1
Spectaculair ontwerp door kwaliteitszorg in uitvoering en detaillering
Villa in wit schoonbeton 22
Gelegen tussen glooiende zandduinen contrasteert
beton, zowel exterieur als interieur. Kenmerkend zijn
de witte rechthoekige vorm van villa Waalre op
de minimalistische strakke detaillering, de grote
krachtige wijze met de groene, natuurlijke omge-
uitkragingen en overspanningen, de materiaal-
ving. De woning is volledig opgetrokken uit schoon-
keuze en de indeling van de villa.
8 2 013
Villa in wit schoonbeton
Edwin Thie Arup
1 De witte rechthoekige vorm van Villa Waalre contrasteert krachtig met haar groene omgeving foto : Kim Zwarts
2 Plattegrond kavel bron: Russell Jones Limited, London
2
Nominatie Betonprijs In 2013 is Villa Waalre genomineerd voor de Betonprijs, maar viel helaas buiten de prijzen.
Vormgeving
zijn via de ontvangstruimte. Op de eerste verdieping bevinden zich in de grote uitkraging boven de entree twee slaapkamers met elk een en-suitebadkamer, een slaapkamer aan de andere zijde en een luxe master-bedroom met riante badkamer en balkon. In de kelder zijn een langwerpig zwembad, een fitnessruimte en installaties opgenomen. Achter het huis is een drivethrough gesitueerd, die onder een oude zandduin toegang biedt tot het huis.
De villa, die zich op een perceel van 7000 m2 bevindt, erkent het belang van het bestaande landschap. Dit landschap wordt getypeerd door een combinatie van oude zandduinen en de oorspronkelijke begroeiing van een eerdere bestemming van dit perceel. Het landschap was bepalend voor de ligging van de villa, omdat men de oude beplanting zo veel mogelijk wilde handhaven. Fundamenteel voor de architectuur is de textuur van de omliggende sparrenbomen, die wordt gereflecteerd in de gebruikte bouwmaterialen. Zowel het interieur als het exterieur wordt gevormd door wit schoonbeton met de textuurprint van ruwe planken, gezaagd door ‘oude’ Siberische zaagmachines. Door de keuze van beton met een zachte witte kleur, het natuursteen (jura en marmer), het sparrenhout en het glas als materialen voor alle ruimten, ontstaat een sfeer van rust en warmte.
Betonnen vloeren en wanden Dikte van de vloeren: dakvloer woning
350 mm
dakvloer keuken
250 mm
eersteverdiepingsvloer
450 mm (balkons 375 mm)
beganegrondvloer
300 mm
keldervloer
300 mm
Dikte van de wanden: constructieve wanden
200 mm
kelderwanden
300 mm
Indeling
niet-constructieve wanden
170 mm
Op de begane grond van de villa bevinden zich een werkruimte, een grote woonkamer en een keuken die alle bereikbaar
gevel
200 mm
Villa in wit schoonbeton
8 2 013
23
3
Constructief ontwerp Wanden en vloeren Al vanaf het begin lag vast dat het ontwerp zou worden uitgevoerd in schoonbeton, zowel voor de façade als voor de binnenwanden. In het VO was het ook nog de wens om het plafond in schoonbeton uit te voeren, maar dat is later in het ontwerp losgelaten. Het constructieve principe en de consistente uitwerking in schoonbeton hebben geleid tot in het werk gestorte wanden en vloeren. Voor de overspanning van de grote ruimten is een afweging gemaakt tussen een ribbenvloer en een vlakke plaatvloer. Uiteindelijk is gekozen voor een vlakke plaatvloer als optimale oplossing, integraal beoordeeld vanuit vormgeving, installaties, constructie en kosten.
Stabiliteit De stabiliteit van de villa wordt gewaarborgd door het betonskelet van betonnen wanden en vloeren (C28/35). Met behulp van de plattegronden van de architect is per verdieping een
24
2D-platenmodel opgezet om de afdracht van alle belastingen te bepalen. Hieruit zijn de dikten van de vloeren en wanden bepaald (zie kader ‘Betonnen vloeren en wanden’). Het meest uitdagende in het constructieve ontwerpproces betrof het waarborgen van de stabiliteit van de uitkragende slaapkamers, de dakvloer met zijn openingen ten behoeve van lichtinval en de uitwerking van de gevel. Na een kort vergelijk met een monoliete constructie in isolerend beton, is gekozen voor een traditionele dubbele wand met isolerende spouw. De op de markt beschikbare isolerende betonsoorten hadden niet voldoende constructieve eigenschappen voor de uitdagende uitkragingen en grote overspanningen. De stabiliteit van de uitkragende slaapkamers wordt gewaarborgd door de stijve betonnen doos van wanden en vloeren. Deze draagt de belasting over naar het betonskelet. Doordat twee van de drie dragende uitkragende wanden in de ‘doos’ niet doorlopen over het steunpunt, wordt het moment via de wanden opgenomen door het dak en de eersteverdiepingsvloer en doorgevoerd naar de verderop gelegen steunpunten.
8 2 013
Villa in wit schoonbeton
3 Het wit schoonbeton heeft een textuurprint van ruwe planken foto 3 en 4: Kim Zwarts
4 Stabiliteit uitkraging 5 Detail oplegging gevels op de begane grond via een glijfolie bron fig. 5 en 6: Arup
6 Detail glijbevestiging van de gevel aan de wand
4a
4b
Fundering
plaat 240 x 262 x 20
rand tpv daklichten
stekken Ø16 las aan beide zijden a = 4
schotje t = 10 plaat 75 x 200 x 20 teflon
20 5
20
3x aangelaste staaf Ø12 beide zijden a = 4 200
Uit het grondonderzoek blijkt dat de bodem bestaat uit een draagkrachtige zandlaag met een kleine kleilens op circa NAP +15 m (bovenkant beganegrondvloer is ca. NAP +24 m). De bovenste 2 m van het terrein is lokaal losgepakt zand. Gezien de goede zandgronden op het terrein is een fundering op staal toegepast. De grootste belastingen komen naar beneden via de dubbele wanden naast de grote middenruimten (350 kN/m2).
20
HEA 140
2x plaat 20 x 14 x 260
plaat 105 x 20 x 260 krimparme mortel
halfen M16 drukbout h.o.h. 1000 mm
2x dook in gain glijdfolie foamglas
drsn. A 6
5
105
var.
130
200
200 - 400
50 - 100
20
20
stalenplaat 400 x 350 x 10 5
Villa in wit schoonbeton
2x FZA 22x125 M16/60 RVS
8 2 013
25
7 De villa tijdens de ruwbouwfase foto 7 en 9: Burgtbouw
8 Uitvoering wanden begane grond foto 8 en 10: Henk Oude Kempers
Specificaties schoonbeton Kleur en mengselsamenstelling De wens van de architect was het gebruik van een lichte betonkleur. Aan de hand van verscheidene proefstorts is de gewenste uitstraling voor opdrachtgever en architect bepaald. Hierbij is geëxperimenteerd met de betonsamenstelling en verschillende bekistingstechnieken. CUR-Aanbeveling 100 is nadrukkelijk toegepast voor het specificeren en uitvoeren van het werk. De lichte kleur is bereikt met wit cement in combinatie met titaandioxide. Voor een optimaal resultaat zijn de wanden in de afbouwfase afgewerkt met een esthetische mortel. Tevens is gekozen voor een hoogvloeibaar mengsel met een maximale korrelgrootte van 16 mm, wat de kwaliteit ten goede kwam. Bij schoonbeton is de ruwbouw tevens de afbouw en is er geen ruimte voor herstel achteraf.
Scheurwijdtebeheersing
7
Voor het schoonbeton is een maximale scheurwijdte van 0,2 mm aangehouden. Dit was een behoorlijke uitdaging, omdat het de wens van de architect was geen verticale dilataties in de vlakken van de gevel toe te passen. Om de scheurwijdte in het schoonbeton te beperken, is allereerst extra wapening in de dragende wanden meegenomen. Wapening alleen was echter niet voldoende en hierdoor is de gevel zo ontworpen dat deze door temperatuurveranderingen vrij kan bewegen ten opzichte van de hoofddraagconstructie. Dit voorkomt ongewenste scheuren en beperkt verticale dilataties tot een minimum. De gevels op de begane grond zijn opgelegd op een glijfolie (fig. 5) en de gevels van de eerste verdieping hangen glijdend aan de dakrand (fig. 6). Het resultaat is een ongedilateerde plaat van 40 m lengte.
Uitvoering en detaillering
8
26
8 2 013
De dimensionering van het gehele gebouw is afgestemd op de breedte van de planken gebruikt voor het schoonbeton. De ruwe planken zijn gekalibreerd op een breedte van 150 mm. Architect, ontwerper en de aannemer hebben alle hoeken, wanden, sparingen en inkassingen verder uitgewerkt op deze breedtemaat. Om de horizontale stortnaden zo veel mogelijk te beperken, zijn wanden tot 8,5 m1 in één keer gestort. De verticale stortnaden zijn gepositioneerd op de naad van de bekistingsplanken, waardoor ze nadien niet meer zichtbaar zijn. Door deze inspanningen waren de wanden na het storten direct van hoge esthetische kwaliteit. Om de krimpscheuren in de hoofddraagconstructie te kunnen beheersen, zijn scheurinleiders (krimpkokers) (foto 9 en 10)
Villa in wit schoonbeton
9 Scheurinleiders in de wand tijdens uitvoering 10 Detail van een verticaal geplaatste krimpkoker
opgenomen die ervoor zorgden dat fijne krimpscheuren ontstonden op plaatsen die visueel acceptabel zijn, bijvoorbeeld op de naad van de bekistingsplanken. De scheurinleiders met een hart-op-hartafstand van circa 2 m zijn na het ontkisten volgestort. Door de vinnen op de scheurinleiders kon het water niet om de kokers heen de wand indringen en zijn tevens de wanden in de kelder en zwembad waterdicht.
Conclusies Het verwezenlijken van een kwalitatief hoogstaande woning als deze villa is van veel factoren afhankelijk. Een belangrijk aandeel hierin is de bereidheid van de verschillende partijen om te komen tot een eindproduct om trots op te zijn. Hierbij is een integrale aanpak essentieel voor een dergelijke constructie met hoge 10
wensen op verschillende gebieden zoals architectuur, programma, constructie, installaties en duurzaamheid. Dat is bij deze villa goed tot uitvoering gebracht. De betrokken partijen hebben ieder hun specifieke expertise ingebracht en hadden ook de nodige kunde van en tolerantie voor de andere expertisen. Ook een opdrachtgever die wist wat hij wilde, heeft een belangrijke rol gespeeld in het eindresultaat van deze villa. ☒ ● projectgegevens
project Villa Waalre opdrachtgever particulier architect Russell Jones Limited, London constructeur Arup, Amsterdam adviseur schoonbeton J.H.M. Oude Kempers projectmanagement Royal HaskoningDHV, Nijmegen aannemer BurgtBouw, Deurne installatieadvies Royal HaskoningDHV, Nijmegen installateur Gebr. Van Hout, Veldhoven leverancier betonmortel Transportbeton Eindhoven ontwerp september 2007 – juni 2009 uitvoering start eind 2009 ingebruikneming april 2012
CUR-Aanbeveling 100 De nieuwe, herziene CUR-Aanbeveling 100 is, inclusief grijsschaal, beschikbaar op www.cur-aanbevelingen.nl. 9
Villa in wit schoonbeton
8 2 013
27
