering als prefab- en staalengineering heeft gedaan.
Wa41 Wa36
Wa28 a1 2
Ko2
Ko3
W
Wa23
Wa37
3 a3 W
Wa36
Wa32 Ko1
Wa42
Wa17
Wa11 Ko3
Wa26 Wa27 Wa16 Wa21 W
a2
2
Wa20 Wa19 Wa15 Wa9 8
44
Wa10
Wa14
Wa43
Wa25 Wa30
5 2 013
Wa26
Vijf bouwlagen in vijftien maanden
9 Archiefkelder en parkeerkelder in aanbouw 10 Productie prefab elementen met zelfverdichtend beton
9
werden ze aangevoerd en gemonteerd. Vanwege de beperkte werkruimte werden de elementen vanaf de vrachtauto meteen gemonteerd. In zestien werkdagen werden alle bouwlagen gemonteerd, zodat begin mei 2012 het hoogste punt werd bereikt. Ondanks de faillissementen van twee puienleveranciers is de planning toch gehaald en was het kantoorgebouw eind 2012 gereed en in gebruik genomen.
Tot slot Uit dit project blijkt dat er door te werken in 3D-BIM met zo weinig mogelijk partijen, tijdwinst in de engineering en voorbereiding is te halen. Minder partijen betekent ook kortere communicatielijnen en minder kans op fouten en dus lagere faalkosten. ☒
● Projectgegevens
project nieuwbouw kantoorgebouw Van Veen Advocaten, Ede opdrachtgever Van Veen Advocaten
10
architect De Jong + Lafeber Architecten hoofdconstructeur Konstruktieburo Snetselaar BV hoofdaannemer Bouwbedrijf Van Ree B.V. prefab-betonconstructeur Konstruktieburo Snetselaar BV prefab-betonleverancier Tricon Betoncasco B.V. / Bruil Prefab B.V.
Vijf bouwlagen in vijftien maanden
5 2 013
45
