ZWEMBAD DE VOSSE = EINDRAPPORT = Hoe het zwemseizoente verlengen en tóch buiten te kunnen zwemmen?

ZWEMBAD “DE VOSSE” Hoe het zwemseizoen te verlengen… …en tóch buiten te kunnen zwemmen?

= EINDRAPPORT =

Eindrapport afstudeerwerk, Alex Langeveld, Mastervariant Building Engineering, Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen

Student: Naam: Studienummer: Emailadres: Telefoonnummer:

Alex Langeveld 1005170 [email protected] 06-13392900

Afstudeercommissie: Prof. dipl. J.N.J.A. Vamberskỳ dhr. F.E. van den Berg architect HBO ir. H.R. Schipper dr.ir. W.H. van der Spoel

Voorwoord Voor u ligt het eindrapport van mijn afstudeerproject voor de opleiding Civiele Techniek aan de Technische Universiteit Delft. Binnen deze opleiding volg ik de afstudeerrichting Building Engineering. Deze richting sluit goed aan bij mijn interesse in alle vakgebieden die met gebouwen te maken hebben. Voor mijn afstudeerproject heb ik dan ook gezocht naar een project waarin ik aandacht kan schenken aan zowel architectuur, constructie, bouwfysica en afbouwconstructies. Een zwembad is een gebouw waarin een goede afstemming tussen deze vakgebieden noodzakelijk is. Daarnaast vind ik het erg leuk om in bestaande situaties te zoeken naar nieuwe mogelijkheden. Daarom leek het aanpassen van een bestaand zwembad mij een zeer geschikt onderwerp voor mijn afstudeerproject.

Een bijzonder woord van dank gaat uit naar Tasmin Deering. Zij heeft mij gedurende een belangrijk deel van mijn afstuderen ondersteund en gecoacht. Ook dank ik mijn ouders voor hun geduld in de afgelopen jaren.

Ten eerste wil ik Sportfondsen Nederland en in het bijzonder ing. F. van Dam bedanken voor hun medewerking. Van hen heb ik de beschikking gekregen over de bouwtekeningen van het huidige zwembad De Vosse. Ook heb ik veel adviezen gekregen over specifieke aandachtspunten bij het bouwen van een zwembad.

Alex Langeveld, november 2009

Voorwoord

Vervolgens wil ik de leden van mijn afstudeercommissie, prof. dipl.ing. J.N.J.A. Vamberskỳ, ir. H.R. Schipper, dhr. F.E. van den Berg architect HBO en dr.ir. W.H. van der Spoel, hartelijk danken voor hun begeleiding. Naast deze commissieleden heb ik ook van ir. H.R. de Boer, ir. K.C. Terwel, dhr. K.O. Karsen en drs. A.C. Levisson veel ondersteuning mogen ontvangen. Hartelijk dank daarvoor.

Tot slot wil ik benadrukken dat dit het eindrapport is van een afstudeerproject. Dit is een door mijzelf bedacht en uitgewerkt idee, waarbij slechts gekeken is naar de technische mogelijkheden. Dit rapport mag als inspiratie dienen voor andere ontwerpers. Het is echter uitdrukkelijk bedoeld als (politiek) discussiestuk over de toekomst van zwembad De Vosse.

1

2 Afstudeerproject - Zwembad “De Vosse”

Zwembad “De Vosse” is een openluchtzwembad in de gemeente Hillegom. Het bad is geopend in de maanden mei, juni, juli en augustus. Bij mooi weer trekt het jaarlijks meer dan 50.000 bezoekers, aangezien het een van de weinige openluchtbaden in de regio is. Voor de exploitatie is het wellicht gunstiger als het bad gedurende een langere periode geopend kan zijn (zoals bij overdekte zwembaden). Hiervoor zou het bad aangepast en/of overdekt moeten worden. Binnenbaden blijken echter in de zomer minder bezoekers te trekken, omdat mensen liever in de zon en de buitenlucht vertoeven. In dit rapport wordt onderzocht op welke manier het zwemseizoen van zwembad “De Vosse” verlengd kan worden, zonder dat de mogelijkheid om ’s zomers in de buitenlucht te zwemmen vervalt. Het onderzoek beperkt zich tot bouwkundige en constructieve oplossingen. De economische haalbaarheid is hierbij niet meegenomen. Voor het ontwerp is de bestaande situatie als uitgangspunt genomen. Het is dus duidelijk de bedoeling het bestaande bad aan te passen en niet om het geheel volledig te vervangen door nieuwbouw. Als het badseizoen wordt verlengd, zonder dat er aanpassingen worden gedaan, loopt men tegen vier problemen aan: 1) de bezoekers krijgen het te koud, 2) het energieverlies neemt toe, 3) herfstbladeren vervuilen het bad en 4) er is onvoldoende ruimte waar bezoekers zich beschut kunnen omkleden. Een overdekt zwembad (binnenbad) is de oplossing voor al deze problemen. Om ook in de buitenlucht te kunnen blijven zwemmen, zal het zwembad dus geopend moeten kunnen worden.

In de uitgewerkte oplossing bestaat het dak uit 15 verschuifbare panelen, die over rails naar de westkant van het gebouw gereden kunnen worden. De oostgevel heeft vijf gevelhoge kleppen die geopend kunnen worden. In de geopende toestand vormen zij een luifel. De entree van het zwembad bevindt zich, zowel in de bestaande als de nieuwe situatie, aan de noordzijde van het gebouw. Aan die kant bevinden zich ook de kleedkamers. Ten zuiden daarvan bevindt zich de nieuwe zwemzaal met daarin een recreatiebassin en een wedstrijdbassin. De technische ruimten bevinden zich aan de westkant van het gebouw, waar de gevel een gesloten karakter heeft. De oostgevel is echter transparant en biedt zo uitzicht op de ligweide. In de zomersituatie kan men door de geopende oostgevel naar buiten lopen. De constructie van de zwemzaal bestaat uit portalen in de dwarsrichting van het gebouw. Er is voor gekozen om het zwaartepunt van de constructie aan de gesloten westzijde te leggen, waardoor de oostzijde zo open mogelijk kan blijven. Een gebouwhoge betonnen wand, met daaraan een stalen uitkraging, ondersteunt de staalconstructie van het dak en de oostgevel. Aan de zijkanten van de staalconstructie in het dak zijn rails bevestigd, waarop de verschuifbare dakpanelen rusten. Om de kleppen aan de oostgevel te kunnen openen, is er buiten een aparte stalen constructie met hijslieren geplaatst. Om comfortverlies te voorkomen, is het van belang dat het gebouw voldoende thermisch geïsoleerd is. Ook mag er geen schade ontstaan door condensatie op of in de constructie. De naden die ontstaan tussen de beweegbare onderdelen van het gebouw zijn zwakke punten. Waar mogelijk zijn “stootnaden” toegepast, dit zijn naden die zichzelf dichtdrukken.

Samenvatting

Samenvatting

3

Inhoudsopgave

Hoofdstuk 4 - Programma van Eisen .................................................... 33 § 4.1 - Zelf opgelegde randvoorwaarden van het ontwerpproject ....... 33 § 4.2 - Te huisvesten activiteiten .......................................................... 33

Voorwoord .......................................................................................... 1 Samenvatting ....................................................................................... 3 Inhoudsopgave .................................................................................... 4 Hoofdstuk 1 - Inleiding ......................................................................... 7 Hoofdstuk 2 - Situatieschets ................................................................. 9 § 2.1 - Hillegom.......................................................................................... 9 § 2.2 - De Vosse ....................................................................................... 13 § 2.3 - Wedstrijdbassin ............................................................................ 17 § 2.4 - Recreatiebassin............................................................................. 19 § 2.5 - Peuterbassin ................................................................................. 20

Afstudeerproject - Zwembad “De Vosse”

§ 2.6 - Ligweide ........................................................................................ 20

4

§ 2.7 - Filtergebouw ................................................................................. 21

§ 4.3 - Eisen/wensen met betrekking tot de exploitatie ....................... 33 § 4.4 - Eisen met betrekking tot de vormgeving ................................... 34 § 4.5 - Aannamen met betrekking tot het aantal bezoekers ................ 34 § 4.6 - Ruimtelijk functionele eisen ....................................................... 34 § 4.7 - Nooduitgangen ........................................................................... 39 § 4.8 - Constructieve eisen .................................................................... 40 § 4.9 - Eisen aan het binnenklimaat ...................................................... 40 Hoofdstuk 5 - Functionele inrichting.................................................... 43 § 5.1 - Het nulalternatief: bestaande situatie ....................................... 47 § 5.2 - Alternatief I: Functies samenvoegen (compact) ........................ 49 § 5.3 - Alternatief II: Functies scheiden (ruim) ...................................... 51

§ 2.8 - Kleedruimten ................................................................................ 21

§ 5.4 - Alternatief III: Functies scheiden en samenvoegen (compromis) ............................................................................................................... 53

Hoofdstuk 3 - Bepaling lengte badseizoen ........................................... 23

§ 5.5 - Toelichting keuze........................................................................ 56

§ 3.1 - Comfort......................................................................................... 23

Hoofdstuk 6 - Te openen overkapping ................................................. 57

§ 3.2 - Energieverlies ............................................................................... 28

§ 6.1 - Ideeën opdoen ........................................................................... 58

§ 3.3 - Vervuiling ...................................................................................... 30

§ 6.2 - Genereren van oplossingen ....................................................... 63

§ 3.4 - Capaciteitstekort .......................................................................... 30

§ 6.3 - Keuze uit de mogelijke oplossingen ........................................... 65

§ 3.5 - Scenario's ...................................................................................... 30

§ 6.4 - Prototypen ................................................................................. 69

Hoofdstuk 7 - Bezonning ..................................................................... 73

Hoofdstuk 12 - Fundering ................................................................... 95

§ 7.1 - Beoordeling bestaande situatie ..................................................73

§ 12.1 - Drukpalen .................................................................................. 95

§ 7.2 - Beoordeling nieuwe situatie .......................................................73

§ 12.2 - Trekpalen .................................................................................. 95

§ 7.3 - Aanbevelingen voor het ontwerp ...............................................73

Hoofdstuk 13 - Afbouwconstructie ..................................................... 96

Hoofdstuk 8 - Constructievorm en stramienmaat................................. 76

§ 13.1 - Thermische isolatie ................................................................... 96

§ 8.1 - Bepalen constructietype .............................................................76

§ 13.2 - Afdichting van naden ................................................................ 99

§ 8.2 - Bepalen stramienmaat ................................................................79

§ 13.3 - Koudebruggen ......................................................................... 101

Hoofdstuk 9 - Schuivende dakpanelen ................................................. 81

§ 13.4 - Winter- en zomerklaar maken ................................................ 101

§ 9.1 - Uitgangspunten ...........................................................................81

§ 13.5 - Voorkoming van schade door corrosie ................................... 102

§ 9.2 - Vergelijking tussen constructiematerialen..................................81

Hoofdstuk 14 - Conclusies en aanbevelingen ..................................... 103

§ 9.3 - Het openen van het dak ..............................................................83

§ 14.1 - Conclusies ............................................................................... 103

Hoofdstuk 10 - Klepconstructie ........................................................... 85

§ 14.2 - Aanbevelingen ........................................................................ 105

§ 10.1 - Opbouw klep .............................................................................85

Tekeningenlijst ................................................................................ 107

§ 10.2 - Hemelwaterafvoer ....................................................................85

Overzicht bijlagen ............................................................................ 109

§ 10.3 - De hijsconstructie ......................................................................86 § 10.4 - Het openen van de klep ............................................................86 Hoofdstuk 11 - Hoofddraagconstructie ................................................ 87 § 11.1 - Uitgangspunten .........................................................................87 § 11.2 - Vergelijking liggertypen.............................................................88

§ 11.4 - Inhangligger ...............................................................................91 § 11.5 - Bokconstructie ..........................................................................91 § 11.6 - Stabiliteitsvoorzieningen ...........................................................93

Inhoudsopgave

§ 11.3 - Uitwerking spanttype 2A...........................................................89

5


Het openluchtzwembad “De Vosse” te Hillegom trekt in het zomerseizoen veel gasten uit Hillegom en de regio. Het is een van de weinige (grote) buitenbaden in de omtrek en veel liefhebbers komen hier dan ook zwemmen in een van de grote bassins of zonnen op de ruime ligweide. In de maanden september t/m april is het zwembad echter gesloten. Door het zwembad te overdekken of door andere bouwkundige of constructieve ingrepen kan het badseizoen verlengd worden. Een risico is echter dat het bad ’s zomers minder bezoekers trekt, doordat het niet langer het karakter heeft van een buitenbad. Uit deze paradox van buiten- en binnenzwembad is de volgende doelstelling afgeleid: Het verlengen van het badseizoen van openluchtzwembad “De Vosse” te Hillegom door middel van bouwkundige en constructieve ingrepen, maar met behoud van het karakter van een buitenbad. Allereerst is een afbakening gemaakt van het ontwerpproject. Hoofdstuk 2 schetst de bestaande situatie, die aangepast zal worden. In hoofdstuk 3 wordt onderzocht wat de gevolgen zijn als het buitenbad langer wordt geopend. Ook worden er enkele mogelijke scenario’s geschetst, waarvan er één wordt gekozen om uit te werken. Voor dit scenario wordt in hoofdstuk 4 het programma van eisen gepresenteerd. Vervolgens is het gekozen scenario verder uitgewerkt tijdens het Schetsontwerp. In hoofdstuk 5 wordt onderzocht hoe de gewenste functies het beste een plek kunnen krijgen in het gebouw. Daarna wordt

in hoofdstuk 6 onderzocht hoe het gebouw in de zomer geopend kan worden om buiten te kunnen zwemmen. Hieruit volgen enkele prototypes, waarvan er één is gekozen. In hoofdstuk 7 worden aanbevelingen gedaan om de bezonning van het prototype zwembad te verbeteren. In de fases Voorlopig Ontwerp en Definitief ontwerp is het gekozen prototype technisch uitgewerkt. In hoofdstuk 8 wordt een raamwerk opgezet voor de verdere uitwerking. Zo worden de constructievorm en de stramienmaat hier vastgesteld. Deze zijn namelijk ook van belang voor de schuivende dakpanelen en de klepgevel die in respectievelijk hoofdstuk 9 en 10 worden gepresenteerd. Hoofdstuk 11 behandelt de hoofddraagconstructie, die de dakpanelen en de klepgevel moet dragen. In hoofdstuk 12 wordt een korte beschrijving gegeven van de fundering. De afbouwconstructie is het onderwerp van hoofdstuk 13. Hierin wordt besproken hoe de vereiste isolatie wordt verkregen en hoe condensvorming wordt voorkomen. In hoofdstuk 14 worden tenslotte de conclusies en aanbevelingen weergegeven. Bij dit rapport horen technische tekeningen. De bijbehorende tekeningenlijst is achterin dit rapport opgenomen. Ook is er een apart boekje met bijlagen. Als er in dit rapport wordt verwezen naar een bijlage, is deze te vinden onder het nummer van de paragraaf van waaruit verwezen wordt.

Hoofdstuk 1 - Inleiding

Hoofdstuk 1 - Inleiding

7


Hoofdstuk 2 - Situatieschets In deze situatieschets wordt een beeld geschetst van de bestaande situatie van Zwembad “De Vosse” in Hillegom. Om dit alles in een context te plaatsen, is dit uitgebreid met een beschrijving van de omgeving en een korte geschiedenis van het bad.

§ 2.1 - Hillegom

Met het opkomen van de bloembollenindustrie kwam ook de economische groei naar de gemeente. De bevolking groeide van ca. 1050 inwoners in 1795 tot 8800 in 1916. Het inwonertal was 20.588 op 1 januari 2004.

Figuur 1: Ligging van Hillegom in Nederland

Hoofdstuk 2 - Situatieschets

Hillegom is de noordelijkste gemeente van de provincie Zuid-Holland. In het zuiden wordt het begrensd door de gemeente Lisse, in het westen door Noordwijkerhout. In het noorden grenst het aan de Noord-Hollandse gemeente Bloemendaal met de kernen Vogelenzang en Bennebroek. Ten oosten van Hillegom ligt de, eveneens Noord-Hollandse, gemeente Haarlemmermeer. Eeuwenlang was Hillegom een klein dorp aan de rand van de duinen. Aan het einde van de 19e eeuw kwam daar snel verandering in toen het duin werd afgegraven en plaatsmaakte voor bollengrond. Het zand werd in de plaatselijke steenfabriek verwerkt tot kalkzandsteen. Sindsdien staat dit gebied in Hillegom en omgeving bekend als de Bollenstreek.

9


10

Figuur 3: Lintbebouwing in Hillegom

Figuur 2: Bodemsoorten in Hillegom


De bebouwing in het dorp bestond van oorsprong uit lintbebouwing langs de Herenweg, die achter de duinen van Haarlem naar Leiden liep, en langs de lanen die daar meestal loodrecht op stonden. Door de vele uitbreidingswijken die sinds de jaren ’50 zijn verrezen, is dit patroon steeds minder duidelijk zichtbaar geworden. De Herenweg vormde tevens grofweg een scheiding tussen twee bodemsoorten: zandgrond aan de westzijde en veengrond aan de oostzijde van het dorp.

11


12

Figuur 4: Omgeving van De Vosse

Figuur 5: Plattegrond van Hillegom

Het oude Hillegomse zwembad aan de Jonkheer Mockkade, dat nog een zandbodem had en werd gevuld met grond- en oppervlaktewater, voldeed eind jaren ’60 niet meer aan de eisen des tijds. Sinds 1969 is het zwembad “De Vosse” aan de Vosselaan in gebruik. Het beschikt over een onoverdekt wedstrijdbassin, recreatiebassin en peuterbassin. Ook de faciliteiten waren allemaal “buiten”: de kleedhokjes waren wel overdekt, maar de wind had er vrij spel; de horeca bestond uit een verrijdbare ‘snackwagen’; er was een enorme ligweide om te zonnen en te spelen. In 1996 is het complex grondig gerenoveerd. Op de plaats van de kleedhokjes en een deel van de ligweide verrees een sporthal met kantine/horeca. Ook werden de toegang tot en aparte kleedruimtes voor het zwembad hierin opgenomen. De toegang voor auto’s werd verplaatst van de (doodlopende) Vosselaan naar de doorgaande Weerlaan. Het bad is dagelijks geopend van begin mei tot begin september. De openingstijden zijn op doordeweekse dagen van 7:00u tot 19:00u en in het weekeinde van 10:30u tot 17:00u. Buiten de schoolvakanties is het bad tevens in de middagpauze gesloten. Tijdens de natte, maar zonnige zomer van 1997 trok het zwembad 50.632 bezoekers. In 1998 waren dat 42.434 bezoekers. In dat jaar viel er in de maand juni erg veel neerslag en in de twee volgende maanden waren er ook nog eens minder zonuren dan gemiddeld. In 1999 kwamen 56.431 bezoekers naar De Vosse. Toen was het tijdens de zomermaanden warmer dan gemiddeld en waren er bovengemiddeld veel zonuren.

Op de parkeerplaats voor het complex kunnen 120 auto’s gestald worden. Deze parkeerplaats is echter bestemd voor bezoekers van zowel het zwembad, de sporthal, als het skicentrum met de daarboven gelegen fitnessruimte. Tegenwoordig grenst het complex in de noordwestzijde aan een kleinschalige wijk met rijtjeswoningen uit de jaren ’90 (o.a. Eikenlaan), waar in 2005 ook woonwagens zijn geplaatst. In het noorden is eveneens in de jaren ’90 de wijk Treslong verrezen. De directe overburen aldaar wonen aan de Ammerzoden, een rustige straat waaraan grote vrijstaande huizen staan. De wijk oostelijk van het bad is “Meer en Dorp III” met o.a. de Heemskerklaan. Deze wijk dateert deels uit de jaren ’60 en is deels uit de jaren ’70 en bestaat voor het overgrote deel uit rijtjeswoningen. Ten zuiden van “De Vosse” ligt wijk “Meer en Dorp II”, die tussen de Valckslootlaan en de Meerlaan is gelegen. Dit zijn rijtjes- en galerijwoningen uit de jaren ’50. Aan de oosten zuidzijde ligt een park met kinderboerderij als bufferstrook tussen het zwembad en omliggende wijken. Bij de uitrit van de parkeerplaats aan de Weerlaan is ook de kazerne van de plaatselijke brandweer gelegen. In 2005 is naast (en los van) de sporthal een (extern) skicentrum gebouwd. Het poldergebied ten noordoosten van De Vosse wordt tussen 2008 en 2010 bebouwd met rijtjeswoningen, vrijstaande woningen en appartementen. Deze wijk krijgt de naam “Vossepolder”. Een plattegrond van de bestaande situatie van het complex is te zien in figuur 6 op de volgende pagina. In figuur 7 op de pagina daarna is een plattegrond van de bestaande gebouw weergegeven.


§ 2.2 - De Vosse

13


14

Figuur 6: Plattegrond "De Vosse" met toegangsroutes (bestaande situatie)

10. Manager- cq. bestuursruimte 11. Administratie 12. Personeelsruimte 13. Magazijn 14. Meterkast 15. Laagspanningsruimte 16. Hoogspanningsruimte

Kleedruimten zwembad: 17. Wisselcabines 18. Gang 19. Groepskleedruimten 20. Kledinglockers 21. Garderobe 22. Douches 23. Berging 24. Berging/werkkast

25. Minder validenruimte 26. Toiletgroep Serre binnen/buiten: 40. Serre met nat terras 41. Bar Figuur 7: Indeling binnenfaciliteiten (bestaand)


Algemeen: 1. Entrée 2. Hal 3. Toilet Dames 4. Toilet Heren 5. Foyer/kantine 6. Keuken 7. Bar 9. Berging/werkkast

15


16

Figuur 8: Foto's van het wedstrijdbassin

§ 2.3 - Wedstrijdbassin Het wedstrijd- ofwel ‘diepe’ bad is 50 meter lang en 20 meter breed. De waterdiepte loopt op van 1,20 meter tot 3,25 meter. Het bad heeft een inhoud van 2.632 kubieke meter water.

Figuur 10: Doorsnede C-C over het wedstrijdbassin (bestaand)

Figuur 9: Plattegrond met locatie van wedstrijdbassin


Dit bad ligt verhoogd t.o.v. het maaiveld. De perrons liggen op ca. 1,30 meter boven het omliggende terrein. Hierdoor ligt alleen het diepste gedeelte van het bad onder maaiveldniveau. Aan de zuidzijde kunnen de verhoogde perrons vanaf de ligweide via een waadbak en een trap bereikt worden. Vanaf de kleedruimten en het recreatiebassin is kan men via een trap of hellingbaan op de perrons te komen. Langs het diepste gedeelte van het bad, aan de noord-westzijde, zijn acht startblokken en een lage duikplank (1 meter) en een hoge (3 meter) duikplank gesitueerd. Het water in het bad wordt aangevoerd via spuwers aan de (lange) zuidwestzijde van het bad en via een overloopgoot en roosters aan de noordoostzijde weer afgevoerd. Aan de zuidoostzijde van het bad staan kasten met rollen dekzeil, die gebruikt worden om het bad af te dekken.

17


18

Figuur 12: Overzichtsfoto recreatiebassin

Figuur 11: Recreatiebassin met waterglijbaan

§ 2.4 - Recreatiebassin Het recreatie-, instructie- of ‘ondiepe’ bad is 33 meter lang en 28 meter breed. De waterdiepte variëert van 0,40 meter tot 1,10 meter. Het bad heeft een inhoud van 693 kubieke meter water. De perrons van dit bassin liggen op maaiveldniveau. In de zuidelijke hoek van het bad bevindt zich een waterglijbaan die uitkomt in het diepste gedeelte van het bassin. Het perron loopt onder de glijbaan door via een trap omhoog naar het perron van het wedstrijdbad. Naast deze trap, op de grens van het perron van het wedstrijden recreatiebad, staat de badmeesterspost, vanwaar beide baden te overzien zijn. Het water in het recreatiebad wordt aan de zuidwestzijde toegevoerd en via overloopgoten aan de zuidoost- en noordwestzijde afgevoerd. Aan de zuidwesten noordoostzijde van het bad staan kasten met rollen dekzeil, die gebruikt worden om het bad af te dekken.

Figuur 13: Doorsnede A-A over het recreatiebassin (bestaand)


Figuur 14: Plattegrond met locatie Recreatiebassin

19

§ 2.5 - Peuterbassin

§ 2.6 - Ligweide

Het peuterbassin heeft afmetingen van 15 meter lang en 10 meter breed. De waterdiepte is 0,10 meter tot 0,40 meter.

Aan de oostzijde van de baden is een ligweide gesitueerd met een grootte van ca. 7500 m2. Op dit grasveld wordt gewoonlijk gezond, gepicknickt en gespeeld. Op de ligweide is in 1996 een toiletgebouw geplaatst. Vanaf de ligweide kan men via twee waadbakken met douche de perrons van het wedstrijdof recreatiebassin bereiken. Ook zijn vanaf de ligweide het ‘natte terras’ en de serre met horecavoorzieningen bereikbaar.


De toevoer van water vindt plaats aan de lange, noordwestzijde, de afvoer via overloopgoten aan de korte zijden.

20

Figuur 16: Waadbak bij recreatiebassin

Figuur 17: Waadbak bij wedstrijdbassin

Figuur 19: Toiletgebouw

Figuur 18: Serre met horeca

Figuur 15: Peuterbassin

§ 2.7 - Filtergebouw

§ 2.8 - Kleedruimten

Naast het peuterbad is, in de noordelijke hoek van het terrein, het filtergebouw gesitueerd. Hierin staan alle installaties voor de behandeling van het water: filteren en reinigen, toevoegen van zuur of loog en verwarmen. Om schommelingen in het waterpeil door golfslag en te water gaande zwemmers op te vangen is naast het filtergebouw een bufferkelder aanwezig.

Sinds de renovatie in 1996 zijn de kleedruimten in een aparte vleugel van het nieuwe gebouw gesitueerd. De kleedkamers voor het zwembad zijn gescheiden van die van de sporthal. Er zijn zowel wisselcabines als groepskleedruimten. Ook zijn er lockers, hangers, toiletten en douches aanwezig. Aan de entreezijde van alle kleedruimten is er een zogenaamde “droge” zone, aan de zwembadzijde de “natte” zone. Via de uitgang aan de zwembadzijde komt men op het zwembadterrein nabij het recreatieen peuterbassin.

Figuur 21: Ffiltergebouw

Figuur 22: Gang naar kleedkamers

Figuur 23: Doorkijk kleedcabine


Figuur 20: Installaties in het filtergebouw

21


Hoofdstuk 3 - Bepaling lengte

§ 3.1 - Comfort

badseizoen

Zwemmers die zich in het water bevinden zullen niet snel last hebben van het koudere weer buiten het huidige openingsseizoen. Bijna het gehele lichaam van de zwemmer is immers omgeven met het verwarmde water in het bassin (24oC in de huidige situatie). Zodra de zwemmer echter uit het bad gaat, staat zijn huid in direct contact met de koude buitenlucht. Dit geeft een gevoel van onbehaaglijkheid. Dit wordt nog versterkt door het feit dat tijdens het opdrogen ook energie aan de huid wordt onttrokken door het verdampende water. Dat is echter een tijdelijk verschijnsel, waar ook zwemmers in het zomerseizoen of binnenbaden mee te maken hebben, en wordt verder buiten beschouwing gelaten. Om gericht naar oplossingen te zoeken voor het eerstgenoemde probleem, is het nodig te onderzoeken welke parameters invloed hebben op die (on-) behaaglijkheid.

Als men het badseizoen langer wil laten duren dan de vier zomermaanden in de huidige situatie loopt men tegen een aantal problemen aan: 1. Comfort: De bezoekers op het perron krijgen het te koud 2. Energieverlies: Het kost veel energie om het zwemwater op temperatuur te houden 3. Vervuiling: Bladval in het najaar zorgt voor vervuild zwemwater 4. Capaciteitstekort: Er ontstaat een tekort aan kleedruimten doordat mensen zich beschut willen omkleden Hierna worden deze vier problemen onder de loep genomen. Voor elk probleem wordt gezocht naar een oplossing en onderzocht in hoeverre deze oplossing realiseerbaar en effectief is. Daarna wordt een drietal scenario's voor de lengte van het badseizoen geschetst en wordt daaruit een keuze gemaakt.

Volgens het behaaglijkheidsmodel van Fanger (zie NEN ISO 7730) zijn er diverse factoren van invloed op het behaaglijkheidsgevoel van een mens. Het model van Fanger is van oorsprong gericht op kantoorsituaties. Hierdoor gaat men uit van evenwichtssituaties. Ook is er geen rekening gehouden met de natte lichamen van zwemmers, zodat het model niet geldt totdat de zwemmer is opgedroogd of afgedroogd.

Hoofdstuk 3 - Bepaling lengte badseizoen

In de huidige situatie is het zwembad geopend in de maanden mei, juni, juli en augustus. In de overige acht maanden is het bad dus buiten gebruik en niet toegankelijk voor het publiek.

23

Hieronder is het stelsel vergelijkingen, dat bij het model hoort, weergegeven. Voor de diverse parameters is ook de eenheid en het toegestane bereik weergegeven. Het resultaat van de vergelijkingen is een zogenaamde PMV (Predicted Mean Vote).

Deze PMV is een getal dat aangeeft hoe men de omgevingsfactoren ervaart. Een tabelletje met waarden voor de PMV is hieronder te vinden.


Figuur 25: Waarden voor de Predicted Mean Vote (PMV) en het Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD)

24

De PMV is via een grafiek om te zetten in het PPD (Predicted Percentage Dissatisfied). Dit is het verwachtte percentage van de personen dat deze omgevingsfactoren onprettig vindt. De parameters uit de vergelijkingen zijn hieronder opgesomd. Daarbij is aangegeven in hoeverre die parameter beïnvloedbaar is en bruikbaar voor een oplossing. Telkens wordt aangenomen dat een bezoeker het te koud heeft en alle “verwarmende” oplossingen werken dus gunstig. Een PPD van maximaal 10% wordt gezien als aanvaardbaar; dit komt overeen met een PMV tussen -0,5 en +0,5.

Figuur 24: Behaaglijkheidsvergelijkingen volgens Fanger

3.1.1 - De luchttemperatuur

3.1.2 - De stralingstemperatuur

Deze parameter is eigenlijk juist een van de aanleidingen voor het koudeprobleem. Buiten het huidige openingsseizoen is de buitentemperatuur lager en maakt het daarmee onbehaaglijk voor bezoekers op het perron. De luchttemperatuur moet dus verhoogd worden om het behaaglijk te maken. Dit kan bijvoorbeeld door middel van heteluchtkanonnen in het geval van een open bad. Doordat de warme lucht snel afkoelt en verwaait, vergt dit echter veel energie en brengt daardoor hoge kosten met zich mee. Het verhogen van de luchttemperatuur is dus eigenlijk alleen een optie als er sprake is van een afgesloten ruimte. Binnen die de geïsoleerde schil is de (hogere) luchttemperatuur goed te regelen en te handhaven. Het realiseren van “wachtkamers” langs het perron zou hiervan een toepassing kunnen zijn. Na het zwemmen, stapt de zwemmer op het perron en ervaart een zeer onbehaaglijke omgeving. Dan loopt hij snel over het perron de verwarmde ruimte binnen, waar zijn handdoek ligt en er ruimte is om te zitten. Het realiseren van een binnenbad is de meest uitgebreide toepassing. Uit de berekening in de parameterstudie in de bijlage blijkt dat onder normale binnen-omstandigheden minimaal een luchttemperatuur van 28oC nodig is om het behaaglijk te hebben. Uit eigen ervaring lijkt dit een reële waarde: in een binnenbad is het vaak precies behaaglijk wanneer je bent opgedroogd. Volgens een vuistregel wordt de luchttemperatuur meestal 2oC hoger gekozen dan de watertemperatuur. Bij een normale watertemperatuur van 26oC wordt dus (ook) een luchttemperatuur van 28oC aangehouden. Opmerking: Deze temperatuur is voor de stilzittende en nagenoeg ongeklede bezoeker vaak behaaglijk, maar voor het personeel (dat gekleed is en rondloopt) is het vaak te warm.

De zwemmer op het perron ondervindt warmtestraling van alle omringende warmere vlakken (van bijvoorbeeld het warme water in het bassin of de zon, die helaas niet altijd aanwezig is) en geeft straling af aan de hem omringende koudere vlakken (de hemelkoepel of de perronvloer). Als de oppervlaktetemperatuur hiervan hoger zou zijn, heeft dit een gunstige invloed op de behaaglijkheid. Hierbij is te denken aan een verwarmde perronvloer of warme panelen rond het perron. Ook hier is het nadeel dat de opgewekte warmte (die nooit uit alleen straling bestaat) snel verloren gaat in een onoverdekt bad. Uit de berekening in de parameterstudie in de bijlage blijkt dat minimaal een luchttemperatuur van 26oC nodig is, omdat een groot verschil (>5 oC) tussen de luchttemperatuur en de stralingstemperatuur als oncomfortabel wordt ervaren. Dit betekent dat alleen een binnenoplossing, zoals onder het vorige punt werd genoemd, toereikend is.

Naarmate de luchtsnelheid (door bijvoorbeeld wind) groter wordt, neemt de warmte-overdracht door convectie aan het lichaamsoppervlak toe en zal een mens (binnen het geldigheidsbereik van het model van Fanger; waar de omgevingstemperatuur altijd lager is dan de lichaamstemperatuur) sneller afkoelen. Dit versterkt het probleem van onbehaaglijkheid. Bepérking van wind of tocht (door bijvoorbeeld windschermen, wanden en/of een dak) heeft hier dus een gunstige invloed op. Het model van Fanger is niet erg geschikt voor het nauwkeurig berekenen van de behaaglijkheid in de buitenlucht, omdat het slechts geldig is bij windsnelheden tussen 0 m/s en 1 m/s.


3.1.3 - De luchtsnelheid

25

Bij deze luchtsnelheden is slechts sprake van windkracht 0 of 1 (schaal van Beaufort); dit is een situatie die weinig voorkomt. Uit de berekening in de parameterstudie in de bijlage blijkt echter dat zelfs bij dergelijk lage windsnelheden al hoge luchttemperaturen nodig zijn voor een behaaglijk gevoel. Hiervoor is een binnensituatie vereist, waarin de luchtsnelheid bovendien door installaties geregeld kan worden.


3.1.4 - De relatieve luchtvochtigheid

26

De relatieve luchtvochtigheid kan enerzijds gereguleerd worden door het aanpassen van het vochtgehalte en anderzijds door het aanpassen van de luchttemperatuur. In de buitenlucht zou het vochtgehalte beïnvloed kunnen worden door bijvoorbeeld vernevelaars. Door de legionella-problematiek is het echter ten zeerste af te raden deze te gebruiken. In een afgesloten ruimte is het vochtgehalte te reguleren door de hoeveelheid ventilatie. Het aanpassen van de luchttemperatuur is op zichzelf al een parameter en heeft meer “directe invloed” dan via de dampspanning. Uit de berekening in de parameterstudie in de bijlage blijkt bovendien dat de schommeling van de relatieve vochtigheid maar een kleine invloed heeft op de behaaglijkheid. 3.1.5 - De warmte-isolatie door kleding Zwemmers hebben in het water uiteraard slechts hun badkleding aan (bij benadering ongekleed). Als zij uit het water komen, kunnen zij echter een of meer lagen kleding aan trekken. In de parameterstudie in de bijlage is telkens gezocht naar de benodigde minimumtemperaturen bij verschillende soorten kleding. Uit de berekeningen blijkt dat er men pas

behaaglijk buiten kan zitten als men zich flink aankleedt; hetgeen bij een zwembad niet gewenst is. 3.1.6 - Het metabolisme Als bezoekers hun fysieke inspanning verhogen, krijgen zij het warmer (doordat het rendement uiterst laag is en vooral warmte wordt geproduceerd) en neemt de behaaglijkheid toe. In de parameterstudie in de bijlage staan de benodigde minimumtemperaturen voor diverse activiteitsniveau's. Als kinderen bijvoorbeeld spelen/lopen over het perron, blijkt dit al bij een luchttemperatuur vanaf 17oC behaaglijk te zijn. Als de stralingstemperatuur (door bijv. perronverwarming) kan worden verhoogd, kan de minimumtemperatuur zelfs 15oC zijn. Het metabolisme/inspanningsniveau heeft dus een grote invloed op de behaaglijkheid. Het duurt echter wel enige tijd voordat een nieuw evenwicht is ingesteld: men krijgt het niet direct behaaglijk zodra begonnen wordt met lopen. 3.1.7 - De effectieve arbeid Het is niet mogelijk de effectieve arbeid te verlagen (zodat meer bewegings-energie overblijft voor warmte), aangezien het rendement voor uitwendige arbeid bij lage inspanning (zoals lopen of zitten op het perron) al (nagenoeg) nihil is. 3.1.8 - Vergelijking met klimaatgegevens van het KNMI Uit voorgaande parameterstudies zijn temperaturen voortgekomen, die minimaal nodig zijn voor een behaaglijk gevoel. Om te zien of deze waarden haalbaar zijn, is het nodig deze te vergelijken met de optredende

Als er van uit wordt gegaan dat mensen niet stilzitten, maar rondlopen of bijvoorbeeld spelen op de ligweide, is een minder hoge luchttemperatuur

Kans op minimaal o 26 C overdag


0%

0%

0%

0%

o

0%

0%

0%

0%

o

0%

0%

0%

0%

o

3,8 C

o

6,7 C

o

9,6 C

3,4 C

Mrt.

6,1 C

Apr.

8,8 C o

12,8 C

2%

0%

0%

0%

o

36 %

17 %

0%

0%

o

72 %

36 %

0%

0%

o

91 %

72 %

0%

0%

o

91 %

73 %

0%

0%

o

60 %

21 %

0%

0%

o

13 %

3%

0%

0%

o

2%

0%

0%

0%

o

0%

0%

0%

0%

13,7 C

o

16,2 C

o

18,6 C

o

18,6 C

Jun.

15,1 C

Jul.

17,3 C

Aug.

17,5 C

Sep.

o

3,6 C

o

Feb.

Mei


o


3,3 C

Gemiddelde temperatuur overdag

Gemid-delde temperatuur etmaal

Jan.

o

14,5 C o

Okt.

10,9 C

Nov.

6,9 C

Dec.

4,2 C

15,4 C 11,7 C

o

7,5 C

o

4,6 C

nodig (17oC zonder en 15oC met toepassing van stralingspanelen). De kansverdeling per maand op deze temperaturen geeft dan een logisch beeld: in de zomermaanden juli en augustus is de kans op deze temperaturen het grootst. Opvallend is eigenlijk dat het buitenbad in mei geopend is, maar in september gesloten. Qua luchttemperatuur is dit onlogisch, aangezien september meer kans geeft op een hogere temperatuur. Blijkbaar zijn er andere argumenten die zwaarder tellen. Zo telt de maand mei bijvoorbeeld meer vakantiedagen dan september.


Voor de kolom “kans op minimaal 26oC overdag” (indien stralingspanelen worden toegepast, zie 3.1.2) geldt hetzelfde als voor 28oC.

Maand

waarden. Met gegevens van het KNMI is een korte analyse gemaakt. In de tabel hieronder staan voor iedere maand de gemiddelde temperaturen gedurende de dag. Hieruit blijkt dat het in de buitenlucht nooit behaaglijk genoeg is om ongekleed te zitten (28oC benodigd, zoals besproken 3.1.1). Dit is tegenstrijdig met de persoonlijke ervaring: er zijn wel degelijk dagen in het jaar dat je in je zwemkleding buiten kunt zitten; soms is het zelfs onbehaaglijk doordat het te warm is! Een belangrijke oorzaak voor deze tegenstrijdigheid is dat de zonnestraling niet is meegenomen in de berekening. Dit zou een enorm ingewikkeld model opleveren, aangezien de zonnestraling dan verrekend moet worden in de gemiddelde stralingstemperatuur. De beschikbaarheid van de parameters die daarvoor nodig zijn (intensiteit van het zonlicht, zonnestand en aantal zon-uren per dag) is geen probleem. Het is de grilligheid van het weer dat het moeilijk maakt er een “gemiddelde” waarde aan te geven. Soms valt een hoge luchttemperatuur samen met veel zon. Soms met weinig zon. Als het heel zonnig is, kan het alsnog koud zijn. Kortom: de behaaglijkheid is erg afhankelijk van hoe de parameters per dag (of per uur) samenvallen. De weersgegevens (over temperatuur, zon en wind) zouden voor elke dag uit de datareeks met het model van Fanger geanaliseerd moeten worden (dit in tegenstelling tot slechts de gemiddelden over de datareeks die voor bovenstaande tabel zijn gebruikt). Dit vraagt om het schrijven van een speciaal rekenprogramma en gaat te ver voor dit doel.

27

Het blijkt dat er, ook in het zomerseizoen, nog veel dagen zijn dat de luchttemperatuur niet hoog genoeg is voor een behaaglijk gevoel. Blijkbaar nemen zwemmers genoegen met minder comfort gedurende de tijd dat zij niet aan het zwemmen zijn. Een groep mensen zal deze tijd echter zo kort mogelijk houden (bijvoorbeeld baantjes-trekkers; instructiezwemmers of schoolklassen die zich na het zwemmen direct weer aankleden en vertrekken). Over het algemeen kan worden geconcludeerd dat er te veel parameters zijn om de behaaglijkheid voor de zwemmers goed te voorspellen. Het model van Fanger is vooral geschikt voor binnensituaties. Het weer is grillig en veel factoren (wind, zon, temperatuur) spelen een rol. De uitkomsten van dit onderzoek kunnen een algemeen beeld geven van de situatie in elke maand, maar zijn niet betrouwbaar genoeg om de keuze voor een openingsperiode op te baseren.


§ 3.2 - Energieverlies

28

Het zwemwater koelt af doordat het zijn warmte door verdamping, straling en convectie afgeeft aan de omgeving. Deze afname van warmte moet aangevuld worden door verwarming van het zwemwater met een verwarmingsinstallatie. Des te groter de afgifte van warmte aan de omgeving, des te meer warmte er aangevuld moet worden en des te meer energie dit kost. Voor de berekeningen in de volgende paragrafen is alleen uit gegaan van warmteverlies aan het wateroppervlak. Ook de inkomende energie door zonnestraling op het bad (vooral in de zomer) is niet meegenomen in de berekening. Het verschil tussen het energieverlies in de zomer en winter zal dus groter zijn dan berekend.

3.2.1 - Verdamping Een groot deel van het warmteverlies wordt veroorzaakt door verdamping van het bassinwater. De verdamping is afhankelijk van de watertemperatuur, de buitenluchttemperatuur, de luchtvochtigheid buiten en de woeligheid van het wateroppervlak. Om de berekening te vereenvoudigen is de windsnelheid over het jaar constant verondersteld. Hierdoor kan gerekend worden met een constante factor die de woeligheid van het water weergeeft. De berekening is te vinden in de bijlagen. De resultaten staan in de tabel op de volgende pagina. 3.2.2 - Convectie De afgifte van warmte door convectie is afhankelijk van het temperatuurverschil tussen het water en de (buiten-)lucht en van de luchtsnelheid rond het contactoppervlak. Als het temperatuurverschil toeneemt, neemt ook het transport (afgifte) van warmte toe. Als de luchtsnelheid toeneemt, neemt eveneens het warmtetransport toe. Dit komt doordat de luchtstroom (bijvoorbeeld de wind) de overgangslaag (stilstaande luchtlaag langs het contactvlak, vergelijkbaar met een spouw) verstoort. Voor de eenvoud is de windsnelheid over het gehele jaar als constant aangenomen, waardoor voor alle maanden met dezelfde overgangscoëfficiënt gerekend kan worden. De berekening is te vinden in de bijlagen. De resultaten staan in de tabel op de volgende pagina. 3.2.3 - Straling De warmte-afgifte door straling is afhankelijk van de stralingstemperatuur van het “uitzendende vlak” (in dit geval de waterspiegel) en het “vlak” waar dat op “uitkijkt” (in dit geval de hemelkoepel). De stralingstemperatuur van de hemelkoepel is (vooral in heldere nachten) erg laag,

3.2.4 - Totaal warmteverlies In onderstaande tabel is aangegeven wat het warmteverlies per maand bedraagt. Ook zijn de procentuele verschillen tussen de maanden en de verschillende openingsperioden te zien. Als het zwembad bijvoorbeeld zes maanden per jaar geopend wordt (i.p.v. de huidige vier), neemt het warmteverlies (en dus het energieverbruik) met 65% toe, terwijl het bad 50% langer open is. Om de extra stookkosten

Jan Feb Mrt Apr Mei Juni Juli Aug Sep Okt Nov Dec

verdamping W/m2 403 407 385 369 324 286 246 243 280 327 368 393

warmteverlies per maand convectie straling 2 W/m W/m2 414 155 412 156 358 142 304 126 224 101 178 83 134 67 130 64 190 82 262 104 342 129 396 147

totaal W/m2 971 975 885 799 649 547 448 437 552 693 839 936

te dekken, zouden er maandelijks meer bezoekers moeten komen dan in het zomerseizoen, hetgeen natuurlijk niet reëel is. Buiten de openingsuren is het warmteverlies te beperken door het bad af te dekken. Hiervoor zijn voor buitenbaden standaard roldekens in de handel. Tijdens de openingsuren kan het bad niet afgedekt zijn. Om dan toch de warmte-afgifte door straling te beperken kan een dak boven het bad worden gebouwd om “het zicht op de hemelkoepel” af te schermen. De verdamping en convectie kan beperkt worden door windschermen te plaatsen, hoewel deze vooral langs de randen van het bassin effect zullen hebben. Door het creëren van een binnenbad is het warmteverlies beter te beheersen. In een binnenbad zijn echter weer extra (luchtbehandelings-) installaties nodig, die ook energie kosten.

totaal % 222% 223% 202% 183% 148% 125% 102% 100% 126% 158% 192% 214%

warmteverlies tov de huidige openingsperiode 4 mnd/j 6 mnd/j 8 mnd/j 10 mnd/j 12 mnd/j

100%

100%

420%


waardoor het verschil in stralingstemperatuur (en dus afgifte van warmtestraling) groot is. Om de berekening te vereenvoudigen is aangenomen dat de hemeltemperatuur in de winter 10oC lager is dan de luchttemperatuur. In de zomer is dit verschil 5oC. Het verloop tussen deze beide uitersten is sinusvormig. De berekening is te vinden in de bijlagen. De resultaten staan in de tabel onderaan deze pagina.

110% 120% 131% 140% warmteverlies per maand tov huidige periode

29

165%

241%

328%

§ 3.3 - Vervuiling

§ 3.5 - Scenario's

In de maanden oktober en november verliezen loofbomen hun bladeren. Zo ook de bomen rondom het zwembad, waardoor veel afgevallen blad in het bassin terecht komt. Dit kan uiteraard voorkomen worden door de loofbomen te kappen, maar dit is een oplossing die voor een groot deel buiten de macht van de beheerders van het zwembad ligt. Een andere mogelijkheid is om het bad af te schermen voor het vallende blad. Dit kan door middel van het plaatsen van wanden en een dak. Dit kunnen traditionele, gesloten vlakken zijn, maar ook bijvoorbeeld een gaas- of netconstructie. Een laatste optie is, dat het bad met een standaard roldeken wordt afgedekt tijdens de periode van bladval en daarna weer wordt opengesteld.

Om bij de conclusie een goede vergelijking te kunnen maken tussen concrete opties, wordt hier een aantal scenario's voorgesteld. Er kan gekozen worden tussen: 1. Buitenbad (huidige situatie) 2. Buitenbad met aanpassingen (rekken van het badseizoen) 3. Binnenbad (gehele jaar geopend)


§ 3.4 - Capaciteitstekort

30

Deels is dit probleem te wijten aan dezelfde oorzaken als punt 1, namelijk dat het voor de bezoekers eenvoudigweg te koud is om zich ongekleed nog comfortabel te voelen. Zie hiervoor paragraaf 3.1. Daarnaast is het zo dat bezoekers in de zomerperiode vaak al met lichte kleding of reeds in zwemkleding naar het zwembad komen. Deze bezoekers maken dan niet (of slechts heel kort) gebruik van de kleedruimten. In de winter zullen de bezoekers dikker gekleed naar het zwembad komen en dan ook wél (en bovendien voor langere tijd) gebruik maken van de kleedruimten. Door deze verschijnselen is de capaciteit van de huidige kleedruimten ontoereikend.

3.5.1 - Buitenbad (huidige situatie)

3.5.2 - Buitenbad met aanpassingen

Het zwembad is onoverdekt. Het zwemwater kan verwarmd worden tot 24oC. Er zijn roldekens om het bad buiten de openingsuren af te dekken. Het bad is geopend in de maanden mei, juni, juli en augustus (4 maanden).

Het zwembad is onoverdekt. Er zijn extra kleedruimten gerealiseerd in of tegen het bestaande gebouw. Naast het perron zijn verwarmde wachtkamers gebouwd. De perrons zelf zijn voorzien van vloerverwarming en stralingspanelen. Rond de perrons staan windschermen opgesteld. Het zwemwater kan verwarmd worden tot 24oC. Er zijn roldekens om het bad buiten de openingsuren af te dekken. Het bad is geopend in de maanden april, mei, juni, juli, augustus en september.

Nadelen: § Bezoekersaantallen zijn zeer weersafhankelijk § Een groot deel van het personeel is slechts in het seizoen nodig § Er zijn veel voorbereidende werkzaamheden nodig voor het begin van het badseizoen § Er zijn geen inkomsten tijdens het winterseizoen § Door weersinvloeden is er relatief veel onderhoud aan de bassins

Voordelen: § Er is geen bladval tijdens de openingsperiode § Er zijn nauwelijks kosten in het winterseizoen § Relatief weinig investeringen Nadelen: § Het is onbekend hoeveel bezoekers het in de extra maanden openingstijd comfortabel genoeg vinden om te gaan zwemmen § Bezoekersaantallen zijn tamelijk weersafhankelijk § Het energieverlies neemt sterker toe dan het te verwachten aantal bezoekers § Een groot deel van het personeel is slechts in het seizoen nodig § Er zijn veel voorbereidende werkzaamheden nodig voor het begin van het badseizoen § Er zijn geen inkomsten tijdens het winterseizoen § Door weersinvloeden is er relatief veel onderhoud aan de bassins


Voordelen: § De ervaring leert dat het klimaat voldoende comfortabel is § Behalve voor het zwemwater is geen verwarming nodig § Er zijn weinig kleedruimten benodigd omdat mensen zich thuis of op de ligweide omkleden § Er is geen overkapping of gebouw nodig voor het zwembad § Er zijn nauwelijks kosten in het winterseizoen

31

3.5.3 - Binnenbad Het zwembad heeft een geïsoleerd dak en geïsoleerde wanden, waarbinnen een geconditioneerde ruimte ontstaat. Er zijn extra kleedruimten gerealiseerd in of tegen het bestaande gebouw. Het bad is het gehele jaar geopend. Voordelen: § Het klimaat kan zodanig geregeld worden dat het voor de zwemmers behaaglijk is § Er kunnen geen bladeren in het bad vallen § Personeel kan in vaste dienst zijn § Bezoekersaantallen zijn niet weersafhankelijk § Inkomsten gedurende het gehele jaar


Nadelen: § Exploitatiekosten gedurende het gehele jaar § Grote investeringen

32

NB: Omdat een randvoorwaarde van dit afstudeerproject is, dat het badseizoen wordt verlengd, met behoud van het karakter van een buitenbad, moet de overkapping bij mooi weer wegneembaar of te openen zijn. 3.5.4 - Keuze Zoals eerder vermeld, zijn alle scenario's geschikt voor de openingsperiode, waarvoor zij bedacht zijn. Er wordt nu dus gekozen voor een openingsperiode aan de hand van de voor- en nadelen die de scenario's met zich meebrengen.

Het scenario “Buitenbad” is voor de exploitanten een prima oplossing. Voor dit afstudeerproject is het slechts ter vergelijking, aangezien hier juist gezocht wordt naar een verlenging van het badseizoen. Het is wenselijk dat, wanneer de investeringskosten van een scenario groter zijn, er meer voordelen of minder nadelen uit voortkomen. Dit geldt helaas niet voor het scenario “Buitenbad met aanpassingen”. Ondanks het feit dat het badseizoen er mee verlengd wordt en er dus meer bezoekers verwacht kunnen worden (voordeel), blijven veel van de nadelen overeind: Een groot deel van het personeel is slechts in het seizoen nodig, er zijn veel voorbereidende werkzaamheden nodig voor het begin van het badseizoen en door weersinvloeden is er relatief veel onderhoud aan de bassins. Ook zijn de bezoekersaantallen afhankelijk van het weer. De vraag is dus of het verlengen van het seizoen dan exploitatie-technisch wel zin heeft. Bij het scenario “Binnenbad” is een grote investering nodig om het te realiseren. Maar alle genoemde nadelen zijn dan niet meer van toepassing. Doordat een volledig te conditioneren binnenklimaat ontstaat, zijn de bezoekersaantallen nauwelijks afhankelijk van het weer. Voor dit afstudeerproject is dit scenario bovendien de beste keuze doordat het voor alle aandachtsgebieden (bouwkunde/architectuur, constructie, bouwfysica en afbouw) interessante onderwerpen biedt. 3.5.5 - Conclusie Er wordt gekozen voor een binnenbad dat het gehele jaar geopend is. Dit vraagt hoge investeringen, maar is gunstig voor de exploitatie. Ook geeft dit scenario interessante onderwerpen om uit te werken in dit project.

Hoofdstuk 4 - Programma van Eisen

4.1.4 - Handhaven bassins Het bestaande recreatieen wedstrijdbassin blijven gehandhaafd. Aanpassingen aan deze bassins zijn toegestaan.

§ 4.1 - Zelf opgelegde randvoorwaarden van het ontwerpproject 4.1.1 - Behoud openlucht-karakter Het zwembad zal op een dusdanige manier geopend kunnen worden, dat (bij mooi weer) in de open lucht gezwommen kan worden. 4.1.2 - Perceelgrenzen De perceelgrenzen van het huidige complex zijn tevens de uiterste grenzen voor het nieuwe zwemcomplex. 4.1.3 - Handhaven sporthal Het gedeelte van het complex dat de sporthal en de ondersteunende functies daarvoor herbergt, dient te worden gehandhaafd. Het gedeelte van het bestaande complex dat een functie heeft ten behoeve van het zwembad, mag wel worden aangepast.

§ 4.2 - Te huisvesten activiteiten De zwem- en recreatieactiviteiten/functies die het huidige zwemcomplex herbergt, dienen in het nieuwe complex te blijven of terug te keren. Dit geldt dus voor: § Peuterzwemmen § Recreatiezwemmen ongeoefende zwemmers § Recreatiezwemmen geoefende zwemmers § Instructiezwemmen (“zwemles”) § Waterglijbaan § Wedstrijdzwemmen § Waterpolo § Ligweide § Horeca

§ 4.3 - Eisen/wensen met betrekking tot de exploitatie 4.3.1 - Verkorting wedstrijdbassin De oppervlakte van het wedstrijdbassin is te groot voor een rendabele exploitatie tijdens het recreatieve gebruik (baantjes zwemmen). Het bad zou in dit kader verkort moeten worden tot een 25-meterbad.


In dit Programma van Eisen wordt opgesomd aan welke eisen het Schetsontwerp zal moeten voldoen.

33

4.3.2 - Omschakeling open/dicht

§ 4.5 - Aannamen met betrekking tot het aantal

Het omschakelen tussen “buitenbad” en “binnenbad” en vice versa dient tijdens de openingstijden plaats te kunnen vinden en zo veel mogelijk arbeidsextensief te zijn.

bezoekers

§ 4.4 - Eisen met betrekking tot de vormgeving

De beheerder verwacht dat er in de maanden mei, juni, juli en september maximaal 1000 bezoekers gelijktijdig aanwezig zullen zijn.

Sportcomplex “De Vosse” bestaat uit een sporthal en een zwembad, maar heeft één exploitant en organisatie. Daarom is het wenselijk dat het oude en nieuwe gedeelte van het complex als een eenheid overkomen op het publiek. Daaruit vloeien de volgende eisen voort: 4.4.1 - Entree


Er dient slechts één gezamenlijke entree te zijn voor zowel de sporthal als het zwembad.

34

4.4.2 - Vormgeving De vormgeving van het nieuwe gedeelte (zwembad) dient aan te sluiten bij het bestaande gedeelte (functies en sporthal).

4.5.1 - Bezoekersaantal zomermaanden

4.5.2 - Bezoekersaantal wintermaanden De beheerder verwacht dat er in de maanden september t/m april maximaal 500 bezoekers gelijktijdig aanwezig zullen zijn. 4.5.3 - Bezoekersaantal toeschouwers “De Vosse” is volgens de klassificering van de KNZB een accommodatie met een C-status, hetgeen inhoudt dat deze is bedoeld voor lokale en regionale wedstrijden en trainingen. Er wordt uitgegaan van maximaal 100 toeschouwers.

§ 4.6 - Ruimtelijk functionele eisen 4.6.1 - Entree De entree is reeds in het bestaande complex aanwezig en wordt bij voorkeur gehandhaafd. De doorgang ter plaatse van de toegang is minimaal 1,5 meter breed en 2,30 meter hoog.

Afmetingen In de nabijheid van de entree dient de kassa gesitueerd te zijn. Deze ruimte moet minimaal 8m2 beslaan. De toegang tot de ruimte is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog. 4.6.3 - Ontvangstruimte Tussen de kassa/receptie en de kleedruimten moet er ruimte zijn voor de zwemmers en toeschouwers om even op elkaar te wachten, te verzamelen, het haar te drogen en te borstelen e.d. 4.6.4 - Zwemzaal In de zwemzaal worden de zwemactiviteiten uit 4.2 gehuisvest. Hiervoor zijn de minimale afmetingen in onderstaande tabel weergegeven.

Diepte

Vrije hoogte

Afmetingen perrons

0,1 - 0,4 m

3,0 m

2,0 m

Peuterzwemmen

75 m

Recreatie ongeoefende zwemmers

800 m

2

0,4 – 1,1 m

3,0 m

4,0 m

Recreatie geoefende zwemmers

500 m

2

1,2 m

3,0 m

4,0 m

2

0,8 m*

3,0 m

2,0 m*

40 m *

2,0 m*

3,0 m

2,0 m*

Instructiezwemmen

2

160 m * 2

Minimaal één wand en het dak moeten bij mooi weer geopend kunnen worden. Een toegang tot de zwemzaal is minimaal 1,10 meter breed en 2,30 meter hoog. Op de looproute tussen de zwemzaal en andere ruimten dienen douches en/of een waadbad aanwezig te zijn.

Wedstrijdzwemmen

25 x 21 m* of 50 x 21 m*

1,0-1,4 m*

4,5 m*

1 lange + korte zijde à 2,0m* 1 lange + korte zijde à 5,0m*

Waterpolo

Lengte: 2530m* Breedte: 1720m*

2,0 m*

4,5 m*

2,0m*

*Deze maten komen voort uit de aanbevelingen van de KNZB


4.6.2 - Kassa/receptie

35

4.6.5 - Waterglijbaan In de zwemzaal dient een waterglijbaan met een lengte van circa 50 meter te zijn opgenomen. 4.6.6 - Centrale post In de zwemzaal dient een centrale post aanwezig te zijn. Dit is een balie waarin de bedieningspanelen voor de verlichting en geluidsinstallatie en een telefoon zijn opgenomen. 4.6.7 - Berging zwemattributen Deze berging van minimaal 25m2 en 2,60 meter hoog dient te grenzen aan de zwemzaal en vanaf alle perrons bereikbaar te zijn. De toegang tot de berging is minimaal 1,50 meter breed en 2,30 meter hoog.

bassin. De minimale oppervlakte beslaat 6m2 en de vrije hoogte is minimaal 2,60 meter. De toegang tot de ruimte is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog. 4.6.10 - Toeschouwersruimte Vanuit de toeschouwersruimte moet het publiek vrij uitzicht hebben over het wedstrijdbassin. Er is publiek te verwachten tijdens zwemwedstrijden, waterpolowedstrijden en het examen van het instructiezwemmen. Een ruimte met losse stoelen of banken aangevuld met staanplaatsen volstaat. Voor deze stoelen of banken dient dan ook een berging aanwezig te zijn. Er wordt uitgegaan van maximaal 100 personen. De vrije hoogte is minimaal 2,60 meter. De toegangsroute tot de toeschouwersruimte omzeilt de kassa en kleedruimten. 4.6.11 - Kleedruimten


4.6.8 - EHBO- en massageruimte

36

Deze ruimte dient minimaal 15m2 te beslaan en direct bereikbaar te zijn vanuit de zwemzaal. De vrije hoogte is minimaal 2,60 meter. De toegang tot de ruimte is minimaal 1,10 meter breed en 2,30 meter hoog. Bovendien moet er een relatie te zijn met het buitenterrein ivm bereikbaarheid van/naar een gereedstaande ambulance. Deze looproute is gescheiden van de routes voor het publiek.

4.6.9 - Wedstrijdleiding ruimte Deze ruimte moet toegankelijk zijn vanaf het perron van het wedstrijdbassin. Vanuit deze ruimte moet er goed uitzicht zijn over het

Er zijn diverse soorten kleedruimten benodigd, voor dames en heren gescheiden. De kleedruimten moeten op de grens liggen tussen de zogenaamde “droge“ en “natte” zone. De droge zone is dat gedeelte van het complex dat door bezoekers met schoenen wordt betreden. In de natte zone wordt door de bezoekers op blote voeten gelopen. Het is slechts aan de badmeesters voorbehouden om met schoenen zowel de droge als de natte zone te betreden. Hiervoor hebben zij echter (sport-) schoenen die zij alleen binnen het complex gebruiken en die derhalve niet of nauwelijks straatvuil zullen verspreiden.

Soort kleedruimte

Aantal

Afmetingen

Toelichting

Groepskleedruimten

2x dames + 2x heren

4,0 x 3,0 m

Per kleedruimte 15 personen à 0,5m banklengte, breedte 3,0 meter*

Gezinscabines

4x

4m *

Individuele cabines

30x

1,2 x 1,4 m*

Kleedruimte minder validen (MIVA)

2x

6m

2

2

*Deze maten komen voort uit de aanbevelingen van de KNZB

4.6.13 - Toiletten natte zone Nabij de kleedruimten dienen toiletten te zijn gesitueerd. De toiletgroep moet uit minimaal 3 damestoiletten, 3 herentoiletten en een toilet voor minder validen bestaan. Indien de loopafstand tot deze toiletgroep erg groot is, wordt aanbevolen elders een extra toiletgroep te situeren van 2+2 toiletten. Een toiletruimte is minimaal 0,90 meter bij 1,20 meter groot. De toegang tot een toilet is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog en mag niet direct op een verblijfsruimte uitkomen. Een toilet voor minder validen is minimaal 1,65 meter bij 2,20 meter groot. De toegang tot een toilet voor minder validen is minimaal 1,10 meter breed en 2,30 meter hoog en mag niet direct op een verblijfsruimte uitkomen. In de looproute tussen de toiletten en de zwemzaal dienen douches en/of een waadbaak aanwezig te zijn.

De hoogte van de wanden van de kleedcabines is minimaal 2,20 meter hoog. De vrije hoogte van de totale kleedruimte is minimaal 2,60 meter. De toegang tot de totale kleedruimte is minimaal 1,10 meter breed en 2,30 meter hoog. 4.6.12 - Lockers Nabij de kleedruimten dienen voldoende lockers te worden geplaatst. Het aantal dient op het bezoek in de wintersituatie te worden aangepast. In de drukkere zomersituatie blijken veel bezoekers hun spullen mee te nemen naar de ligweide.

In de nabijheid van het “droge gedeelte” van de horeca dienen toiletten aanwezig te zijn. Het gaat hierbij om minimaal 2 damestoiletten, 2 herentoiletten en een toilet voor minder validen. Ook nabij de toeschouwersruimte dienen toiletten aanwezig te zijn. Het gaat hierbij om minimaal 2 damestoiletten, 2 herentoiletten en een toilet voor minder validen. Op of nabij de ligweide dienen toiletten aanwezig te zijn. Het gaat hierbij om minimaal 2 damestoiletten en 2 herentoiletten.


4.6.14 - Toiletten droge zone

37

Nabij de bestaande entree en op de ligweide zijn reeds toiletten aanwezig, deze kunnen meegerekend in de telling voor bovenstaande eisen. Een toiletruimte is minimaal 0,90 meter bij 1,20 meter groot. De toegang tot een toilet is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog en mag niet direct op een verblijfsruimte uitkomen. Een toilet voor minder validen is minimaal 1,65 meter bij 2,20 meter groot. De toegang tot een toilet voor minder validen is minimaal 1,10 meter breed en 2,30 meter hoog en mag niet direct op een verblijfsruimte uitkomen. 4.6.15 - Personeelsruimten


Een badmeesterskleedruimte en –kantine is reeds in het bestaande gedeelte aanwezig in kan aldaar worden gehandhaafd. Dit om geluidsoverlast vanuit de zwemzaal te voorkomen. Ook kunnen de badmeesters zich hier terug trekken buiten het gebied met de dominante “zwembadlucht”.

38

te bouwen horeca. De vrije hoogte is minimaal 2,60 meter. De toegang tot de horeca is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog. 4.6.17 - Ligweide De ligweide heeft een minimale oppervlakte van 6000m2. In alle looproutes van de ligweide naar de zwemzaal dient een waadbak en douches te zijn opgenomen om zand en gras van de voeten te spoelen. 4.6.18 - Filterruimten Het bestaande filtergebouw bevat reeds de functies voor het verkrijgen van een goede kwaliteit zwemwater en kan dus gehandhaafd worden. In dit bestaande gebouw bevinden zich de filters voor het zwemwater, de apparatuur voor de toevoeging van chemicaliën aan het zwemwater, de opslag voor deze chemicaliën en een installatie voor het verwarmen van het zwemwater. De bestaande toegangsdeuren dienen bruikbaar te blijven als (nood-)uitgangen. Het dakluik ten behoeve van installeren of verwijderen van installaties dient eveneens bruikbaar te blijven.

4.6.16 - Horeca 4.6.19 - Bufferkelder De horeca dient een minimaal twee uitgiftepunten te hebben voor eten en drinken. Minimaal één daarvan grenst aan de “droge zone” en minimaal één aan de “natte zone”. In de natte zone is daarnaast ruimte voor 20 zitplaatsen. In de droge zone is er ruimte voor 30 zitplaatsen. De oppervlakte van de keuken is minimaal 20m2. In het bestaande gedeelte is al een keuken en kantine aanwezig. Voor de berekening van het keukenoppervlak en het aantal “droge” zitplaatsen mogen deze worden meegenomen, indien deze aansluiten op de nieuw

De bufferkelder dient als tijdelijke opslag voor zwemwater. Het water uit de overloopgoten van alle bassins moet hier onder vrij verval naar toe kunnen stromen. Het water uit de bufferkelder wordt bovendien gebruikt om het filter mee te reinigen. Een situering nabij het filtergebouw is daarom gewenst. De capaciteit van de bufferbak moet 60m3 bedragen. Er is reeds een bestaande bufferkelder aanwezig, waarvan gebruik kan worden gemaakt.

De vuilwaterkelder is bedoeld als buffer van vuil water voordat het op het gemeentelijk riool wordt geloosd. Het vuile water is afkomstig van het reinigen van het filter en vanaf de goten langs de perrons. Deze buffer is nodig omdat het gemeentelijk riool niet de capaciteit heeft deze grote hoeveelheden water in korte tijd te verwerken. Ook is het mogelijk warmte terug te winnen uit het water in deze buffer. De capaciteit van de vuilwaterkelder moet 80m3 bedragen. 4.6.21 - Ruimte voor verwarmingsinstallaties De ruimte die nodig is voor de installaties voor de verwarming van de zwemzalen is minimaal 70m2 groot en heeft een vrije hoogte van minimaal 3,8 meter. De ruimte voor de verwarmingsinstallaties van de overige ruimten is minimaal 20m2 groot met een vrije hoogte van minstens 3,2 meter. De toegang tot deze ruimten is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog. Er dient een voorziening (wegneembare pui of luik in het dak) aanwezig te zijn voor het installeren of verwijderen van grote installatiedelen. In verband met explosiegevaar dient minimaal één van de afscheidingen (wanden of dak) met de buitenlucht zodanig te zijn aangebracht dat deze eerder bezwijkt dan de (hoofd-)draagconstructie. De ruimten zijn vorstvrij te houden.

de overige ruimten is minimaal 30m2 groot met een vrije hoogte van minstens 2,5 meter. De toegang tot deze ruimten is minimaal 0,85 meter breed en 2,30 meter hoog. Er dient een voorziening (wegneembare pui of luik in het dak) aanwezig te zijn voor het installeren of verwijderen van grote installatiedelen. De ruimten zijn vorstvrij te houden. 4.6.23 - Werkkasten Voor het opbergen van schoonmaakmaterialen en -machines dient een werkkast van minimaal 4m2 aanwezig te zijn. Het verdient de aanbeveling daarnaast enkele kleinere kasten verspreid over het complex op te nemen.

§ 4.7 - Nooduitgangen 4.7.1 - Plaatsing De loopafstand vanaf een punt in een verblijfsruimte tot een (nood-) uitgang mag niet groter zijn dan 20 meter. Deze uitgang leidt naar een andere rookcompartiment of de buitenlucht. Ook is het toegestaan dat deze uitgang leidt naar een andere verblijfsruimte, mits deze minimaal twee uitgangen heeft die leiden naar een ander rookcompartiment of de buitenlucht.

4.6.22 - Ruimte voor luchtbehandelingsinstallaties De ruimte die nodig is voor de installaties voor de luchtbehandeling van de zwemzalen is minimaal 100m2 groot en heeft een vrije hoogte van minimaal 5,0 meter. De ruimte voor de luchtbehandelingsinstallaties van

4.7.2 - Afmetingen De genoemde (nood-)uitgangen hebben een minimale breedte van 0,85 meter en een minimale hoogte van 2,30 meter. De totale breedte van de uitgangen in een verblijfsruimte is 13,5 mm per vierkante meter


4.6.20 - Vuilwaterkelder

39

verblijfsruimte voor bezettingsgraad B1 of 5,5 mm per vierkante meter verblijfsruimte voor bezettingsgraad B2. 4.7.3 - Draairichting De genoemde (nood-)uitgangen draaien niet tegen de vluchtrichting in als de oppervlakte van het gebied dat gebruik maakt van deze deur groter is dan 20m2 voor bezettingsgraad B1 of 50m2 voor bezettingsgraad B2. Een nooddeur kan geen schuifdeur zijn.

§ 4.9 - Eisen aan het binnenklimaat 4.9.1 - Luchttemperatuur De klimaatinstallaties moeten tijdens openingsuren een luchttemperatuur van 26-28oC (afhankelijk van de doelgroep op dat moment) in de zwemzaal kunnen handhaven. Buiten openingsuren moet de luchttemperatuur minimaal 15oC bedragen. 4.9.2 - Luchtvochtigheid

§ 4.8 - Constructieve eisen 4.8.1 - Referentieperiode en veiligheidsklasse


De referentieperiode voor het gebouw bedraagt 50 jaar. Het beftreft een gebouw in veiligheidsklasse 3 met een sportfunctie.

40

4.8.2 - Vloerbelasting De maximale vloerbelasting bedraagt 5 kN/m2. 4.8.3 - Corrosiebescherming De constructie moet tegen een vochtig en agressief binnenmilieu worden beschermd. Het gebruik van roestvaststaal voor constructieve elementen is niet toegestaan, omdat dit materiaal in een chloridehoudend milieu in een onvoorspelbare mate aangetast wordt door (spannings-) corrosie.

De luchtbehandelingsinstallatie moet een absoluut vochtgehalte van maximaal 14 gram waterdamp per kilogram droge lucht kunnen handhaven. Dit komt overeen met een relatieve vochtigheid van 65%55%. Hiervoor moet de installatie de (binnenkomende) lucht kunnen ontvochtigen.

Deel A: Schetsontwerp Nadat in de voorgaande hoofdstukken de randvoorwaarden voor het ontwerp zijn vastgesteld, wordt er in de komende hoofdstukken een begin gemaakt met het ontwerp. In het schetsontwerp wordt een grove indeling gemaakt voor alle functies die het zwembad moet herbergen. Zo ontstaat een globale plattegrond. Ook wordt onderzocht op welke manier het gebouw geopend en gesloten kan worden.


Uiteindelijk zijn er drie prototypes ontworpen, waarvan er één wordt gekozen om uit te werken. Ook wordt het gekozen prototype onderworpen aan een bezonnings-studie. De aanbevelingen uit deze studie worden meegenomen in het Voorlopig- en Definitief Ontwerp.

41


42

Figuur 26: Relatiediagram verkeersstromen

In het voorgaande hoofdstuk is in het Programma van Eisen opgegeven welke ruimtes in het zwembadcomplex aanwezig moeten zijn en aan welke eisen deze moeten voldoen. Dit hoofdstuk wil laten zien waar deze functies een plaats vinden in het complex en hoe deze indeling tot stand is gekomen. Eerst worden de relaties tussen de verschillende functies onderzocht. Daarna worden alternatieven gepresenteerd, die zijn ontstaan door de functies uit het relatiediagram op verschillende wijzen te rangschikken. Tot slot is een keuze gemaakt uit de genoemde alternatieven. Een hulpmiddel bij het bepalen van de manier waarop functies (en dus ruimtes) worden gerangschikt, is een relatiediagram. Daarin is te zien welke functies een bezoeker van het zwembad nodig heeft en in welke volgorde hij/zij die doorloopt. Functies/ruimtes die een bezoeker direct na elkaar zou bezoeken, hebben een relatie met elkaar en dienen dus aangrenzend (of in elkaars nabijheid) gesitueerd te worden. Hiernaast is het relatiediagram voor het complex weergegeven. Zoals is af te lezen, worden de bezoekers voor de sporthal en voor het zwembad al direct na de entree gescheiden. De functies van de sporthal zijn in dit diagram niet verder opgenomen, aangezien deze reeds bestaan en ook behouden blijven. De zwembadbezoekers moeten dan eerst de kassa passeren voordat zij verder het complex in kunnen gaan. Voordat de bezoekersstroom wordt gesplitst in “publiek” en “zwemmers”, moet er de mogelijkheid zijn iets te bestellen aan de bar. Op deze manier kan horecaomzet verkregen worden van beide bezoekersgroepen. Het publiek gaat vanaf hier naar de tribune, die uitzicht dient te geven over het

wedstrijdbassin (waarin zowel de wedstrijden als het diploma-zwemmen wordt gehouden). De zwemmers gaan vanaf hier naar de kleedruimten. Via de douches komt men dan bij de zwemfuncties. Het recreatiegedeelte voor ongeoefende zwemmers is hierin de spil waar omheen de andere (zwem-)functies zijn gegroepeerd. Dit is zo, omdat het dit ondiepste bedoeld is voor álle zwemmers en het minste gevaar oplevert voor jonge en ongeoefende zwemmers. Vanaf het perron naast het ondiepe bassin heeft men bovendien toegang tot de horeca, de ligweide en (weer) tot de kleedruimten en toiletten. De berging, Centrale Post en EHBO-ruimte zijn niet voor het publiek toegankelijk, maar dienen wel aan te sluiten op de zwemfuncties. De ruimte voor de wedstrijdleiding dient uitzicht te hebben op en een directe toegang tot de wedstrijdfuncties. In een zwembad is het erg belangrijk te om een duidelijk onderscheid te hebben tussen een “natte” en “droge” zone. De “natte zone” is het gebied met onder andere de perrons en bassins, waar de zwemmers op blote voeten lopen. Deze zone moet vrij zijn van (straat-)vuil omdat dit anders via de voeten van de zwemmers in het zwemwater terecht komt. De “droge zone” wordt gevormd door de overige ruimtes in het complex: het deel waar (nog) met schoenen wordt gelopen en de ligweide, waar voeten vies (kunnen) worden door het gras en bestrating. Door middel van waadbakken en douches bij de overgangen tussen de “droge zone” en “natte zone” wordt voorkomen dat vuil aan de voeten wordt meegenomen naar de perrons. Er moet opgemerkt worden dat in dit diagram bewust de zwemfuncties en niet de fysieke ruimtes (bassins) zijn weergegeven. In de hierna beschreven alternatieven wordt namelijk gevarieerd in het samenvoegen en onderverdelen van de functies over de bassins.

Hoofdstuk 5 - Functionele inrichting


43


Voor de overzichtelijkheid is hier het overzicht van de vereiste zwemfuncties overgenomen uit hoofdstuk 4: § Peuterzwemmen § Recreatiezwemmen ongeoefende zwemmers § Recreatiezwemmen geoefende zwemmers § Instructiezwemmen (“zwemles”) § Waterglijbaan § Wedstrijdzwemmen § Waterpolo Op de hierna volgende pagina’s wordt het nulalternatief (de bestaande situatie) en de drie nieuwe alternatieven gepresenteerd. Telkens wordt het alternatief beschreven met tekst; samengevat in een overzichtstabel en gevisualiseerd met een vlekkenplan.

In een vlekkenplan worden de functies afgebeeld als rechthoeken en gegroepeerd aan de hand van de relaties in het vlekkenplan. Zo wordt een grove functionele indeling verkregen. In de vlekkenplannen zijn de zwemfuncties reeds verdeeld over de bassins en worden dus ook de bassins en niet langer de functies weergegeven. Voor de vlekkenplannen zijn, ter vereenvoudiging en voor de overzichtelijkheid, de functies en ruimtes als volgt geclusterd: 1. Entree (met daarbij ook de kassa) 2. Kleedruimten (met daarbij ook de douches en “natte” toiletten 3. Wedstrijdbassin (met daarbij ook de perrons, de ruimte voor de wedstrijdleiding en berging) 4. Recreatiebassin (met daarbij ook de perrons, EHBO-ruimte, berging en centrale post) 5. Peuterbassin (met bijbehorende perrons) 6. Horeca (zowel “nat” als “droog” met bijbehorende toiletruimten) 7. Toeschouwersruimte (met daarbij de bijbehorende toiletruimten) 8. Techniekruimte “water” (met daarin de installaties voor het verwarmen en filteren van het zwemwater) 9. Techniekruimte “lucht” (voor de luchtbehandelingsinstallaties) 10. Ligweide


Om tot een goede functionele indeling te komen, is een drietal alternatieven ontworpen. De drie alternatieven verschillen met name in de mate waarin activiteiten en functies worden samengevoegd. Het samenvoegen van activiteiten in een ruimte of bassin kan er voor zorgen dat er minder oppervlakte nodig is en dat de bouwen expoitatiekosten lager zijn. Een voordeel van het scheiden van functies is overzichtelijkheid en ruimte om functies gelijktijdig te gebruiken.

45


46

Figuur 27: Vlekkenplan nul-alternatief

§ 5.1 - Het nulalternatief: bestaande situatie In de bestaande situatie is geen van de bassins overdekt. Het zwembad is dan ook slechts 4 maanden per jaar geopend en de bezoekersaantallen zijn erg afhankelijk van de weerssituatie. De zwemfuncties van dit nulalternatief dienen allen terug te keren in de andere drie alternatieven. Verder heeft dit alternatief als minpunt dat het peuterbassin niet aansluit op de ligweide, terwijl de doelgroep van dit bad juist toezicht nodig heeft van ouders of verzorgers, die dit het liefst doen vanaf hun tafeltje op het terras of hun handdoek op de ligweide.

Bassin

breedte lengte oppervlakte

overdekt of open

bijzonderheden

Peuterbassin

10m

15m

150m

2

open

bestaand bassin

Recreatiebassin

28m

33m

924m

2

open

bestaand bassin

Wedstrijdbassin

21m

50m

1050m

open

bestaand bassin

2

Zwemfunctie

Lokatie

Bijzonderheden

Peuterzwemmen

Peuterbassin

-

Recreatiezwemmen ongeoefende zwemmers

Recreatiebassin

-

Recreatiezwemmen geoefende zwemmers

Recreatiebassin Wedstrijdbassin

-

Instructiezwemmen


-

Waterglijbaan

Recreatiebassin

-

Wedstrijdzwemmen

Wedstrijdbassin

-

Waterpolo

Wedstrijdbassin

-

Voor- en nadelen +

Ruime bassins

-

Onoverdekt dus slechts 4 maanden per jaar open en weersafhankelijk Peuterbad sluit niet aan op ligweide


Overzichtstabel Nulalternatief

47


48

Figuur 28: Vlekkenplan alternatief 1

In dit alternatief wordt alleen het wedstrijdbassin overdekt. Het recreatieen peuterbassin blijven behouden als buitenbassin. Voor het winterseizoen worden alle functies in het wedstrijdbassin gesitueerd. Dit is mogelijk door het bassin van een beweegbare vloer en scheidingswand te voorzien. In het overkapte gedeelte moet wel een (nieuwbouw) peuterbassin worden opgenomen, omdat deze functie niet met andere te combineren is. Een nadeel van dit alternatief is dat het wedstrijdbassin ver van de entree in het hoofdgebouw is verwijderd. Door middel van een (glazen) gang of een open droogloop moet deze afstand worden overbrugd. Deze “overbrugging” vormt in de zomerperiode juist een onnodige scheiding tussen de ligweide en de buitenbassins en moet daarom zo open (en/of demontabel) mogelijk worden uitgevoerd. Omdat een dergelijke overbrugging niet voldoende thermisch comfort biedt voor bezoekers in zwemkleding, moeten de kleedruimten aan het einde van deze overbrugging, naast het overdekte bassin geplaatst worden. Deze “overbrugging” kan ook gebruikt worden door het publiek dat van/naar de toeschouwersruimte gaat. Langs de lange zijde van het bad, waar nu de groenstrook is tussen de beide grote bassins, wordt een vleugel gebouwd met een installatieruimte op de begane grond. Op de eerste verdieping is de toeschouwersruimte met uitzicht op het wedstrijdbassin. De horeca sluit niet aan op de bestaande horeca, hetgeen niet efficiënt is voor de personeelsbezetting. Een groot voordeel van dit alternatief is dat de kosten (in verhouding tot alternatief II en III) laag zijn omdat slechts één bassin wordt overdekt. Daardoor worden zowel de bouw als de exploitatie minder kostbaar.

Overzichtstabel Alternatief I Bassin


overdekt of open

bijzonderheden

Peuterbassin 1

10m

15m

150m2

open

bestaand bassin

Peuterbassin 2

10m

15m

150m2

overdekt

nieuw te bouwen

Recreatiebassin

28m

33m

924m2

open

bestaand bassin

Wedstrijdbassin

21m

50m

1050m2

overdekt

bestaand bassin

Zwemfunctie

Lokatie:

Bijzonderheden:

Peuterzwemmen

Peuterbassin 1 (zomer) Peuterbassin 2 (altijd)

-

Recreatiezwemmen Recreatiebassin (zomer) ongeoefende zwemmers Wedstrijdbassin (*)

* verstelbare bodem benodigd


Recreatiebassin (zomer) Wedstrijdbassin (altijd)

-

Instructiezwemmen

Recreatiebassin (zomer) Wedstrijdbassin (*)

* verstelbare bodem benodigd

Waterglijbaan

Wedstrijdbassin

Wedstrijdzwemmen

Wedstrijdbassin

-

Waterpolo

Wedstrijdbassin

-

Voor en nadelen +

Kosten-efficiënt door veel functies in één overdekt bassin

-

Functies niet allemaal tegelijk beschikbaar door positie bodem Overdekte gedeelte ver verwijderd van hoofdentree


§ 5.2 - Alternatief I: Functies samenvoegen (compact)

49


50


In dit alternatief worden het bestaande wedstrijdbassin en recreatiebassin overdekt. Een nieuw te bouwen peuterbassin wordt direct naast de horeca en de toegang tot de ligweide gesitueerd, zodat dit dichter bij de toezichthoudende ouders/verzorgers wordt geplaatst. Een gedeelte van de bestaande vleugel met kleedkamers wordt gesloopt en geeft, samen met de ruimte die vrijkomt op de plaats van het oude peuterbassin, ruimte voor een nieuwe vleugel met een ontvangstruimte (entree/kassa), kleedruimten en luchtbehandelingsinstallaties. De horeca sluit aan op het bestaande horeca-gedeelte, waardoor de bestaande (spoel-)keuken gedeeld kan worden met de kantine van de sporthal. Net als in alternatief-I wordt de toeschouwersruimte boven de bestaande groenstrook tussen de beide grote bassins gebouwd, waardoor deze goed uitzicht biedt over het wedstrijdbassin. Om het publiek (“droge zone”) gescheiden te houden van de zwemmers (“natte zone”) moet er een aparte looproute/gang worden ontworpen. Omdat de toeschouwersruimte zich op de eerste verdieping bevindt, komt deze looproute ook op de eerste verdieping te liggen. Op deze manier is vormt dit op zwemmersniveau/begane grond geen obstakel voor verplaatsingen tussen de ligweide en de perrons. Het grote voordeel van dit alternatief is dat er, ook in het winterseizoen, meerdere bassins zijn om de zwemfuncties in onder te brengen. Dit geeft de mogelijkheid om activiteiten tegelijkertijd te laten plaatsvinden. Deze ruimte opzet is tevens een nadeel in het oogpunt van de kosten: hoge bouwkosten en een dure exploitatie.

Overzichtstabel Alternatief II Bassin


overdekt bijzonderheden of open

Peuterbassin

10m

15m

150m2

overdekt nieuw te bouwen

Recreatiebassin

28m

33m

924m2

overdekt bestaand bassin

Wedstrijdbassin

21m

50m

1050m2

overdekt bestaand bassin

Zwemfunctie

Lokatie:

Bijzonderheden:

Peuterzwemmen

Peuterbassin

-


Recreatiebassin

-



-

Instructiezwemmen


-

Waterglijbaan

Recreatiebassin

-

Wedstrijdzwemmen

Wedstrijdbassin

-

Waterpolo

Wedstrijdbassin

-

Voor- en nadelen

+

Ruime bassins Horeca sluit aan bij bestaande horeca Functies sluiten aan op bestaande gebouw

-

Hoge kosten door ruime opzet


§ 5.3 - Alternatief II: Functies scheiden (ruim)

51


52


samenvoegen (compromis) In dit alternatief wordt een compromis gezocht tussen de efficiëntere exploitatie van alternatief-I en de flexibiteit van de ruime opzet van alternatief-II. Beide grote bassins blijven bestaan en worden overdekt. Het bestaande peuterbad zal echter verdwijnen. Een hoek van het recreatiebassin zal fysiek worden gescheiden van de rest van dit bad, opdat de peuters hier kunnen spelen. Een pluspunt is, dat het peuterbassin door deze verplaatsing een plaats heeft gekregen naast het terras van de horeca en de ligweide. Het wedstrijdbassin wordt uit oogpunt van efficiëntie ingekort van 50 meter tot 25 meter. Dit bad voldoet dan nog steeds aan de eisen voor wedstrijdzwemmen. Voor waterpolo is een bad van 30 meter vereist, maar hiervoor is dispensatie te verkrijgen indien niet op het hoogste niveau wordt gespeeld (zoals hier het geval is). Door deze aanpassing wordt gehoor gegeven aan de opmerking van de zwembadbeheerder dat een 50-meterbad niet rendabel is, omdat de bezettingsgraad hiervan altijd erg laag is. Het gedeelte van het bestaande bassin dat niet meer voor zwemmen wordt gebruikt, kan worden aangewend als bufferbak voor het zwemwater. Een interessante optie is om hier dan installaties voor warmte-terugwinning aan te koppelen. De vleugel met kleedruimten en luchtbehandelingsinstallaties is vergelijkbaar met die uit alternatief-II. Ook de toeschouwersruimte heeft een soortgelijke opzet. Een belangrijk verschil is dat de looproute voor het publiek anders is ingepast. De looproute is verschoven naar de westzijde van het recreatiebassin en daardoor langer geworden. Een groot voordeel hiervan is dat de oostzijde van de zwemzaal (richting de ligweide) nu volledig vrij is van (visuele) obstakels.

Overzichtstabel Alternatief III Bassin

breedte lengte

opper- overdekt bijzonderheden vlakte of open

Peuterbassin

10m

7,5m

75m2

Recreatiebassin

18-28m

25,5-33m 849m2 overdekt bestaand bassin

Wedstrijdbassin 21m

25m

overdekt nieuw te bouwen

525m2 overdekt aangepast bassin

Zwemfunctie

Lokatie:

Bijzonderheden:

Peuterzwemmen

Peuterbassin

-


Recreatiebassin

-



-

Instructiezwemmen


-

Waterglijbaan

Recreatiebassin

-

Wedstrijdzwemmen

Wedstrijdbassin

-

Waterpolo

Wedstrijdbassin

dispensatie mogelijk voor afmetingen bad

Voor- en nadelen +

Horeca sluit aan bij bestaande horeca Functies sluiten aan op bestaande gebouw

-

Lange looproute toeschouwers Aanpassen deel wedstrijdbassin tot bufferbak


§ 5.4 - Alternatief III: Functies scheiden en

53


Figuur 31: Nul-alternatief (bestaand)

54

Figuur 32: Alternatief I


Figuur 33: Alternatief II

Figuur 34: Alternatief III

55

§ 5.5 - Toelichting keuze Hiernaast zijn in een tabel nog eens alle genoemde voor- en nadelen van de alternatieven opgenomen:


Het is moeilijk een eenduidige keuze te maken uit deze alternatieven. Dit is voor een groot deel afhankelijk van wie degene zou zijn, die de beslissing neemt. Er zal hier een scheiding gemaakt worden in de (waarschijnlijke) keuze van de zwembadbeheerder, van de gemeente en de keuze die voor dit afstudeerproject het meest interessant is.

56

Voor de zwembadbeheerder zijn de bouwkosten niet enorm van belang. Deze zouden namelijk voor rekening van de gemeente (opdrachtgever) komen. De exploitatiekosten zijn echter meer van belang, aangezien de beheerder van de gemeente een vast budget (subsidie) krijgt voor de exploitatie. Hoe efficiënter het bad te exploiteren is, des te gunstiger voor de beherende instantie. De zwembadbeheerder zou daarom waarschijnlijk niet kiezen voor alternatief-I, omdat de grote scheiding tussen het zwemgebouw en het hoofdgebouw erg ongunstig is voor de personeelsinzet (o.a. 2x volledige bezetting horeca-personeel). Het nulalternatief is eveneens niet gunstig voor de personeelsbezetting omdat er slechts gedurende een korte periode per jaar veel werk is. Alternatief-II is duur door het inefficiënt grote wedstrijdbad. Daarom zal de zwembadbeheerder waarschijnlijk kiezen voor alternatief-III. De gemeente zal vooral letten op de (door hen te betalen) bouwkosten. Daarom ligt het voor hen voor de hand te kiezen voor het nul-alternatief (geen kosten) of, indien de ambitie hoger ligt en men een overdekt bad wenst, voor alternatief-I. Alternatief-II en -III zijn fors duurder, omdat een grotere oppervlakte wordt overdekt.

Voor en nadelen van alle alternatieven Alternatief

Voordelen

Nadelen

Nul-alternatief Ruime bassins

Onoverdekt dus slechts 4 maanden per jaar open en weersafhankelijk Peuterbad sluit niet aan op ligweide

Alternatief I

Kosten-efficiënt door veel functies in één overdekt bassin

Functies niet allemaal tegelijk beschikbaar afhankelijk van positie bodem Overdekte gedeelte en bijbehorende functies ver verwijderd van hoofdentree

Alternatief II

Ruime bassins Horeca sluit aan bij bestaande horeca Functies sluiten aan op bestaande gebouw

Hoge kosten door ruime opzet

Alternatief III

Horeca sluit aan bij bestaande horeca Functies sluiten aan op bestaande gebouw

Lange looproute toeschouwers Aanpassen deel wedstrijdbassin tot bufferbak

In het kader van dit afstudeerproject wordt gekozen voor alternatief-III. Dit alternatief zit namelijk functioneel goed elkaar. Bovendien biedt het voldoende constructieve uitdagingen om in de volgende fase mee aan de slag te gaan (verkorting wedstrijdbassin, grote te openen overkappingen voor het recreatieen wedstrijdbassin).

Hoofdstuk 6 - Te openen overkapping

Figuur 35: Ontwerptraject te openen gebouw


In het voorgaande hoofdstuk is de functionele indeling voor het complex bepaald. De plaats en globale afmetingen van de nieuw te bouwen zwemzalen zijn bekend. In de plattegrond ziet dit er echter, slechts ter indicatie, nog uit als een rechthoek en driedimensionaal als een eenvoudige, dichte schoenendoos. In dit project wordt nu juist níet gezocht naar een “doos” die het hele jaar dicht is. In dit hoofdstuk wordt onderzocht hoe de overkapping van de zwemzalen zodanig ontworpen kan worden dat deze zowel open (zomer) als dicht (winter) kan zijn. Om ideeën voor oplossingen daarvoor te genereren is eerst gekeken naar dagelijkse dingen en voorwerpen die open en dicht kunnen. Ook is een aantal bestaande bouwwerken met een te openen dak bezien (referentieprojecten/literatuurstudie). Vervolgens zijn deze ideeën gebruikt bij het genereren van oplossingen voor een te openen gebouw. Uit deze grote hoeveelheid mogelijkheden is daarna een keuze gemaakt voor een principe-oplossing. Tot slot is de gekozen oplossing verder uitgewerkt.

57

§ 6.1 - Ideeën opdoen

6.1.1 - Voorwerp: Ladenkast

Ideeën opdoen is vaak een kwestie van “afkijken”. Van deze “afkijksels” kan dan een goede oplossing worden afgeleid, die past in het project. Hier is gekeken naar dagelijkse voorwerpen die open en dicht kunnen. Daarnaast is gekeken naar een aantal gebouwen (referentieprojecten) om te zien welke van de “dagelijkse oplossingen” in gebouwen worden gebruikt.

Beweging: horizontale translatie Bij een ladenkast zijn de laden te openen door deze horizontaal te verschuiven. Soms is er echt sprake van schuifvlakken (de lade ligt op een vlak/randen van de kast en schuift hier overheen) en soms is de lade uitgevoerd met lagers of wieltjes, waardoor het meer een soort “rijdende” constructie is. Figuur 36: Ladenkast

6.1.2 - Voorwerp: Deur


Beweging: rotatie om verticale as

58

Een deur is een (meestal rechthoekig) verticaal vlak/paneel met aan één van de zijden scharnieren. Deze zijde is de as waarom het vlak roteert. Doordat het deurvlak uit het vlak van de muur en het kozijn draait, ontstaat een opening.

Figuur 37: Deur

Figuur 38: Afvalbak

6.1.3 - Voorwerp: Afvalbak

6.1.5 - Voorwerp: Bakje met deksel

Beweging: Rotatie om horizontale as

Beweging: wegnemen

Bij dit type afvalbak fungeert het bovenvlak als deksel. In het midden van twee tegenover elkaar liggende zijden zit een scharnier. Het deksel roteert de horizontale as, die tussen deze scharnieren ligt. Hierdoor ontstaat bij rotatie aan de ene helft ruimte voor/boven het deksel en aan de andere helft achter/onder het deksel.

Bij deze manier van openen blijft het sluitvlak , in tegenstelling tot bij de voorgaande principes, niet aan de rest van de constructie verbonden. Het deksel wordt weggenomen en buiten de constructie geplaatst of opgeslagen. Omdat er het deksel los is, is de soort beweging bij het wegnemen niet voorgeschreven.

Figuur 41: Bakje met deksel

6.1.4 - Voorwerp: Schuifdeur Beweging: horizontale translatie

Beweging: combinatie van horizontale translatie, verticale translatie en rotatie om een horizontale as

De schuifdeur is een verticaal vlak dat (in het geval van de afbeelding) opzij kan verschuiven.

Figuur 39: Schuifdeur

Figuur 40: Vouwdak van cabriolet

Doordat het dakvlak gevouwen moet kunnen worden, kunnen er moeilijk hoge eisen gesteld worden aan de sterkte, stijfheid, kierdichtheid en isolatie.


6.1.6 - Voorwerp: Vouwdak van cabriolet

59

6.1.7 - Gebouw: Zwembad “De Steur”


Lokatie: Functie: Bouwjaar: Te openen: Beweging:

Kampen, Nederland Openluchtzwembad en binnenzwembad Jaren '70 Schuivende wanden en dak Horizontale translatie

Zwembad De Steur is overdekt met een half ronde dakconstructie bestaande uit vier segmenten. Elk segment heeft een constructie van stalen driescharnierspanten, gordingen en geïsoleerde dakplaten. De middelste twee segmenten zijn iets hoger dan de buitenste en kunnen daar over heen worden geschoven, zodat over de gehele breedte een open gedeelte ontstaat van circa 30 meter lang. De boogvormige segmenten zijn aan beide zijden opgelegd op een rail op vloerniveau. Aan de binnenzijde van de wanden is een tandradbaan aangebracht om deze te kunnen verschuiven. Tussen de rails en de rest van de constructie bevinden zich forse kieren die in de winter provisorisch worden gedicht met isolatieschuim. Ook in het midden van het gebouw, waar de twee beweegbare helften elkaar raken, is er een grote koudebrug doordat het stalen spant direct in verbinding staat met de buitenlucht. Pluspunt: Minpunt:

Figuur 43: Aansluiting dakdelen

Groot gedeelte volledig te openen Veel slecht geïsoleerde naden en kieren

Figuur 44: Binnenzijde zwembad De Steur

60

Figuur 42: Buitenzijde De Steur

6.1.8 - Gebouw: Seagaia Ocean Dome

Miyazaki, Japan Indoor water-themapark 1988-1992 Schuivend dak Horizontale translatie

In deze hal van 300m x 100m was plaats voor een strand met een binnenmeer om te zwemmen en te golfsurfen. Daarnaast waren er nog vele andere waterattracties en een boulevard. Het dak bestaat uit zes segmenten. De middelste vier hiervan zijn verschuifbaar; over elk kopsegment schuiven twee beweegbare dakgedeelten. De wanden zijn gesloten en niet-beweegbaar. De verschuifbare delen van het dak lopen aan weerszijden over een rail, die bovenaan de wanden loopt. In geopende toestand is het dak over een oppervlakte 100m x 150m weggeschoven. In oktober 1997 is het themapark gesloten door sterk teruglopende bezoekersaantallen. Pluspunt: Minpunt:

Figuur 45: Ocean Dome vanuit de lucht gezien

Groot gedeelte volledig te openen Wanden massief en gesloten, waardoor geen visueel contact met de omgeving mogelijk is

Figuur 46: Interieur Ocean Dome



61

6.1.9 - Gebouw: Amsterdam ArenA



62

Amsterdam, Nederland Voetbalstadium en evenementenhal 1993-1996 Schuivend dak Translatie over gekromde baan

De Amsterdam Arena was het eerste voetbalstadion in Europa, waarvan het dak geopend en gesloten kon worden. Het gebouw heeft een ellipsvormige plattegrond met een lengte van 250 meter en een breedte van 180 meter. In het midden van het gebolde en eveneens ellipsvormige dak, kan een rechthoek van 107 meter x 71 meter worden geopend. Hiertoe schuiven twee dakpanelen opzij. Deze panelen rijden over de bovenrand van de twee boogliggers. In de geopende toestand blijft er een spleet open tussen het vaste en verschuifbare deel van het dak. Hierdoor kan de wind onder de panelen doorwaaien en wordt opwaaien voorkomen. Het dakvlak is opgebouwd uit dichte sandwichpanelen (onderste gedeelte) en transparante kunststof platen (bovenste deel). Het openen of sluiten van het dak duurt circa 30 minuten. Pluspunt: Minpunt:

Figuur 48: Amsterdam Arena vanuit de lucht

Grote vrije overspanning van het dak Relatief klein gedeelte kan worden geopend Geen volledig winddichte constructie

Figuur 49: Buitenzijde Amsterdam Arena

Figuur 47: Interieur Arena

§ 6.2 - Genereren van oplossingen

Figuur 50: Mogelijkheden om een gebouw te openen


Zoals hiervoor bij het opdoen van ideeën is te zien, zijn er vele manieren om “de opening” uit te voeren. De verschillende aspecten hiervan zijn weergegeven in onderstaande afbeelding.

63


De aspecten uit de tabel zijn an sich nietszeggend. Pas als zij worden gecombineerd en toegepast in een gebouw, krijgen zij betekenis. Hierna zijn verschillende mogelijke oplossingen uitgetekend. Bij iedere idee staat vermeld wat de inspiratiebron was en welke aspecten uit de tabel deze in zich heeft (qua verdeling, beweging en richting).

64

Figuur 51: Mogelijke oplossingen voor een gebouw dat geopend kan worden

§ 6.3 - Keuze uit de mogelijke oplossingen

6.3.1 - Openheid van de constructie (in geopende toestand)

De verschillende kenmerken van de hiervoor gepresenteerde, mogelijke oplossingen kunnen ook onderling gecombineerd en uitgewisseld worden. Daarmee wordt de totale hoeveelheid mogelijke oplossingen dus enorm. Voor het ontwerp kan echter maar één (combinatie van) oplossing(-en) gebruikt worden. Daarom zal eerst, op grond van een viertal criteria, een snelle schifting worden gemaakt tussen geschikte en ongeschikte oplossingen. Uit de geschikte oplossingen zal vervolgens de uiteindelijke oplossing worden gekozen.

Eén van de belangrijkste randvoorwaarden van dit project is dat er beschutting geboden moet worden aan de zwemmer, máár met behoud van het karakter van een buitenbad. Dit houdt in dat de constructie fysiek open kan en de bezoekers zich echt in de buitenlucht bevinden (en dit ook zo ervaren). Naarmate een groter deel van de constructie geopend kan worden, wordt dit criterium positiever beoordeeld. Hierbij moet wel een kanttekening worden geplaatst: in de huidige situatie is het uitzicht rondom niet geheel open, doordat langs de rand van het zwembadterrein bosjes en schuttingen staan. Deze zijden mogen in de nieuwe situatie ook gesloten blijven. Dit is geïllustreerd in onderstaande doorsnede.

De vier criteria waarop geselecteerd wordt, zijn: 1. Openheid van de constructie (in geopende toestand) 2. Functionaliteit/bruikbaarheid van de constructie 3. Aanpasbaarheid van de constructie aan de weersomstandigheden 4. Kierdichtheid van de constructie

Figuur 52: Dwarsdoorsnede zwembad: Wat krijgt een open of gesloten karakter?

6.3.2 - Functionaliteit/bruikbaarheid van de constructie Dit is nogal een breed criterium. In het algemeen gesteld kan worden dat dit altijd positief wordt beoordeeld, tenzij een of meer negatieve aspecten dit beïnvloedt. Voorbeelden van dergelijke aspecten zijn: er is extra materieel of mankracht nodig om het gebouw te openen of te sluiten; er is veel opslagruimte nodig voor “losse delen” van het gebouw; er ontstaan onbruikbare of ontoegankelijke oppervlakten door de constructie.


Deze criteria zullen hierna kort worden toegelicht.

65

6.3.3 - Aanpasbaarheid van de constructie aan de weersomstandigheden Grofweg kan gezegd worden dat de zwembadconstructie in de winter gesloten is en in de zomer wordt geopend voor de buitenluchtsituatie. Helaas is het weer nogal grillig en zal er later in het seizoen ook eens een mooie dag zijn om buiten te zwemmen, of is het in het hoogseizoen opeens erg fris. Het is daarom wenselijk dat de openheid van de constructie is aan te passen aan het weer. Hieronder worden twee aspecten verstaan: ten eerste dat het gebouw in afzonderlijke delen geopend kan worden en ten tweede dat het gebouw binnen korte tijd geopend en gesloten kan worden. Figuur 53: Verschillende typen naden


6.3.4 - Kierdichtheid van de constructie

66

In een binnenzwembad is de beheersbaarheid van het binnenklimaat erg belangrijk. Daarom zijn deze gebouwen vaak goed geïsoleerd en hebben deze weinig kieren waardoor warme lucht kan ontsnappen of koude lucht (wind) kan binnendringen. Een te openen constructie brengt echter altijd naden/kieren met zich mee op de plaatsen waar deze geopend wordt. Dit kan dus een bedreiging zijn voor de beheersbaarheid van het binnenklimaat. Voor dit criterium zijn twee zaken van belang: enerzijds de totale lengte aan naden/kieren en anderzijds het soort naden/kieren. Dit laatste is namelijk afhankelijk van de wijze waarop de delen ter plaatse van de naad op elkaar aansluiten. Hieronder wordt in een schets een aantal soorten van aansluitingen getoond.

Grofweg kan geconcludeerd worden dat een vouwconstructie de kleinste kierdichtheid heeft door de grote lengte aan naden (deels stotend en deels schuivend). Een schuifconstructie heeft dezelfde lengte aan kieren als de klepconstructie, maar deze naden zijn schuivend en dus minder kierdicht. De klepconstructie lijkt dus de beste kierdichtheid te hebben.

6.3.6 - Keuzeproces

Bovenstaande criteria bevinden zich echter veelal wel in een spanningsveld met elkaar. Dit is weergegeven in onderstaande tabel in illustratie.

Het keuzeproces is verlopen als een soort afval-race. Na het schrappen van mogelijkheden met een heel ongunstige eigenschap, is uit de overgebleven set oplossingen weer de ongunstigste afgevallen etc. etc.

Criterium

Fijnmazige constructie

Grofmazige constructie

1: Openheid

Kleine stukjes open (-)

Groot stuk open (+)

2: Bruikbaarheid

Nvt (0)

Nvt (0)

3: Aanpasbaarheid

Goed aanpasbaar (+)

Slechter aanpasbaar (-)

4: Kierdichtheid

Veel naden en kieren (-)

Weinig naden en kieren (+)

Ten eerste is gekozen om de oplossing “Hefbrug”met het kenmerk “wegnemen” (10) te laten afvallen. Deze scoort slecht op bruikbaarheid. Het is namelijk erg arbeidsintensief om de losse constructiedelen van het gebouw te verwijderen en naar een opslagruimte te verplaatsen. Bovendien is dus een grote opslagruimte nodig. Ook scoort deze oplossing slecht op aanpasbaarheid. De “aanpastijd” is namelijk erg lang. Zodra besloten is dat het gebouw geopend of gesloten gaat worden, moet namelijk eerst extra personeel worden opgeroepen, waarna de constructiedelen uit de opslag moeten worden gehaald en aan het gebouw moeten worden bevestigd. Ook de oplossingen met “gebouw in zijn geheel” (1) vallen af. Dit zijn de “Hefbrug” en de “Motorkap”. Doordat het gehele gebouw iets omhoog wordt gebracht, zijn wel de zijkanten open, maar de bovenzijde afgesloten. Dit geeft niet de mate van openheid die nodig is voor het “buitenbadgevoel”.

Figuur 54: Spanningsveld tussen de criteria

Daarna is er voor gekozen om de oplossingen met het “gebouw in delen” (2) te laten afvallen. Dit zijn de “Kinderwagenkap” en de “Telescoop”. Bij deze oplossingen zijn de wanden en het dak met elkaar verbonden en kunnen niet onafhankelijk van elkaar geopend of gesloten worden. Dit geeft een slechte score voor de aanpasbaarheid. Het zou immers wenselijk zijn om op een warme dag met regen het dak gesloten, maar de wanden open te kunnen hebben.


6.3.5 - Spanningsveld

67

Vervolgens is het keuzeproces gescheiden in een selectie voor het dak en een selectie voor de wanden, omdat voor beiden andere kenmerken geschikt zijn. 6.3.7 - Dak:


Doordat vouwdaken (zoals bij de “Serre”) erg slecht scoren op het criterium van kierdichtheid, is besloten deze af te laten vallen. Klepdaken (zoals bij de “Frietkraam”) vallen ook af, omdat zij (bij een acceptabele hoekverdraaiing) maar weinig openheid geven. Schuifdaken blijven dan als optie over. Dit is bovendien reeds een beproefd concept voor de openen daken (zie ook de referentieprojecten aan het begin van dit hoofdstuk). Eventueel kan het schuifdak gecombineerd worden met het “in-elkaar-schuif”-element uit de telescoopoplossing. Daarmee kan het te openen deel nog verder worden vergroot. De schuifnaden vormen wel een aandachtspunt voor de verdere uitwerking.

68

Samengevat: Pluspunten: Minpunt:

- Beproefd principe - Groot gedeelte te openen - Schuifnaden zijn lekgevoelig

6.3.8 - Wanden: Vouwwanden vallen af, om dezelfde reden als bij het dak: de slechte kierdichtheid. Het schuifsysteem is ook voor wanden een beproefd systeem, maar om geen grote hoeveelheid naden te creëren, moeten de panelen zo groot mogelijk worden. Er is echter aan weerzijden niet veel

ruimte om dergelijke panelen naar toe te schuiven, waardoor zij het te openen oppervlak in de gevel verkleinen. Klepwanden zijn qua kierdichtheid een goede keuze doordat er alleen stootnaden zijn. Ook worden de geveldelen naar boven uit de gevel gedraaid, waardoor de gehele gevel open kan. Wel is het zo dat de kleppen schaduw werpen op een brede strook direct naast het gebouw (het gedeelte waarboven de geopende kleppen uitsteken). Dit hoeft echter geen nadeel te zijn, aangezien veel mensen op erg zonnige dagen graag de schaduw opzoeken. Bovendien is er voor zonaanbidders buiten deze strook nog voldoende gelegenheid om aan hun trekken te komen. Samengevat: Pluspunten: Minpunten:

- Kierdicht door stootnaden - Groot gedeelte te openen - In de geopende stand is er een “luifel” - Zwaar om te openen - Gevoelig voor windbelasting

§ 6.4 - Prototypen

6.4.1 - Prototype 1: Eén paneel schuivend in lengterichting

In de voorgaande paragraaf is er voor gekozen om het dak te openen met schuivende panelen en de wand te openen door een klepconstructie. Met deze twee elementen is een drietal prototypen getekend. Hierna zullen deze prototypen worden besproken en wordt er één gekozen om verder uit te werken.

Dit prototype verschaft de meeste openheid aan de bovenzijde, doordat het gehele dakvlak over de volledige breedte en lengte verschuift. Hiervoor is het wel nodig dat op de parkeerplaats een draagconstructie wordt gebouwd. Een mogelijkheid is dat de kleppen met het dak meeschuiven. Het schuivende paneel overspant een afstand van ca. 40 meter. Daarvoor is een constructiehoogte van circa 2,5 meter benodigd. In de oosten westgevel is een zware constructie nodig om de rails voor de panelen te dragen. Dit vermindert de openheid die de oostgevel naar de ligweide kan hebben. Een ander nadeel is, dat deze constructie zich maar langzaam kan aanpassen aan veranderende weersomstandigheden. Dit komt doordat het dak uit één paneel bestaat, dat bovendien over een afstand van 80 meter moet verschuiven alvorens het geheel geopend is.


Figuur 55: Impressie van prototype 1

69

6.4.2 - Prototype 2: Drie panelen schuivend in lengterichting



70

Dit prototype is beter aanpasbaar aan de weersomstandigheden, omdat het dak uit meerdere panelen bestaat die onafhankelijk van elkaar geopend kunnen worden. Doordat er drie panelen over elkaar heen moeten schuiven, kan de hoogte per paneel niet al te groot worden. Daarom is de overspanning van de dakpanelen gehalveerd, door in de lengterichting van het gebouw een zware ligger aan te brengen. De overspanning van een paneel is daarmee ca. 20 meter. De constructiehoogte van één paneel bedraagt daarbij 1 meter. Het totale dakpakket is dus 3 meter hoog. Ook hier moeten de verste panelen over een afstand van 80 meter worden verschoven, voordat het dak volledig is geopend.

6.4.3 - Prototype 3: Drie panelen schuivend in dwarsrichting


Bij dit prototype schuift het dak in de dwarsrichting van het gebouw. Dit heeft als voordeel dat de afstand die de dakpanelen moeten afleggen tot de geopende stand kleiner zijn: ongeveer 40 meter. Doordat er meerdere travees met elk meerdere panelen zijn, is het dak goed aan te passen aan de weersomstandigheden. De breedte van de dakpanelen bedraagt ca. 13 meter. De constructiehoogte kan dan ca. 0,5 meter zijn. Doordat er drie panelen over elkaar moeten kunnen schuiven, wordt de hoogte van het totale dakpakket ongeveer 1,5 meter. Doordat er aan de oostgevel geen rail nodig is om het dak te dragen, kan de constructie aan deze zijde relatief slank worden uitgevoerd. Omdat er in de geopende situatie meer spanten boven het bad achterblijven, is de openheid minder groot dan bij voorgaande prototypen.

De keuze tussen een van de prototypen niet zozeer een technische keuze, als wel een keuze die alleen gemaakt kan worden op basis van de wensen en verwachtingen die de exploitant van het te openen gebouw heeft. Indien het de bedoeling is dat het gebouw wordt geopend aan het begin van een periode met mooi weer en pas na geruime tijd weer wordt gesloten, dan is prototype 1 of 2 geschikt. Er is dan een vrij duidelijke scheiding tussen het winterseizoen, wanneer de constructie is gesloten en de zomersituatie, waarin de constructie is geopend. Indien het de bedoeling is dat er snel wordt ingespeeld op de wisselende weersomstandigheden (bijvoorbeeld: dak dicht bij een regenbui, maar daarna direct weer open), is prototype 3 meer geschikt. Bij deze keuze zullen het winter- en zomerseizoen vloeiender in elkaar overgaan. Op een mooie voorjaarsmiddag kan bijvoorbeeld een klein gedeelte van het dak worden geopend. In het voorlopig- en definitief ontwerp wordt prototype 3 verder uitgewerkt.

Prototype 1

Prototype 2

Prototype 3

Aantal panelen

1

6

15

Schuifrichting

Lengterichting

Lengterichting

Dwarsrichting

Verplaatsingsafstand

80 meter

80 meter

40 meter

Overspanning paneel

40 meter

20 meter

15 meter

Constructie oostgevel

zwaar

zwaar

licht


6.4.4 - Keuze uit de prototypen

71


NOORD

72

Figuur 58: Bezonning in de nieuwe situatie op 1 juli om 16:00 uur

Hoofdstuk 7 - Bezonning

In de avonduren valt er veel schaduw op het bad, maar dat was in de bestaande situatie ook reeds het geval.

Aan het einde van de schetsontwerp-fase is het concept-model in een driedimensionaal tekenprogramma gemodelleerd. Aan dit model zijn schaduwen toegevoegd, die overeenkomen met de werkelijke locatie en oriëntatie van het gebouw. Er is vervolgens een vergelijking gemaakt tussen de bestaande situatie en de nieuwe situatie op drie dagen in het zomerseizoen: 1 mei (begin), 1 juli (midden) en 1 september (eind). Afbeeldingen hiervan zijn te vinden in de bijlagen.

§ 7.3 - Aanbevelingen voor het ontwerp

§ 7.1 - Beoordeling bestaande situatie Uit de afbeeldingen blijkt dat er in de bestaande situatie nauwelijks schaduw op het bassin valt. De meeste schaduw valt er in de avonduren na ca. 18:00 uur door de bomenrij aan de westzijde van het complex. In de middaguren (wat de drukste periode in het bad is) is het bad vrijwel zonder schaduw.

7.3.1 - Vermindering schaduw door de spanten Ten eerste kan de schaduw verminderd worden door de hart-op-hartafstanden van de spanten te vergroten. Ten tweede is het effectief om de afmetingen van het spant te minimaliseren. Voor de vroege middag is de breedte hiervoor van belang; voor het einde van de middag is zowel een kleine breedte als hoogte van belang. Opgemerkt wordt dat beide mogelijkheden op gespannen voet met elkaar staan, aangezien een vergroting van de hart-op-hart-afstand gewoonlijk een verzwaring van het spant met zich meebrengt. De constructie en de hart-op-hartafstand van de spanten wordt verder uitgewerkt in hoofdstuk 8.

§ 7.2 - Beoordeling nieuwe situatie In de vroege ochtend werpen de luifels van de klepgevel een rand schaduw over de bassins. Rond het middaguur heeft het bad de minste schaduw; slechts smalle repen door de spanten. Het dakoverstek aan de zuidgevel blijkt een erg grote schaduw over het wedstrijdbassin te werpen; en dat juist in de drukke middagperiode. Aan het einde van de middag komt daar een grote schaduw van de westgevel en het vaste dakdeel aan de westzijde bij. Ook werpt het middengedeelte met de functies en de toeschouwersruimte een schaduw op het wedstrijdbassin.

Het dakoverstek aan de zuidgevel was ontworpen om te voorkomen in de dichte situatie verblind zouden worden door de middagzon door de transparante gevel. Nadelig is, dat hij ook in de open situatie schaduw geeft. Een mogelijke oplossing is hier ook een gedeelte te openen. Een klepconstructie zoals aan de oostgevel zou hier net zoveel schaduw opleveren als er al is. Een opening in het dakvlak zou hier effectiever zijn. Dit dakvlak is echter wel een constructieve schijf voor de stabiliteit. Het meest zuidelijk spant meer naar het zuiden te plaatsen, zou ook een oplossing zijn. Ook dit wordt in hoofdstuk 8 verder uitgewerkt.


7.3.2 - Vermindering schaduw door de zuidgevel

73

7.3.3 - Vermindering schaduw door de westgevel Schaduw vanuit het westen is moeilijk te voorkomen. Behalve de wand van het gebouw staat er immers ook een bomenrij die schaduw geeft. Wel kan deze schaduw verminderd worden door te zorgen het gebouw aan de westzijde zo laag mogelijk te houden. Ook is het effectief om het niet-schuifbare dakgedeelte smaller te maken. In het vorige hoofdstuk was er voor gekozen om het dak in 3 gedeelten van samen 28 meter open te schuiven. Dit wordt vergroot naar 3 gedeelten van elk 11 meter, waardoor het dak over een breedte van 33 meter geopend kan worden. Hierdoor moet de constructie, waarop de dakpanelen in de geopende toestand rusten, verbreed worden. Deze worden vergroot tot 9 meter uit de westgevel. Daarnaast steken de dakpanelen dan 0,55 meter over aan de westzijde en blijft er een dakoverstek over van 1,45 meter. Dit was 4,25 meter in het eerste ontwerp.


7.3.4 - Vermindering schaduw door het functiegedeelte

74

Het simpelweg verkleinen en/of verlagen van dit gedeelte verkleint de slagschaduw vanuit het zuiden/zuidwesten. Doordat er er aan de westzijde meer ruimte is ontstaan (zie vorige punt), is daar ook meer ruimte om enkele functies onder te brengen. Het hele functiegedeelte kan 5,7 meter westwaarts worden verschoven en brengt zo minder schaduw op het recreatiebad. 7.3.5 - Conclusie De hierboven genoemde aspecten die aan het gekozen prototype verbeterd kunnen worden, zullen verder worden uitgewerkt en toegelicht in het Voorlopig- en Definitief Ontwerp.

Deel B: Voorlopig- & Definitief Ontwerp


Nadat in de voorgaande hoofdstukken een Schetsontwerp voor zwembad De Vosse is gemaakt, wordt dit ontwerp in de volgende hoofdstukken technisch uitgewerkt. Er wordt aandacht besteed aan zowel de draagconstructie als de afbouwconstructie van het gebouw.

75

Hoofdstuk 8 - Constructievorm en stramienmaat § 8.1 - Bepalen constructietype


Bij het systeem van schuivende dakpanelen, zoals bij dit project, is het voor de hand liggend om te kiezen voor een lineaire draagstructuur. Ruimtelijke constructietypen zoals koepels of platen met een overspanning in twee richtingen, vallen dus af.

76

8.1.1 - Mogelijkheid: Tuiconstructie Een constructietype dat vaak wordt toegepast om (dak-)liggers te verkleinen is de tuiconstructie. Bij een tuiconstructie is de verdeling van de belasting tussen de tuien en de ligger van belang. Als de tui erg stijf is (erg dik en/of grote hoek met de horizontaal), krijgt de ligger weinig belasting. Deze wordt dan relatief klein en slap uitgevoerd. Een nadeel hiervan is dat de constructie gevoelig wordt voor vervormingen door wisselende belastingen. Als de tui slap (dunner of horizontaler) is, krijgt de ligger veel belasting. Er is dan geen probleem met wisselende belastingen, maar de vraag is of de tui dan nog een toegevoegde waarde heeft. De tuiconstructie is voor dit project niet geschikt, omdat er sprake is van grote wisselende belastingen (door de schuivende dakpanelen). Ook veroorzaken de pylonen voor de tuien extra slagschaduwen.

Figuur 59: Tuiconstructie

8.1.2 - Mogelijkheid: Hangconstructie

8.1.3 - Mogelijkheid: Boogconstructie

Een hangdak bestaat, evenals een getuid dak, uit een relatief slappe ligger die wordt ondersteund door een hangkabel. Dit type is, om dezelfde redenen als de tuiconstructie, niet geschikt voor dit project. De hangkabel veroorzaakt bovendien ook enorme grote horizontale krachten, die door de fundering opgenomen zouden moeten worden.

Een boogconstructie maakt, door zijn vorm, meer gebruik van drukkrachten (en trekkrachten in een trekband, of spatkrachten op de fundering) dan van buigende momenten, mits er sprake is van een gelijkmatig verdeelde belasting. Omdat in dit project sprake is van grote wisselingen tussen de belastingen, moet toch rekening gehouden worden met forse momenten.

Figuur 60: Hangconstructie

Figuur 61: Boogconstructie met rechte panelen

Hoofdstuk 8 - Constructievorm en stramienmaat

Er zijn twee manieren om een boogconstructie met de schuivende dakpanelen te combineren: · De boog is gekromd; de dakpanelen zijn recht: Om effectief te zijn, moet de boog een grote hoogte hebben. Als de dakpanelen deze vorm niet volgen, wordt de ruimte onder de boog hierdoor opgevuld. Zo ontstaat een zeer hoge, niet transparante constructie, die zeer veel schaduw veroorzaakt. Deze vorm is dus niet geschikt voor dit project.

77

· De boog is gekromd; de dakpanelen ook: Dit is een mogelijkheid, mits de boog en de dakpanelen de kromming van een cirkelboog (dus met constante straal) volgen. Anders kunnen de dakpanelen niet schuiven. Het brengt echter ook nadelen met zich mee: slechte afwatering (doordat water onder het naastgelegen paneel wil stromen); zware aandrijving (de panelen moeten immers “bergopwaarts” worden verschoven); de panelen staan ook in de “parkeerstand” onder een helling, wat een grotere hoogte en dus meer schaduw geeft. Dit plus het gegeven van de wisselende belastingen, maakt dat dit type niet erg geschikt is voor dit project.

8.1.4 - Keuze: Liggerconstructie Dit type constructie draagt de belasting via buigende momenten over naar de opleggingen. Dit geeft een minder gunstige constructiehoogte dan bij de andere typen. De vorm/hoogte van de ligger is echter wel aan te passen aan het momentenverloop. Het voordeel is dat de ligger vlak kan zijn, waardoor de panelen gemakkelijk kunnen schuiven. Ook is de ligger geschikter om wisselende belastingen op te nemen, dan de andere genoemde typen.


Figuur 63: Liggerconstructie

78

Figuur 62: Boogconstructie met gekromde panelen

§ 8.2 - Bepalen stramienmaat Ook bij het vinden van een geschikte stramienmaat spelen verschillende parameters mee.

Om een eerste idee te krijgen welke stramienmaten geschikt zijn om te onderzoeken, is allereerst gekeken naar de plaatsing in de bouwkundige plattegronden. Deze zijn schematisch weergegeven in de bijlagen. Een uitgangspunt hierbij was dat de stramienmaat voor alle travees gelijk is; de grootste maat is namelijk bepalend voor de constructiehoogten en alle kleinere stramienmaten (met dezelfde spanthoogten) zijn dus ongunstig voor de bezonning).

Figuur 64: Invloed van enkele parameters op de keuze van een stramienmaat

Zoals uit het diagram is af te lezen, is niet eenduidig te bepalen of een grotere of juist kleinere stramienmaat beter is. Bij een grotere stramienmaat zijn er minder spanten nodig, maar hebben deze wel grotere afmetingen door de grotere belasting. Voor de bezonning kan dit dus zowel gunstig als ongunstig werken. Ook wordt de overspanning van de schuivende dakpanelen groter, waardoor dit pakker dikker wordt. Omdat de rails, waarop deze panelen bevestigd zijn, boven elkaar langs de zijkant van het spant moeten passen, is ook een grotere hoogte van het spant benodigd. Voor kleinere stramienmaten geldt het omgekeerde.

De maten van 13 meter en 15 meter komen het dichtst bij de situatie uit het Schetsontwerp (met stramienen van 13,65 en 14,50 meter). Een stramienmaat van 20 meter is zeer gunstig m.b.t. de bezonning, mits de schuifpanelen (en daarmee de spanten) niet te hoog worden. Een stramienmaat van 11 meter is alleen gunstig als dit een grote reductie van de hoogte van de schuifpanelen met zich meebrengt. Uit een afschattende berekening (zie bijlage) blijkt dat bij een stramienmaat van ongeveer 15 meter de hoogte van het spant en de totale hoogte van het dakpakket (3x de hoogte van één schuifpaneel) ongeveer gelijk zijn. De stramienmaat zou eventueel nog iets groter kunnen. Die lichte vergroting van de stramienmaat is eveneens gunstig voor de bezonning. Het meest zuidelijke spant komt daarmee nog net iets verder van het bassin te staan en veroorzaakt dus minder schaduw op het bad. Uiteindelijk is gekozen voor een stramienmaat van 15,6 meter. Zie hiervoor de nieuwe bouwkundige plattegronden.

Hoofdstuk 8 - Constructievorm en stramienmaat

Hieruit blijkt dat de volgende stramienmaten geschikt zouden zijn: 11 meter à 7 overspanningen à 8 spanten 13 meter à 6 overspanningen à 7 spanten 15 meter à 5 overspanningen à 6 spanten 20 meter à 4 overspanningen à 5 spanten Zie de bijlage voor de plattegronden.

79


Hoofdstuk 9 - Schuivende dakpanelen § 9.1 - Uitgangspunten De dakpanelen rijden op wielen over een rail, die aan het spant is bevestigd. Per wiel/as kan er maar een beperkte kracht worden overgedragen. Daarom is het van belang de belasting zo goed mogelijk te spreiden over de breedte (evenwijdig aan het spant) van het paneel. Dan kunnen de wielen over die breedte worden verdeeld. Het is dus aan te raden meerdere gordingen, die van rail naar rail overspannen, te verdelen over de breedte van 11 meter.

9.2.1 - Ter vergelijking: dakpaneel in hout Een houten dakbeschot wordt ondersteund door houten gordingen met een hart-op-hart-afstand van 0,6 meter. Deze gordingen overspannen 14,4 meter van rail tot rail. Het paneel heeft een pakkethoogte van 544mm. Het totaalgewicht van de gordingen is 157 kN, hetgeen overeenkomt met 1,0 kN/m2. (zie berekening in de bijlage)

§ 9.2 - Vergelijking tussen constructiematerialen

Opgemerkt moet worden dat de dikte van het paneel (vooral) bepaald wordt door het hoogste constructie-element. De panelen moeten namelijk haaks op de overspanningsrichting over elkaar heen kunnen schuiven. In de breedterichting is dus geen variatie in de hoogte mogelijk (de grootste hoogte blijft bepalend). Als permanente belasting wordt op de gording 0,8 kN/m2 (beplating, isolatie, dakbedekking) + 1 kN/m (schatting eigen gewicht gordingen) aangebracht. De veranderlijke belasting is 1,0 kN/m2 (sneeuw). In de uiterste grenstoestand wordt derhalve gerekend met: 1,0 kN/m2 + 1,2 kN/m (permanent) en 1,5 kN/m2 (veranderlijk).

Figuur 65: Schematische weergave dakpaneel in hout

Hoofdstuk 9 - Schuivende dakpanelen

Een constructie van hout en van staal is onderzocht. Een constructie van beton is buiten beschouwing gelaten vanwege het grote eigen gewicht.

81

9.2.2 - Ter vergelijking: dakpaneel in staal

9.2.3 - Keuze tussen hout of staal

Een stalen dakplaat wordt ondersteund door stalen profielen met een hart-op-hart-afstand van 2,7 meter. Deze gordingen overspannen 14,4 meter van rail tot rail. Het paneel heeft een pakkethoogte van 440mm. Het totaalgewicht van de gordingen is 55 kN, hetgeen overeenkomt met 0,35 kN/m2. (zie berekening in de bijlage)

Het stalen dakpaneel is zowel minder hoog als lichter dan het houten paneel. Er wordt dus gekozen voor een stalen paneel. Opgemerkt wordt dat dit een opvallende conclusie is voor een licht dak. Dit is te wijten aan de randvoorwaarden van verdeelde belasting op de rail en de voorgeschreven overspanningsrichting. 9.2.4 - Uitwerking dakpaneel in staal


Het dakpaneel is verder doorgerekend, waarbij ook gekeken is naar de doorbuiging, die maatgevend blijkt te zijn. Hierdoor komt het profiel van de gordingen op een HEA300. Deze zijn aan de kopse zijde bevestigd aan randliggers UNP350, waaraan ook de wielen bevestigd zijn. De constructie is met al deze, preciezer bekende belastingen, gecontroleerd en voldoet.

82

Aan de onderzijde is het paneel voorzien van een afwerkplafond. Dit kan een standaard systeemplafond zijn, dat ook akoestische absorptie kan verzorgen. Dit plafond is eenvoudig weg te nemen en daardoor is de dakconstructie goed bereikbaar voor inspectie. Figuur 66: Schematische weergave dakpaneel in staal

Omdat het dakpaneel bij harde wind zou kunnen opwaaien, zijn er ook wielen aanwezig die tegen de bovenzijde van de UNP350, waarop de rail rust, loopt. Zie ook het detailboekje voor de opbouw van het dakpaneel en de bijlage voor de berekeningen.

§ 9.3 - Het openen van het dak

Hoofdstuk 9 - Schuivende dakpanelen

Het openen van het dak gaat als volgt in zijn werk: § De dakconstructie kan automatisch worden bediend vanaf een paneel in de centrale post. Per travée kan bepaald worden welk paneel moet worden weggeschoven. Wel moet altijd eerst het bovenste paneel weggeschoven worden voordat de middelste geopend kan worden, etc. § De panelen schuiven vanaf hun gesloten positie in één beweging door tot de parkeerstand boven as 1+2. Zij blijven dus niet boven het bad stilstaan.

83


84

Figuur 67: 3D impressie van de klepconstructie

De transparante oostgevel van het gebouw moet bij goed weer geopend kunnen worden. In hoofdstuk 6 is hiervoor al het schetsontwerp besproken: de gevel kan door twee lieren als een klep worden geopend. In dit hoofdstuk wordt de constructie van deze gevel (klep) uitgewerkt.

§ 10.1 - Opbouw klep De klepconstructie aan de oostgevel heeft een hoogte van 10,7 meter en een breedte van 14,5 meter. In de gesloten toestand is er een draaglijn ter plaatse van de vloer en een draaglijn ter plaatse van de kokerligger in het dak op as 5. In de geopende toestand is er eveneens de draaglijn in as 5, maar daarbij twee draagpunten (daar waar de klep door hijskabels wordt opgetild). Om ook in de geopende toestand een tweede draaglijn te creeëren, worden de twee hijspunten verbonden door een zware hoofdligger. De belasting op de gevel wordt via gevelstijlen op deze draaglijnen afgedragen. De twee draagpunten bevinden zich op 7 meter uit de gevel. In gesloten toestand bevindt de hoofdligger zich dan ook op ongeveer 1/3 van de hoogte van de klep. Daardoor is er een mogelijkheid om onder deze hoogte sparingen t.b.v. deuren aan te brengen. In de geopende toestand zijn de buigende momenten in de gevelstijlen kleiner dan wanneer de draaglijnen aan beide uiteinden zouden zijn. Ook steekt de hijsconstructie nu 7 meter uit de gevel, in plaats van 10,7 meter.

Voor de dimensionering van de gevelstijlen is de gesloten toestand maatgevend. Er wordt gerekend met het eigen gewicht en de maximale windbelasting. De doorbuiging van de gevelstijl, die alleen aan de bovenen onderzijde gesteund is, blijkt maatgevend. De gevelstijlen worden uitgevoerd als stalen kokers van 200mm x 100mm met een wanddikte van 10mm in kwaliteit S235. Voor de dimensionering van de hoofdligger is de doorbuiging eveneens maatgevend. Deze stalen koker heeft afmetingen van 450 mm x 250 mm met een wanddikte van 12,5 mm en een kwaliteit van S235. Om ook de windkrachten, die in de lengterichting van de klep werken, te kunnen afdragen, is er een stabiliteitsverband opgenomen. Om de klep extra stijfheid te geven, wordt voorgesteld deze uit te voeren als ronde staven, die door een stelwartel kunnen worden voorgespannen. Om de samenhang tussen de gevelstijlen te vergroten worden deze zowel aan de onderzijde als aan de bovenzijde gekoppeld door een stalen koker. Deze kokers zijn niet berekend, maar krijgen dezelfde afmetingen als de stijlen.

§ 10.2 - Hemelwaterafvoer Indien het regent als de klep geopend is, moet er hemelwater vanaf de klep afgevoerd worden. Door de gevelstijlen op enige horizontale afstand van het scharnierpunt te plaatsen, kan de bovenrand van de gevel om de dakrand heen draaien. Hierdoor kan het regenwater direct van de klep op het dak stromen.

Hoofdstuk 10 - Klepconstructie

Hoofdstuk 10 - Klepconstructie

85

§ 10.3 - De hijsconstructie De klepconstructie wordt door middel van elektrische of hydraulische lieren en staalkabels geopend en weer gesloten. Deze lieren bevinden zich aan de hijsconstructie, die dus de belastingen op de lieren naar de fundering moet afdragen. Daarnaast moet de hijsconstructie ook horizontale krachten kunnen opnemen. Dit zijn alleen krachten die op de arm zelf werken. De klepconstructie is stijver dan de hijsconstructie en verzorgt zijn eigen stabiliteit. Voor de belastingen op de hijsconstructie zijn twee situaties beschouwd: · Het hijsen van twee kleppen tegelijkertijd (sterkte maatgevend) · Het hijsen van één klep (vervormingen maatgevend)


De hijsconstructie kan grofweg op drie manieren worden uitgevoerd: · Als uitkragende ligger uit de dakconstructie · Als ingeklemde kolom vanuit de fundering · Als een gemengde constructie die zowel aan het dak als aan de fundering is bevestigd.

86

Omdat de lieren zich op grote afstand uit de gevel bevinden, treedt er een horizontale kracht op wanneer de klep juist uit de gesloten toestand wordt gehesen. Om deze krachten efficiënt te kunnen afdragen is een koppeling met het dak gewenst. Daardoor valt de ingeklemde af. Bij de keuze tussen de andere twee opties is de verbinding aan de dakconstructie bepalend. De hijsconstructie bevindt zich in de buitenlucht; de dakconstructie in het binnenklimaat. Bij de aansluiting van deze delen op elkaar ontstaat een potentiële koudebrug. Om deze te voorkomen zijn wel koudebrugonderbrekingen (bijvoorbeeld Isokorf) op de markt, maar deze kunnen geen grote (dwars-)krachten opnemen. Om een dergelijke aansluiting te vereenvoudigen wordt gekozen voor de

gemengde constructie. Doordat de kolom hiervan direct onder de lieren aangrijpt, worden de verticale belastingen hierdoor direct naar de fundering afgedragen. Op de verbinding met de dakconstructie werken dan slechts nog normaalkrachten, die goed via een koudebrugonderbreking zijn af te dragen.

§ 10.4 - Het openen van de klep Als de klepgevel geopend moet worden, wordt de volgende procedure aangehouden: · ·

· · ·

Een medewerker haalt het draadloze bedieningspaneel op uit de centrale post en loopt naar de klep die geopend gaat worden. De medewerker spant een lint aan de binnenzijde van de klepgevel, om te voorkomen dat er mensen onder de klep doorlopen terwijl hij geopend wordt. De medewerker dirigeert gasten uit het gebied aan de buitenzijde van de klep en spant een lint om deze op afstand te houden. De medewerker blijft bij de klep staan terwijl hij de lieren via het draadloze bedieningspaneel inschakelt. Zodra de klep volledig is geopend en aan de hijsconstructie is geborgd, haalt hij de afzetlinten weg.

Hoofdstuk 11 - Hoofddraagconstructie In de vorige twee hoofdstukken is de constructie uitgewerkt van de schuivende dakpanelen en de klepgevel. Deze elementen vormen samen het daken gevelvlak, maar hebben hiervoor wel een onderliggende draagconstructie nodig. In hoofdstuk 8 is gekozen voor een lineaire structuur met een liggerconstructie. Deze hoofddraagconstructie wordt hierna verder uitgewerkt.

Aan weerzijden van de constructie moeten 3 rails kunnen worden bevestigd. De belasting uit de dakpanelen (5 puntlasten per paneelbreedte van 11 meter) wordt als een verdeelde belasting op de spantligger geschematiseerd. Het is voor de bezonning gunstig als het het aanzicht van de ligger zoveel mogelijk overeenkomt met die van de dakpanelen; dat wil zeggen dat de ligger aan de westzijde een grote hoogte mag hebben, maar dat deze aan de oostzijde zo slank mogelijk moet zijn. Hierdoor zou de ligger zo veel mogelijk in de schaduw van de railconstructie van de dakpanelen liggen. Hierdoor zal de ligger weinig extra schaduw veroorzaken. Voor de bezonning is het uiteraard het meest gunstig als de ligger en het spantbeen zo klein mogelijk zijn.

Hoofdstuk 11 - Hoofddraagconstructie

§ 11.1 - Uitgangspunten

87

§ 11.2 - Vergelijking liggertypen Het momentenverloop voor 5 typen liggers en opleggingen is onderzocht. Het gaat om onderstaande schematiseringen. De momentenverdelingen zijn met behulp van een raamwerkprogramma berekend, omdat de meesten statisch onbepaald zijn. De momentenlijnen en oplegreacties zijn terug te vinden in de bijlagen.

Type -->

01

02a

02b

03

04

Maximaal steunpuntsmoment Maximaal veldmoment Maximale horizontale oplegreactie Maximale neerwaartse oplegreactie Maximale opwaartse oplegreactie

131 104 20

168 135 17

204 146 0

138 147 28

0 215 12

26

41

56

33

18

11

15

27

18

0


NB: alle krachten in [kN] en momenten in [kNm] zijn weergegeven als verhoudingsgetal met de verdeelde belasting q [kN/m]

88

Type 4 is een eenvoudige ligger op 2 steunpunten en heeft als voordeel dat er geen opwaartse oplegreacties ontstaan. Het nadeel is dat er grote veldmomenten ontstaan. Type 1 heeft als voordeel dat de veldmomenten relatief klein blijven. Een nadeel is dat het spantbeen aan de rechterzijde ook op buiging wordt belast en daardoor groot wordt. Figuur 68: Verschillende types liggerconstructie

Type 2B heeft als voordeel dat er geen horizontale oplegreacties ontstaan (anders dan door zijwaartse windbelasting, die hier niet is meegenomen). Tegenover dit voordeel staat als nadeel dat er extra grote momenten ontstaan, omdat de overspanning groter is. Type 2A is het meest gunstige compromis. Het spantbeen aan de rechterzijde kan worden uitgevoerd als pendelkolom en wordt daarmee fors kleiner dan wanneer het spant naar beneden zou worden doorgezet. De momenten en oplegreacties zijn bij dit type gemiddeld ten opzichte van de andere types. Er wordt gekozen voor type 2A.

§ 11.3 - Uitwerking spanttype 2A In het voorgaande is uitgegaan van één doorgaande ligger die de volledige afstand overspant. Dit was prima om een eerste vergelijking te kunnen maken tussen de mogelijkheden, maar uiteindelijk wordt er gezocht naar een oplossing, waarbij het zwaartepunt van de constructie duidelijk aan de westzijde van het gebouw ligt. Op die manier kan de constructie aan de oostzijde zo slank mogelijk worden uitgevoerd. Dit is gewenst om dat die zijde een open karakter richting de ligweide krijgt. Bij een ligger die aan een zijde is ingeklemd, bevindt zich ergens in de overspanning een “virtueel scharnier”. Op deze plaats gaat de momentenlijn door het nulpunt. Door dit virtuele scharnier te vervangen door een fysiek scharnier, kan het momentenverloop in de constructie worden beïnvloed. Een nadeel is wel dat het gedeelte tussen het

scharnier en de inklemming zich als uitkraging gaat gedragen. Zo ontstaat er een soort “bokconstructie” en een “inhangligger”. Het is moeilijk om exact aan te geven wat de meest optimale plaats voor het scharnier is. Als het scharnier te ver naar de westzijde (=richting de inklemming) wordt verschoven, wordt het veldmoment in de inhangligger groter en daarmee ook de doorsnede daarvan. Als de scharnier teveel naar de oostzijde wordt verschoven, wordt het veldmoment in de inhangligger welliswaar klein, maar neemt de uitkraging van de bokconstructie toe. Bij een geschikte keuze voor de plaats van het scharnier, voldoet de constructie aan de volgende voorwaarden: · Het veldmoment in de inhangligger is dusdanig klein, dat de hoogte van deze ligger niet groter wordt dan 2x de hoogte van een dakpaneel. · De doorsnede van de inhangligger kan niet te klein worden, omdat het dan niet meer mogelijk is de rails voor de dakpanelen er aan de zijkant aan te bevestigen. · De krachten op de fundering, die optreden door de uitkraging van de bokconstructie, moeten door een paalfundering opgenomen kunnen worden. Vooral de trekkracht is hierin van belang. · De breedte van de bokconstructie en de inhangligger moeten ongeveer gelijk zijn. Op deze manier kunnen de rails er zonder grote excentriciteit aan bevestigd worden. Het scharnier, ofwel de aansluiting tussen de bokconstructie en de inhangligger, wordt geplaatst bij de overgang tussen het middelste en onderste dakpaneel. Dit betekent dat de bokconstructie vanaf de westzijde over 1/3 van de breedte van de zwemzaal uitkraagt en dat de inhangligger de resterende 2/3 overspant (dit is resp. 11 meter en 22 meter).


Type 3 heeft dezelfde nadelen als Type 1, maar geen grote voordelen.

89


90

Figuur 69: Eén portaal uit de draagconstructie

De inhangligger draagt de belastingen vanuit het dak via de rails over op een bokconstructie aan de ene zijde en een pendelkolom aan de andere zijde. Op de inhangligger kunnen de volgende belastinggevallen van toepassing zijn: · Dak gesloten en volbelast met sneeuw: In deze situatie is het maximale moment 3352 kNm in het midden van de overspanning van de ligger. · Dak aan twee zijden een stukje geopend: Het maximale moment treedt op als het bovenste dakpaneel tot het midden van de overspanning van de ligger is opengeschoven. Het gedeelte van het dak, dat dan nog gesloten is, kan worden belast door het eigen gewicht en interne onderdruk. Omdat het dak gesloten is bij storm, hoeft hiervoor niet met de extreme waarde te worden gerekend. Dit maximum moment bedraagt 2877 kNm en is dus niet maatgevend. · Dak aan één zijde geopend: In deze situatie treedt het maximaal wringend moment op. De rails aan de ene zijde van de inhangligger worden belast door de dakpanelen in gesloten toestand. Hierop kunnen het eigen gewicht en (niet extreme) interne onderdruk werken. De rails aan de andere zijde van de ligger worden niet belast.

·

Horizontale windbelasting: De maximale windbelasting treedt op indien het dak gesloten is. Op de inhangligger werken dan de stuwdruk en zuiging op het gedeelte van de ligger dat boven het dak uitsteekt. Ook wordt de windwrijving op het dakvlak afgedragen op de ligger. In horizontale richting gedragen de inhangligger en de bokconstructie zich samen als een ligger op twee steunpunten. Het maximale moment in deze gehele overspanning bedraagt 210 kNm. Dit is dus maar een zeer kleine bijdrage aan de spanningen in de ligger.

Voor de inhangligger is de doorbuiging maatgevend. Deze wordt uitgevoerd als kokerligger 800x800x28mm in staalkwaliteit SN490. Deze kwaliteit is niet benodigd voor de sterkte (de doorbuiging is immers maatgevend) maar deze kokers worden niet in een lagere kwaliteit geleverd.

§ 11.5 - Bokconstructie De bokconstructie wordt belast door een oplegreactie uit de inhangligger en de rails waarop het onderste dakpaneel rust. Deze belastingen worden door een horizontale drukregel en een diagonale trekregel opgenomen. Daar waar de schuine kolommen op de drukregel aangrijpen, worden de vertikaal gerichte krachten door de schuine kolom opgenomen. Het moment wordt ontbonden in een horizontale trek- en drukkracht die in de betonnen stabiliteitswand worden ingeleid. Deze aansluitingen worden in de volgende paragraaf verder toegelicht.


§ 11.4 - Inhangligger

91

Zowel de druk- als trekregel bestaan uit stalen kokerprofielen 500x300x12,5mm in de kwaliteit S235. De zakking van de oplegging van de inhangligger is maatgevend voor de dimensionering. 11.5.1 - Betonnen wand


Deze betonnen wand heeft drie functies: · het afdragen van het moment uit de bokconstructie naar de fundering · contragewicht om een deel van het hiervoor genoemde moment te compenseren · het opnemen van horizontale belastingen door de schuine pendelkolom en door windbelasting.

92

In de fundering wordt het moment dat op de fundering werkt ontbonden in trek- en drukkrachten, die door resp. trek- en drukpalen worden opgenomen. Des te groter de afstand tussen de trekkracht en drukkracht (de arm), des te kleiner die krachten worden. Binnen de beschikbare ruimte is de lengte van de wand zo groot mogelijk gemaakt. Door de tweede functie (contragewicht) ligt het voor de hand de wand in beton uit te voeren om zo een groot eigen gewicht te hebben. De horizontale belastingen worden door schuifspanningen in de wand overgedragen. Ter plaatse van spanningsconcentraties is hiervoor schuifwapening nodig. De horizontale krachten worden op de fundering overgebracht en worden daar opgenomen door schoor geheide palen. De momenten die ontstaan door de horizontale belastingen worden eveneens opgenomen door trek- en drukpalen.

11.5.2 - Schuine kolommen Deze kolommen dragen de verticale krachten uit de bokconstructie over op een console aan de betonnen wand. Doordat de kolom schuin staat, is de uitkraging van de bokconstructie verkleind. Een gevolg van de scheefstand is dat de verticale krachten ook horizontale krachten veroorzaken. Deze hebben echter maar een klein aandeel in het totaal van horizontale krachten, die vooral worden veroorzaakt door het moment dat de bokconstructie op de betonwand uitoefent. Onder elke kokerligger in de drukregel van de bokconstructie grijpt een schuine kolom aan. Per portaal zijn er dus twee schuine kolommen, die uitgevoerd zijn als een stalen buis rond 273x10mm.

Hiervoor is aangegeven dat er op deze plaats een scharnierverbinding moet zijn om een gunstig verloop van de momentenlijn te verkrijgen. In andere richting moet de verbinding momentvast zijn om de horizontale krachten te kunnen overbrengen. De lengterichting van de kokerligger definiëren we als X-as; de horizontale richting haaks daarop als de Y-as en de verticale richting als de Z-as. In dit assenstelsen moet deze verbinding aan de volgende eisen voldoen: · Rotatie om de X-as: vrij/scharnierend · Rotatie om de Y-as en Z-as: vast · Translatie in alle richtingen: vast De stalen koker ligt op de bokconstructie en is daar met 2 bouten op bevestigd. Dit geeft voldoende vrijheid om in de Y-as te scharnieren en verhindert alle translaties. Om de verbinding om de andere assen te fixeren, loopt de kokerligger door en is deze met een hulpstaaf horizontaal gefixeerd tussen beide trekstaven van de bokconstructie. Deze hulpstaaf kan wel verticaal tussen beide staven door glijden, waardoor de verbinding kan blijven scharnieren.

Figuur 70: Verbinding koker en bok

§ 11.6 - Stabiliteitsvoorzieningen 11.6.1 - Wind in dwarsrichting In het geval van wind op de westgevel, wordt deze door de gevel direct overgebracht op de betonwanden. Deze dragen de krachten over op de fundering. De wind op de oostgevel werkt op de gevelstijlen in de klepconstructie. Aan de onderzijde dragen deze de krachten over op de betonvloer van de begane grond. Aan de bovenzijde worden de krachten via buiging in de kokerligger naast as 5 overgebracht op de kokerliggers van het portaal. Deze kokerliggers brengen de normaalkracht over op de betonnen wanden.

11.6.2 - Wind in langsrichting Bij wind in langsrichting wordt de wind op de bovenste helft van de kopgevel via een drukboog in de dakschijf overgedragen op as 2 en as 5. In as 5 is een windverband opgenomen, dat de horizontale belasting overdraagt op de fundering. Op as 2 is in twee beuken een betonwand aanwezig die de installatieruimten scheidt van de zwemzaal. Deze wanden brengen de krachten over op de fundering.


11.5.3 - Verbinding koker en bok

93


Figuur 71: Sondering Vossepolder

§ 12.2 - Trekpalen

Hoofdstuk 12 - Fundering Het ontwerp van de fundering is slechts conceptmatig. Ten eerste zijn niet alle belastingen op de fundering berekend, maar slechts die uit de dakconstructie. De belastingen door de galerijen, vloeren etc. binnen deze omhulling zijn niet berekend. Ten tweede is voor een degelijk funderingsontwerp een funderingsadvies door een geotechnisch bureau benodigd. In plaats hiervan is de paallengte geschat op basis van een sondering. De maximale paalbelasting is een grove schatting.

Ook voor de trekpalen wordt een trillingsarm systeem aanbevolen. GEWIpalen zijn hiervoor een mogelijkheid. Bij dit systeem wordt een stalen mantelbuis in de grond gebracht. Behalve heien is ook (trillingsvrij) boren mogelijk. Na het aanbrengen van van de mantelbuis wordt een stalen staaf ingebracht. Ter plaatse van de draagkrachtige lagen wordt onder hoge druk een groutlichaam gevormd. De overige lengte van de staaf kan eveneens door een groutmantel tegen corrosie worden beschermd. Er wordt uit gegaan van een paal met een diameter van 200 mm en een trekkracht van maximaal 500kN. De paallengte bedraagt ongeveer 20 meter. Als hart-op-hart-afstand is gekozen voor 2 meter; voor de poer wordt uitgegaan van een dikte van 1200mm.

Omdat de nieuwe fundering in de directe nabijheid van bestaande funderingen (van het filtergebouw, de zwembadbassins en de sporthal) worden gemaakt, is het aan te bevelen om te kiezen voor een trillingsarm systeem. Dit kunnen bijvoorbeeld stalen buispalen of schroefpalen zijn. Hierbij wordt een stalen buis met een voetplaat in de grond geheid. Doordat het keiblok niet op de paalkop valt, maar op een grindprop onder in de stalen buis, dringen er minder trillingen door tot de omgeving. De draagkracht voor een paal met een diameter van 406mm wordt geschat op 1000kN per paal. De paallengte bedraagt circa 15 meter. Daar waar horizontale krachten op de fundering worden overgebracht, kunnen de palen schoor worden geheid. De minimale hart-op-hart-afstand voor deze palen bedraagt ca. 1200 mm. Voor een gedrongen poer wordt uitgegaan van een dikte van 900mm.

Hoofdstuk 12 - Fundering

§ 12.1 - Drukpalen

95

Hoofdstuk 13 - Afbouwconstructie

§ 13.1 - Thermische isolatie

De niet-dragende constructie-elementen van een gebouw worden de afbouwconstructie genoemd. Eisen die in dit project aan de afbouwconstructie worden gesteld zijn: · Binnendringen van regenwater vanaf buiten voorkomen · Ophoping van vocht in de constructie voorkomen · Thermische isolatie bieden

Het thermisch isoleren van de gevels en het dak heeft de volgende functies: · Het beperken van warmteverlies via de gebouwschil. Hierdoor is er minder energie nodig om het warmteverlies aan te vullen. · Het voorkomen van thermisch discomfort door een voldoende hoge oppervlaktetemperatuur aan de binnenzijde van de gebouwschil. · Het voorkomen van condensatie van waterdamp op de constructiedelen. Hier kan corrosie (bij staal) of rotting (bij hout) optreden.


Aan de twee bovenste punten wordt in dit project slechts kwalitatief aandacht besteed. In de tekeningen wordt de plaats van waterkerende en dampremmende lagen aangeven. Er zijn hiervoor geen berekeningen uitgevoerd. In de volgende paragraaf wordt ingegaan op het onderste punt: de thermische isolatie.

96

Niet voor alle delen van het gebouw is thermische isolatie even eenvoudig aan te brengen: · Dichte gebouwdelen: Hier kan eenvoudig een hoge isolatiewaarde worden behaald. De minimale warmteweerstand voor dichte gebouwdelen is wettelijk bepaald op RC = 2,5 m2K/W. Het is vaak economisch om deze vlakken van een betere isolatie te voorzien, doordat de energiebesparing opweegt tegen de geringe extra kosten. · Glasvlakken: Doordat glazen ruiten in verhouding erg dun (ca. 10 mm) zijn ten opzichte van dichte constructies (minstens 100-200 mm), is ook de isolatiewaarde laag. De keuze van het glas is vooral belangrijk voor het voorkomen van thermisch discomfort. Met betrekking tot warmteverlies is het goedkoper om het “tekort” aan warmteweerstand in de dichte constructiedelen te compenseren. · Aansluitingen tussen constructiedelen: Waar (bewegende) constructiedelen op elkaar aansluiten, is het niet altijd mogelijk goed te isoleren. Een minimale thermische isolatie is echter nodig om condensatie te voorkomen.

Voor de berekening van de thermische isolatie is uitgegaan van de volgende waarden: · Minimale buitenluchttemperatuur: -10oC. Deze temperatuur wordt tijdens de openingsuren van het zwembad jaarlijks gemiddeld 12 uur onderschreden. · Binnenluchttemperatuur tijdens openingsuren: 26-28oC (afhankelijk van de doelgroep op dat moment) · Vochtgehalte van de lucht tijdens openingsuren: 14 g waterdamp per kg droge lucht (65%-55% relatieve vochtigheid) · Binnenluchttemperatuur buiten openingsuren: 15oC Om condensatie van waterdamp te voorkomen, moet de oppervlaktetemperatuur van de constructiedelen tijdens openingsuren hoger zijn dan 19oC. De minimale warmteweerstand voor de gebouwschil bedraagt RC = 0,5 m2K/W. Hieraan voldoen bijvoorbeeld een hardhouten kozijn met een dikte van 12 centimeter of een laag isolatieschuim (PSschuim) met een dikte van 2 centimeter. Voor de glasvlakken wordt gekozen voor HR++ glas met RC = 0,7 m2K/W. Voor de dichte constructiedelen wordt gekozen voor een gemiddelde isolatiewaarde van RC = 3,2 m2K/W. Hieraan voldoet een laag isolatieschuim (PS-schuim) met een dikte van 12 centimeter. Hiermee komt de gemiddelde isolatiewaarde van het de gehele gebouwschil op RC = 2,5 m2K/W.


13.1.1 - Isolatiewaarden

97

13.1.2 - Plaats van de isolatie Voor de dakpanelen wordt gekozen voor een warm-dak-constructie. Deze is gemakkelijk aan te brengen en de constructie is niet onderhevig aan temperatuursverschillen. Voor de spanten wordt eenzelfde opbouw gekozen; de constructie zit ook hier aan de warme zijde van de schil.


Voor de railconstructie is de afweging moeilijker te maken: Als de rails in de buitenlucht worden geplaatst, ontstaat er ter plaatse van de opleggingen/wielen van de dakpanelen een koudebrug. Dit gebeurt ook waar de rail aan de spanten is bevestigd. Als de rails binnen worden geplaatst, steken zij door de constructie ctie naar buiten. De drager van de rails kan hier thermisch onderbroken worden. Met borstels kan de hoeveelheid weglekkende lucht (die dan condenseert) worden beperkt.

98

Figuur 72: Keuze voor warm- of koud dak

§ 13.2 - Afdichting van naden Op de plaatsen waar de bewegende delen van het gebouw (de schuivende dakpanelen en de klepgevels) aansluiten op de vaste delen, zijn naden aanwezig. Hieronder staat beschreven hoe deze naden voldoende isolerend en dampdicht worden uitgevoerd. 13.2.1 - Naden langs de klepgevel De aansluitingen van de klepgevel zijn uit te voeren als stootnaden (zie hiervoor ook 6.3.4). Het is te vergelijken met een koelkastdeur die rondom met een rubberprofiel aansluit op het vaste gedeelte van de kast. Hierdoor zijn deze naden goed luchtdicht uit te voeren. 13.2.2 - Naden langs de schuivende dakpanelen

Figuur 73: Principeschets van de schuine afdichting langs een dakpanneel


De aansluitingen aan de lange zijden van de dakpanelen (dwars op de schuifrichting) zijn uit te voeren als stootnaden. De constructie drukt hier met een rubberprofiel tegen de vaste constructie of een ander dakpaneel. De korte zijden (evenwijdig aan de schuifrichting) zijn echter moeilijker luchtdicht aan te sluiten. Doordat het verschuivende en vaste gedeelte parallel aan elkaar lopen, is er geen plek waar deze tegen elkaar stoten. Voor de wielen van het dakpaneel en de rails is het noodzakelijk om evenwijdig te lopen; anders kan het dakdeel immers niet meer schuiven. In de isolatielaag kan echter een schuine snede worden aangebracht, waardoor er wel een soort stootnaad kan ontstaan. Deze drukt zichzelf als een soort wig vast tussen de vaste delen, waardoor een goede afdichting ontstaat.

99


100

Figuur 74: Oppervlaktetemperatuur 17.8 graden bij buitentemperatuur van -10 graden

Figuur 75: Oppervlaktetemperatuur 19 graden bij buitentemperatuur van -5 graden

§ 13.3 - Koudebruggen

13.3.2 - Koudebrug waar de rail door de constructie steekt

Ter plaatse van een koudebrug is geen sprake van een onderbreking in de constructie zoals bij een naad. Wel is de warmteweerstand (thermische isolatie) op dat punt veel lager dan in de omliggende constructie. Aan de binnenzijde van een koudebrug is een grote kans op condensvorming door de lage oppervlaktetemperatuur. In het ontwerp zijn enkele koudebruggen aanwezig. Hieronder wordt besproken hoe daar mee om wordt gegaan.

Ter plaatse van de dakpanelen ligt de railconstructie in het binnenklimaat. Een deel van de rails ligt echter ook in het buitenklimaat. De rail steekt dus ergens door de gebouwschil en vormt daar een koudebrug en luchtlek. Dit probleem is gedeeltelijk te verhelpen door de UNP350-ligger en de rail thermisch te onderbreken. Het luchtlek is gedeeltelijk te dichten door het aanbrengen van borstels. De constructie kan hier immers niet met starre middelen gedicht worden, aangezien de panelen moeten kunnen blijven schuiven. Deze maatregelen zijn echter niet voldoende voor wanneer het ’s winters buiten gaat vriezen. Door de extra isolatielaag, die in de winter over de rails wordt aangebracht (zie 13.3.1), wordt deze opening ook volledig gedicht.

De rails waarover de dakpanelen kunnen rijden liggen gedeeltelijk in de buitenlucht. Zij zijn echter bevestigd aan de draagconstructie, die in het binnenklimaat ligt. Deze bevestigingen vormen koudebruggen. Om te kunnen beoordelen of deze koudebruggen condensvorming veroorzaken, is een berekening gemaakt in het softwarepakket Therm5. In dit pakket kunnen twee-dimensionale constructies worden ingevoerd. Dit houdt in dat de constructie dwars op het vlak van de doorsnede “oneindig” doorloopt. Voor de kokerligger, de rail en het plafond is dit akkoord. De bevestigingen zitten echter om de 1,10 meter en niet over de hele lengte. De warmteweerstand is hiervoor ingevoerd als gemiddelde over 0,005 meter staal en 1,095 meter isolatiemateriaal. Bij een oppervlaktetemperatuur lager dan 19oC treedt condensvorming op. Uit de berekening blijkt dat de oppervlaktetemperatuur aan de binnenzijde van de constructie 17,8oC is bij een buitentemperatuur van 10oC. Als het buiten -5oC is, treedt net geen condensvorming op; de oppervlaktetemperatuur is dan 19oC. Bij strenge kou moeten de rails dus worden afgedekt met extra isolatie of moet condensatie worden geaccepteerd.

13.3.3 - Koudebrug waar de hijskabel aangrijpt op de klepgevel De stalen constructie van de klepgevel bevindt zich in het binnenklimaat. Aan de buitenzijde zijn daar de hijskabels aan bevestigd middels een stalen oog en een harpsluiting. Deze aansluiting vormt een koudebrug. Ook dit is op te lossen door er in de winter, wanneer de hijskabels niet nodig zijn omdat het gebouw gesloten blijft, een extra isolatie over aan te brengen.

§ 13.4 - Winter- en zomerklaar maken In het voorgaande is besproken dat op enkele punten in de winter aanvullende isolatie nodig is. Afhankelijk van het weer en de bezoekersverwachtingen, wordt in het najaar (bijvoorbeeld rond 1 oktober) de beslissing genomen om het bad dit seizoen niet meer te


13.3.1 - Koudebrug bij de aansluiting van de rail op de constructie

101

openen. De extra isolatie wordt dan aangebracht. Afhankelijk van de weersverwachting kan de isolatie in het voorjaar (bijvoorbeeld rond 1 april) dan weer worden verwijderd. Voor het opbergen van de isolatiematerialen is een aparte bergruimte op de eerste verdieping voorzien. Door een luik in het dak kan men op het dak komen en de isolatie aanbrengen. 13.4.1 - Winterklaar maken: · Plaatsen van extra isolatie over de rails en de UNP350 ligger, waar deze zich in de buitenlucht bevinden. · De hijskabels ontkoppelen van de klepgevels en ophijsen in de motorkast. · Het plaatsen van isolatiekappen over het punt waar de hijskabels aan de klepgevels vastzaten


13.4.2 - Zomerklaar maken:

102

· Het weghalen van de extra isolatie van de rails · Het wegnemen van de isolatiekappen van de punten waar de hijskabels aan de klepgevel bevestigd moeten worden. · De hijskabels uit de motorkasten laten zakken en bevestigen aan de klepgevels.

§ 13.5 - Voorkoming van schade door corrosie De constructie en afbouwconstructie van een (overdekt) zwembad zijn veel gevoeliger voor corrosie dan die van woningen of kantoorgebouwen. In het zwemwater worden namelijk chloriden

gebruikt ten behoeve van de hygiëne. De bassinconstructie en de daaraan bevestigde trappen, duikplanken etc. staan dus bloot aan dit water. Door zwemmers die vanuit het water het perron opstappen, komt er ook water op de perrons. Doordat het water uit de bassins, de glijbaan en vanaf de perrons verdampt, komen de chloriden ook in de lucht terecht. Bovendien is de binnenlucht in een zwembad veel warmer en vochtiger dan in andere gebouwen. Doordat de luchtvochtigheid zo hoog is, ontstaat er veel sneller condens ter plaatse van koudebruggen. Op plaatsen waar condens (met daarin chloriden) optreedt, kan de (stalen) constructie worden aangetast. Dit is met name gevaarlijk op de plaatsen waar de constructie niet zichtbaar is en corrosie dus niet wordt opgemerkt. In het ontwerp is op de volgende manieren aandacht besteed aan het voorkomen van corrosie: § De stalen constructiedelen sluiten niet direct aan op het perron. Deze zijn ofwel op een (betonnen) verhoging geplaatst, ofwel afgeschermd/bedekt. § Koudebruggen zijn (voor zover mogelijk) voorkomen. § Periodiek schoonspuiten § Er wordt geen RVS toegepast in de constructie § Gebruik kokerprofielen, waardoor er minder vuil en vocht in hoekjes kan ophopen. In het ontwerp is op de volgende manieren aandacht besteed aan het tijdig signaleren van corrosie: § Stalen constructie voor een groot deel in het zicht § Inspectie door wegneembaar plafond

Hoofdstuk 14 - Conclusies en

§ 14.1 - Conclusies

aanbevelingen

14.1.1 - Conclusies over de lengte van het badseizoen § § §

14.1.2 - Conclusies over de functionele indeling § §

§ §

Het peuterbassin wordt gesloopt en maakt plaats voor een vleugel met kleedkamers. Nabij het terras wordt van het bestaande recreatiebassin een gedeelte afgescheiden. In dit gedeelte komt het nieuwe peuterbassin. Aan de westzijde komt een strook met technische ruimten en bergruimten. Tussen het recreatiebassin en het wedstrijdbassin komt een nieuwe vleugel met onder andere de toeschouwersruimte, een EHBO-post en een kamer voor de wedstrijdleiding.

14.1.3 - Conclusies over het openen en sluiten van de gebouwschil § § §

Het dak kan open doordat het dak in gedeelten opzij kan schuiven. De oostgevel kan worden geopend door deze omhoog te klappen, zodat een transparante luifel ontstaat. De noord-, westen zuidgevel kunnen niet worden geopend.

Hoofdstuk 14 - Conclusies en aanbevelingen

Het doel van dit ontwerpproject was te onderzoeken hoe het badseizoen van zwembad De Vosse verlengd zou kunnen worden. Om ook in de zomer voldoende bezoekers te trekken moet in dat seizoen buiten gezwommen kunnen worden. Hieronder staan de conclusies van dit onderzoek genoemd. Ook worden er aanbevelingen gegeven voor verder onderzoek dat nodig is voor dit project én aanbevelingen voor vergelijkbare projecten.

Als het badseizoen verlengd wordt, kan het bad het beste het gehele jaar geopend zijn. Om opening tijdens alle seizoenen mogelijk te maken, moet het bad omgebouwd worden tot een binnenbad. Om in de zomer toch buiten te kunnen zwemmen zal de gebouwschil geopend en gesloten moeten kunnen worden.

103


104

Figuur 76: 3D-impressie van de constructie

§ §

§ § §

De dakpanelen en de klepgevels worden gedragen door 6 portalen in de dwarsrichting van het gebouw. Deze portalen bestaan uit een zware betonconstructie aan de westzijde van het gebouw en uit een slanke staalconstructie aan de oostzijde. De schuivende dakpanelen bestaan uit stalen liggers en stalen dakplaten. De klepgevels bestaan uit stalen kokerprofielen. De klepgevel kan geopend worden doordat hij wordt opgehesen door lieren. Deze lieren bevinden zich in het portaal uit stalen buizen dat voor de oostgevel staat.

14.1.5 - Conclusie afbouw § §

§

§

De thermische isolatie voldoet aan de wettelijke eisen. Alle naden tussen de dakpanelen en de vaste constructie zijn voldoende dampdicht en geïsoleerd. Op enkele punten wordt een luchtlek verminderd met borstels. Aan het begin van de winter moeten de railconstructies die zich in de buitenlucht bevinden afgedekt worden met extra isolatie. Hierdoor wordt ook het eerder genoemde luchtlek afgedicht. Alle naden tussen de klepgevel en de vaste constructie zijn goed dampdicht en geïsoleerd.

§ 14.2 - Aanbevelingen §

§

§

In dit ontwerp is de installatietechniek van groot belang. Dit is echter niet uitgewerkt en vormt dus een belangrijk punt voor vervolgonderzoek. Voor de fundering dient geotechnisch onderzoek te worden uitgevoerd. Naar aanleiding daarvan kan een paaladvies worden opgesteld. Voor het functioneren van de afdichtingen tussen de bewegende constructiedelen is het van belang dat verder onderzoek wordt gedaan naar afsluitprofielen. Hierbij moet gedacht worden aan de materiaalkeuze en aan de wijze waarop maattoleranties in de uitvoering worden opgevangen.

§

Hoofdstuk 14 - Conclusies en aanbevelingen

14.1.4 - Conclusies over de constructie

105


Tekeningenlijst A2 A1 A1 A1 A1 A1 A3 A1

Bestaande situatie Begane grond Eerste verdieping Dak Doorsneden en Aanzichten Doorsneden en Aanzichten Details Constructie portaal, dakpaneel en klepgevel

Tekeningenlijst

[ DO-01] [ DO-02] [ DO-03] [ DO-04] [ DO-05] [ DO-06] [ DO-07] [ DO-08]

107


Bijlage bij 3.1.1 Bijlage bij 3.1.2 Bijlage bij 3.1.3 Bijlage bij 3.1.4 Bijlage bij 3.1.5 Bijlage bij 3.1.6 Bijlage bij 3.1.8 Bijlage bij 3.2.1 Bijlage bij 3.2.2 Bijlage bij 3.2.3

Parameterstudie Luchttemperatuur Parameterstudie Stralingstemperatuur Parameterstudie Luchtsnelheid Parameterstudie Relatieve luchtvochtigheid Parameterstudie Warmte-isolatie door kleding Parameterstudie Metabolisme Klimaatgegevens KNMI Berekening verdamping Berekening convectie Berekening straling

Bijlage bij 7.1 Bijlage bij 7.2

Bezonning bestaande situatie Bezonning nieuwe situatie

Bijlage bij 8.2

Mogelijke stramienmaten Afschattende berekening dikte dakpaneel bij verschillende stramienmaten

Bijlage bij 9.2.1 Bijlage bij 9.2.2 Bijlage bij 9.2.4

Dakpaneel in hout Dakpaneel in staal Berekening dakpaneel in staal

Bijlage bij 10.1

Berekening klepconstructie


Belastinggevallen en –combinaties Momentenlijnen van verschillende liggertypes


Berekening inhangligger Berekening bokconstructie

Bijlage bij 12

Berekening paalfundering

Bijlage bij 13.1.1

Berekening minimale isolatiewaarde

Overzicht bijlagen

Overzicht bijlagen

109

ZWEMBAD DE VOSSE = EINDRAPPORT = Hoe het zwemseizoente verlengen en tóch buiten te kunnen zwemmen?

Recommend Documents