Extreme Engineering - Fase 2 - Uitwerkingboek

HET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXHET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXHET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXHET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXVOVO++ BOEKBOEK

HET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXHET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXHET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXHET DRIJVENDE APPARTEMENTENCOMPLEXDE WALVISDE WALVIS

Extreme Engineering blok 14Extreme Engineering blok 14

Begeleider: E.F. van BattumGroep: EE 1-C

Auteurs:Remko de Boer 216182Robert Fransen 219419Sander van Hilst 218695Willem Kok 505621

1

Willem Kok 505621Sander Pooters 230226

Colofon

Hogeschool van Amsterdam Domein TechniekWeesperzijde 190 1097 DZ Amsterdam

2

1097 DZ Amsterdam

Januari 2009

INLEIDING 04 3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX

3.1 Concept bouwfysische werkingSTEDENBOUWKUNDIG PLANSTEDENBOUWKUNDIG PLAN 0505

1.0 INRICHTINGSNIVEAU 06

1.1 Openbare ruimte 061.2 Toegankelijkheid en Veiligheid 081.3 Brandveiligheid 091.4 Verkeer 11

1.5 Groen, ecologie en water 14

3.2 Cascokeuze3.3 Fundering en bergingen3.4 Woningscheidende vloeren en wanden3.5 Dak en gevelsluiting3.6 Kernen3.7 Loopbruggen galerij

4.0 ATRIUM / BOTANISCHE TUIN

1.6 Kabels en leidingen 151.7 Bebouwing 171.8 Totaalbeeld 18

TECHNISCH PLANTECHNISCH PLAN 1919

1.0 DRIJFLICHAAM 20

1.1 Evenwicht 21

4.1 Impressies aan de hand van 4.2 Doel botanische tuin4.3 Opbouw4.4 Doelgerichte oplossingen4.5 Technische uitwerking botanische tuin

5.0 ORGANISCHE VORM

5.1 Organische vorm1.1 Evenwicht 211.2 Bepaling diepgang drijver 241.3 Dimensie van de drijver 261.4 Bouwvolgorde 27

2.0 KOEPEL & STAART 28

2.1 Verschillende koepels 292.2 Berekening dimensie spant 302.3 Ring fundering 32

5.1 Organische vorm

6.0 DUURZAME ENERGIE EN INST.

6.1 Rook en Warmte Afvoer6.2 Luchtbehandeling en ventilatie6.3 Sprinklers6.4 Lage temperatuurverwarming6.5 Riolering appartementen6.6 Elektra

Appartementencomplex De Walvis

2.3 Ring fundering 322.4 Keuze koepelmateriaal 332.5 Bouwfysische werking koepel en staart 342.6 Brandwerendheid koepel en staart 352.7 Details buitenschil 362.8 Plint van de koepel 372.9 Dubbele schil 372.10 Het kalot 38

6.6 Elektra6.7 Technisch bijgebouw

7.0 TEKENINGEN

8.0 BIJLAGEN

INHOUDSOPGAVE

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX 39

3.1 Concept bouwfysische werking 4041

3.3 Fundering en bergingen 423.4 Woningscheidende vloeren en wanden 443.5 Dak en gevelsluiting 45

493.7 Loopbruggen galerij 50

ATRIUM / BOTANISCHE TUIN 52

4.1 Impressies aan de hand van ref. 534.2 Doel botanische tuin 54

54

4.4 Doelgerichte oplossingen 554.5 Technische uitwerking botanische tuin 58

5.0 ORGANISCHE VORM 62

6363

6.0 DUURZAME ENERGIE EN INST. 64

6.1 Rook en Warmte Afvoer 656.2 Luchtbehandeling en ventilatie 66

696.4 Lage temperatuurverwarming 726.5 Riolering appartementen 73

78

Appartementencomplex De Walvis 3

786.7 Technisch bijgebouw 79

80

107

Voor u ligt het rapport Het drijvende appartementencomplex De Walvis van de minor Extreme Engineering blok 14. Dit VO+ boek bevat alle uitwerkingen van de belangrijkste onderdelen waar naar gekeken is door de Dit VO+ boek bevat alle uitwerkingen van de belangrijkste onderdelen waar naar gekeken is door de projectgroep. Er is afgebakend op een aantal onderdelen, welke door de projectgroep het belangrijkst werden geacht gezien onze opleiding en de uitvoering van dit project.

Voor achtergrondinformatie omtrent de projectopdracht verwijst de projectgroep u door naar het Plan van Aanpak.

Gelijk lezen? Waar kunt wat vinden? Even een korte toelichting op de structuur van dit rapport.

STEDENBOUWKUNDIG PLAN

Hoofdstuk 1.0, InrichtingsniveauVanuit de eerste fase van de Minor wordt ingegaan om de keuze van het plangebied in het IJmeer. Hier Vanuit de eerste fase van de Minor wordt ingegaan om de keuze van het plangebied in het IJmeer. Hier wordt voornamelijk gekeken naar windrichting, zonstand en infrastructuur.

TECHNISCH PLAN

Hoofdstuk 1.0, DrijflichaamWaarop rust het gehele complex en hoe is dit opgebouwd?

Hoofdstuk 2.0, Koepel & StaartConstructieconcept met bouwfysische werking van de aerodynamische schil welke over het gehele complex geplaatst is.

Hoofdstuk 3.0, AppartementencomplexHoofdstuk 3.0, AppartementencomplexConstructieconcept en bouwfysische werking van de appartementen.

Hoofdstuk 4.0. Atrium / Botanische tuinGroenvoorziening en openbare ruimte in het gehele complex.

Hoofdstuk 5.0, Organische vormDe openbare gelegenheid van het concept, toegelicht in beeldmateriaal.

Hoofdstuk 6.0, Duurzame Energie & InstallatiesHier vindt u alle toegepaste werktuigbouwkundige- en elektrotechnische installaties. (W&E)

Hoofdstuk 7.0, Tekeningen


Hoofdstuk 7.0, TekeningenBovengenoemde onderdelen verwerkt tot technische tekeningen

Hoofdstuk 8.0, BijlageWerking thermische massa van gebouwen

INLEIDING

alle uitwerkingen van de belangrijkste onderdelen waar naar gekeken is door de alle uitwerkingen van de belangrijkste onderdelen waar naar gekeken is door de projectgroep. Er is afgebakend op een aantal onderdelen, welke door de projectgroep het belangrijkst

Voor achtergrondinformatie omtrent de projectopdracht verwijst de projectgroep u door naar het Plan van

Vanuit de eerste fase van de Minor wordt ingegaan om de keuze van het plangebied in het IJmeer. Hier Vanuit de eerste fase van de Minor wordt ingegaan om de keuze van het plangebied in het IJmeer. Hier


STEDENBOUWKUNDIG PLANSTEDENBOUWKUNDIG PLAN

5

STEDENBOUWKUNDIG PLAN - INRICHTINGS NIVEAU

In dit hoofdstuk wordt het stedenbouwkundig plan toegelicht aan de hand van de volgende In dit hoofdstuk wordt het stedenbouwkundig plan toegelicht aan de hand van de volgende onderwerpen:

1.1 Openbare ruimte1.2 Toegankelijkheid en Veiligheid1.3 Brandveiligheid 1.4 Verkeer1.5 Groen, ecologie en water1.6 Kabels en leidingen1.7 Bebouwing1.8 Totaalbeeld

In deze onderwerpen hebben we onze eigen plannen gecombineerd samen met de bestaande In deze onderwerpen hebben we onze eigen plannen gecombineerd samen met de bestaande plannen van het rijk, het bedrijfsleven en de kennis die we in fase 1 van de Minor Extreme Engineering hebben opgedaan.

Na deze onderwerpen behandeld te hebben is het mogelijk om een gedetailleerd beeld te geven van het gehele appartementencomplex en het drijflichaam met diens indeling. Dit gebeurd per hoofdstuk aan de hand van een specifiek ingevulde plattegrond per onderwerp.

1.1 Openbare ruimte


De openbare ruimte is in twee secties te verdelen. De twee verschillende secties worden door een fysieke scheiding van elkaar gescheiden. De twee openbare ruimten zijn onder te verdelen in:

Openbare ruimte voor bewoners Openbare ruimte voor bezoekers/bewoners

1.0 INRICHTINGSNIVEAU

Openbare ruimte voor bewoners van de appartementen

De botanische tuin is de groenvoorziening voor de bewoners van de appartementen. Deze ruimte fungeert als hun achtertuin en is door middel van de fysieke scheiding niet betreedbaar voor bezoekers van de BLOB. De fysieke scheiding wordt gerealiseerd door het doorzetten van de koepel.

De groene as, welke op het gehele drijfoppervlak loopt, is de ingang van de staart. De botanische tuin via de fysieke scheiding is enkel toegankelijk voor bewoners van het drijvende appartementencomplex. Deze stadspoort zal door middel van bijvoorbeeld een pasjessysteem zorgen dat er geen bezoekers toe kunnen treden tot de achtertuin van de bewoners.

Openbare ruimte voor de bezoekers van de openbare gelegenheidOpenbare ruimte voor de bezoekers van de openbare gelegenheid

De bezoekers van de openbare gelegenheid, welke rondom de BLOB is gesitueerd, komen het complex binnen in de punt van de staart. Daar bevind zich de aansluiting op de OV-lijn. Vanuit dit punt ontstaat de groene as welke tot aan de botanische tuin en onder de BLOB doorloopt. Voor de bezoekers is deze botanische tuin echter niet bereikbaar.In de BLOB worden diverse functies ondergebracht, o.a. een theater, bioscoop en ruimte voor evenementen.

Hieronder is een referentiebeeld van wat voor impressie dit zal geven als men vanuit de staart richting de botanische tuin loopt. De bolconstructie zal doorlopen tot aan de grond en de ingang voor de bewoners zal er uit komen te zien zoals dat op de afbeelding hieronder ook uitgewerkt is.

Winkelcentrum Zlote Tarasy, ontwikkeld door ING Vastgoed, opende onlangs zijn deuren. De golvende glazen koepel met daaronder zo'n 63.000 vierkante meter winkelgenot,


meter winkelgenot, moet het centrale plein van Warschau tot leven wekken.

Indeling openbare ruimten

Hieronder een indeling van de openbare ruimten, en welke ruimten voor welke doelgroep Hieronder een indeling van de openbare ruimten, en welke ruimten voor welke doelgroep bereikbaar zijn. In het zichtvlak hiernaast is goed te zien op welk gedeelte van het totaal is ingezoomd.

3344


OV-ingang voor zowel de bewoners als de bezoekers van het drijvende appartementen-complex dan wel de openbare voorziening.

Openbare gelegenheid in de vorm van een theater of bioscoop.

11

22

De botanische tuin met daaromheen de appartementen van de bewoners.

De ingang van de botanische tuin van het appartementen-complex en diens bewoners.

33

44


1122

Toegankelijkheid per doelgroep

Voor de bewoners van het appartementencomplex is het gehele complex bereikbaar.


complex bereikbaar.

Bezoekers kunnen alleen het geel gekleurde gedeelte bereiken omdat deze geen toegang hebben tot de bolvorm.

De ingang van de botanische tuin van het appartementen-complex en diens bewoners.

1.2 Toegankelijkheid en Veiligheid

Toegankelijkheid en veiligheid zijn twee onderdelen welke van groot belang zijn op het drijvende Toegankelijkheid en veiligheid zijn twee onderdelen welke van groot belang zijn op het drijvende appartementencomplex. Zoals in vorig hoofdstuk de toegankelijkheid al gedeeltelijk is besproken, is bekend dat niet alle delen van het complex voor iedereen bereikbaar is.

Veiligheid is erg belangrijk op het drijvende appartementencomplex. Zowel technische-, verkeer-en sociale veiligheid zijn van belang. Omdat dit concept nog nooit eerder op deze schaal is uitgevoerd, moeten de mensen die er aanwezig zijn zich wel veilig kunnen voelen op het drijvende complex.

Toegankelijkheid

In het hoofdstuk 1.1 Openbare ruimte is er besproken welke ruimten er voor welke doelgroepen In het hoofdstuk 1.1 Openbare ruimte is er besproken welke ruimten er voor welke doelgroepen toegankelijk zijn en waar iedereen zich al dan niet mag bevinden. In dit hoofdstuk worden de andere aspecten van toegankelijkheid besproken. Hierbij moet men denken aan de integrale toegankelijkheid voor mindervalide.

Er zijn dus een aantal punten waarbij moet worden nagedacht dat mindervalide ook toegang hebben tot deze doeleinden. Bij elke trap moet tevens een lift aanwezig zijn. Daarnaast is ook de botanische tuin en de groene as een belangrijk punt, hier moeten voldoende verharde wegen zijn zodat ook rolstoelgebruikers toegang c.q. gebruik kunnen maken van de openbare voorzieningen.

Daarnaast zijn er nog een aantal eisen waar de toegankelijkheid aan moet waar de toegankelijkheid aan moet voldoen:

Goede instapmogelijkheden voor invalide mensen in het openbaar vervoer;

Winkels alleen op begane grond realiseren waardoor ze goed toegangbaar zijn voor invaliden en mensen met kinderwagens;

De woningen toegankelijk maken voor invaliden en mensen met kinderwagens door het realiseren van


kinderwagens door het realiseren van liften en geen drempels;

Goed beheer van openbare ruimte. Geen fysieke scheidingen


Sociale veiligheid

Naast toegankelijkheid is veiligheid ook een belangrijk onderdeel op het appartementencomplex. Naast de veiligheid welke gewaarborgd wordt door middel van regels en eisen zal men zich er ook persoonlijk veilig moeten voelen. Om dit te bereiken zullen de bewoners op zichzelf en op elkaar moeten letten om zo een prettig woon en verblijfsgebied te creren.

Daarnaast is de veiligheid in de verkeersstromen een onderdeel wat niet vergeten mag worden, hierin wordt gesproken in hoofdstuk 1.3 Verkeer. De verkeersstromen dienen namelijk veilig te zijn, zodat iedereen veilig gebruik kan maken van de wandelroutes en dergelijke.

Voor de veiligheid zijn dus ook een aantal eisen waaraan voldaan moet worden:

Goede verlichting; Goede verlichting; Speelplaatsen zodanig plaatsen dat de ouders goed zicht hebben op de speelplaats; Open ruimtes creren waardoor het opgesloten gevoel verdwijnt; Private plekken realiseren waar alleen de omringende bewoners toegang toe hebben; Goede en duidelijke vluchtwegen in gebouwen realiseren; Heldere scheiding van priv en openbaar gebied, in de vorm van een stadspoort; Vandalismebestendigheid van de openbare ruimte; Zoveel mogelijk vermijden van risicovolle plekken; Kwetsbare plekken combineren met toezichthoudende functies; Verweving van functies zoals de groene as het de openbare gelegenheid; Sociale veiligheid, mensen letten op elkaar!


1.3 Brandveiligheid

Hieronder een aantal eisen waar het appartementencomplex aan moet voldoen voor Hieronder een aantal eisen waar het appartementencomplex aan moet voldoen voor de brandveiligheid.

Het gehele complex zal aan een aantal eisen moeten voldoen voor de brandveiligheid. Echter omdat het appartementencomplex zo groot is zijn hier speciale eisen voor gesteld door de brandweer. Hier zijn uiteindelijk 5 punten uitgekomen die speciale eisen hebben gekregen. Dit is de vluchtroute, brandcompartiment, sub brandcompartiment, bestrijding brand en de brandinstallatie

Eisen OplossingVluchtroute Voor de vluchtroute is de eis dat men binnen 45 meter bij een kern (trappenhuis of lift) moet zijn en/of buiten de koepel en staart. Dit zal voor de begane grond geen probleem

zijn. Echter voor de woningen (vanaf eerste verdieping) zal dit een probleem kunnen zijn omdat men normaal via de galerijen dveranderen wanneer er brand ontstaat De tussenschotten die de woningtuinen scheiden , zullen door middel van een brandalarm nniet via de bruggen maar langs de woningen hierdoor wordt de vluchtroute korten en wordt er voldaan aan de gestelde eis. De wbepaalde manier worden ingericht. Dit betekend geen obstakels in de looplijn van de vluchtroute (1,5 meter, i.v.m. draaicirkezal er een sprinklerinstallatie en een rook- en warmte afzuiging (RWA) moet komen.

Brandcompartiment Het drijvende appartementencomplex bestaat uit 2 brandcompartimenten. Dit is de koepel en de staart. In de brandcompartimenten zal men de benodigde brandvoorzieningen 22

11

Brandcompartiment Het drijvende appartementencomplex bestaat uit 2 brandcompartimenten. Dit is de koepel en de staart. In de brandcompartimenten zal men de benodigde brandvoorzieningen moeten treffen.

Sub-brandcompartiment Omdat de brandcompartimenten te groot zijn om alles als n geheel te beschouwen zullen er een aantal gebouw, het theater, het horeca gebouw, de woningen en de kernen. Deze gebouwen zullen zo geconstrueerd worden dat men elk debeschouwen.

Bestrijding brand Voor de bestrijding van brand zullen er meerdere types installaties komen. Dit zullen de sprinklers, blusleiding en de RWA zijn. De sprinklers zullen in heconstructie komen. Echter omdat de aankomsttijd voor een brandweerteam te lang zal duren is het van noodzaak dat de woningen beginnende brand geblust kunnen worden. Het water voor de sprinklerinstallatie zal verkregen worden uit het gezuiverde water belang dat men een goed vrij zicht en verse lucht heeft. Door een RWA toe te passen zal dit mogelijk zijn. Hiervoor zal er oplaatsen om de rook en warmte naar boven te blazen en zal er op een hoogte van het dak van de appartementen een mechanische ahoger geplaatst worden omdat dat de rook niet tot het dak kan stijgen. Dit komt doordat de rook stijgt en zal op een hoogte vHierdoor zal er een grotere rookomgeving ontstaan. Om dit te verkomen zal er op een hoogte van circa 36 meter rondom het ge

33

22

44


Hierdoor zal er een grotere rookomgeving ontstaan. Om dit te verkomen zal er op een hoogte van circa 36 meter rondom het gekomen. Tevens is een droge blusleiding verplicht en zal via de kernen op elke verdieping komen. Dit met de reden dat bij grotkoppelen . De droge blusleiding kan met het IJmeerwater gevuld worden middels een pomp die verbonden is met het water.

Brandinstallatie Op het drijflichaam zal een brandinstallatie komen dat de hele omgeving in de gaten zal houden op het gebied van brandveiligheid. Wanneer er een brandinstallatie bepalen waar de brand is. Daarna zullen er plaatselijk sprinklers en rookafzuiging geactiveerd worden. Voor hetde woningen naar beneden zakken doormiddel van een rails. Tevens zal er een alarm afgaan dat alle bewoners/bezoekers meldt dabrandcompartiment ontruimt moet worden. Tevens wordt er door middel van de installatie de omliggende hulpdiensten gewaarschuwdiensten/controle.

44


33

44

112222

33

33

33

(trappenhuis of lift) moet zijn en/of buiten de koepel en staart. Dit zal voor de begane grond geen probleem zijn. Echter voor de woningen (vanaf eerste verdieping) zal dit een probleem kunnen zijn omdat men normaal via de galerijen de woningen betreden. Echter zal dit gaan veranderen wanneer er brand ontstaat De tussenschotten die de woningtuinen scheiden , zullen door middel van een brandalarm naar beneden zakken. Hierdoor vlucht men niet via de bruggen maar langs de woningen hierdoor wordt de vluchtroute korten en wordt er voldaan aan de gestelde eis. De woningtuinen moeten door deze eis op een bepaalde manier worden ingericht. Dit betekend geen obstakels in de looplijn van de vluchtroute (1,5 meter, i.v.m. draaicirkel rolstoelgangers en het passeren hiervan). Tevens

en warmte afzuiging (RWA) moet komen. brandcompartimenten. Dit is de koepel en de staart. In de brandcompartimenten zal men de benodigde brandvoorzieningen brandcompartimenten. Dit is de koepel en de staart. In de brandcompartimenten zal men de benodigde brandvoorzieningen

de brandcompartimenten te groot zijn om alles als n geheel te beschouwen zullen er een aantal subbrandcompartimenten geplaatst worden . Dit zullen zijn het OV gebouw, het theater, het horeca gebouw, de woningen en de kernen. Deze gebouwen zullen zo geconstrueerd worden dat men elk deel als subbrandcompartiment kan

zullen er meerdere types installaties komen. Dit zullen de sprinklers, blusleiding en de RWA zijn. De sprinklers zullen in het gehele complex in de constructie komen. Echter omdat de aankomsttijd voor een brandweerteam te lang zal duren is het van noodzaak dat de woningen ook een sprinkler krijgen. Hierdoor zal elk beginnende brand geblust kunnen worden. Het water voor de sprinklerinstallatie zal verkregen worden uit het gezuiverde water vanuit het IJmeer . Voor het vluchten is het van belang dat men een goed vrij zicht en verse lucht heeft. Door een RWA toe te passen zal dit mogelijk zijn. Hiervoor zal er op de BG een toevoer van lucht komen op diverse plaatsen om de rook en warmte naar boven te blazen en zal er op een hoogte van het dak van de appartementen een mechanische afzuiging bevinden. Dit kan echter niet hoger geplaatst worden omdat dat de rook niet tot het dak kan stijgen. Dit komt doordat de rook stijgt en zal op een hoogte van circa 36 meter afkoelen en weer neerslaan. Hierdoor zal er een grotere rookomgeving ontstaan. Om dit te verkomen zal er op een hoogte van circa 36 meter rondom het gebouw een mechanische afzuiginstallatie


Hierdoor zal er een grotere rookomgeving ontstaan. Om dit te verkomen zal er op een hoogte van circa 36 meter rondom het gebouw een mechanische afzuiginstallatie komen. Tevens is een droge blusleiding verplicht en zal via de kernen op elke verdieping komen. Dit met de reden dat bij grote brand de brandweer hun slangen hieraan kunnen

gevuld worden middels een pomp die verbonden is met het water.in de gaten zal houden op het gebied van brandveiligheid. Wanneer er een brand uitbreekt zal de

installatie bepalen waar de brand is. Daarna zullen er plaatselijk sprinklers en rookafzuiging geactiveerd worden. Voor het vluchten langs de woningen zal het hekwerk tussen de woningen naar beneden zakken doormiddel van een rails. Tevens zal er een alarm afgaan dat alle bewoners/bezoekers meldt dat er brand is en dat het gehele brandcompartiment ontruimt moet worden. Tevens wordt er door middel van de installatie de omliggende hulpdiensten gewaarschuwd die zal uitrukken voor mogelijke

Brandcompartimenten en vluchtwegen


Vluchtroutes


Vluchtroutes

Kern met trappenhuis en lift.

Kern met brandweerlift

Brandcompartiment

Sub/brandcompartimentSub/brandcompartiment

Om het eiland tot een goede brandveilige locatie te maken zijn er een aantal eisen gevonden waar men zich aan moet houden. Hierbij gaat het in hoofdlijnen om blusvoorziening, vluchtroute, Rook- warmte afvoer, compartimentering en brandinstallatie. Om al deze punten duidelijk in het ontwerp te verwerken is het van belang dat duidelijk is wat de


duidelijk in het ontwerp te verwerken is het van belang dat duidelijk is wat de compartimentering is. Qua constructie zijn er 2 hoofdconstructies. Dit zijn de halve bolvorm en de staart. Deze twee punten zullen dan ook 2 brandcompartimenten zijn. De woningen/horeca in de halve bolvorm zullen sub-brandcompartimenten worden. Dit geldt tevens ook voor het theater in de staart.

1.4 Verkeer

Het verkeer op, onder en naar De Walvis, worden op verschillende mogelijkheden verzorgd. Zo wordt er Het verkeer op, onder en naar De Walvis, worden op verschillende mogelijkheden verzorgd. Zo wordt er voor de totale ontsluiting van het eiland vooral gebruik gemaakt van de OV verbinding tussen Almere en Amsterdam IJburg. Deze verbinding wordt gebruikt door de bewoners van de appartementen op het eiland, de bezoekers van de openbare BLOB en het woon-werkverkeer tussen Almere Pampus en Amsterdam IJburg. Verder is er op het complex geen gemotoriseerd vervoer toegestaan, dus wordt er alleen gebruik gemaakt van voetpaden.Met betrekking tot het bevoorraden van de openbare ruimtes, eventuele verhuizingen e.d. wordt er gebruik gemaakt van een cargopont. De vrachtwagens mogen op bepaalde tijden gebruik maken van deze pontdienst.

Openbaar vervoer

De ondergrondse OV lijn sluit aan op de uitbreiding van IJburg en Almere Pampus. IJburg heeft al rekening De ondergrondse OV lijn sluit aan op de uitbreiding van IJburg en Almere Pampus. IJburg heeft al rekening gehouden met een drukke OV lijn door IJburg heen. Dit geldt ook voor Almere Pampus. De Walvis kent n station welk zich onder het uiteinde van de openbare ingang bevind. Deze wordt ontsloten door een lift en een trappenhuis. Om toch de bewoners van het eiland de mogelijkheid te geven om zo dicht mogelijk met de auto in de buurt van hun woning te komen, zal er bij de eerste halte op het vasteland van Amsterdam en Almere een transferium komen in de vorm van een parkeertoren. (refereert naar een concept uit fase 1).De parkeervoorzieningen c.q. parkeertorens worden echte eyecatchers zoals hieronder is gellustreerd. Per toren zijn er 10.000 plaatsen aanwezig, totaal 20.000 plaatsen. Hierbij wordt er gebruik gemaakt van automatisch parkeren. Hetgeen houdt in dat de voertuigen ingereden worden en vervolgens automatisch een plek krijgen, hierdoor komt men niet in de parkeertorens. De torens moeten meer energie opleveren dan ze gebruiken! De glasfaade zal voorzien worden van PV cellen. De torens worden gecombineerd met de zonnetoren. Aan de voet veel glas en in de toren een verticale buis die het wel bekende schoorsteen de zonnetoren. Aan de voet veel glas en in de toren een verticale buis die het wel bekende schoorsteen effect creert.



Het verkeer op, onder en naar De Walvis, worden op verschillende mogelijkheden verzorgd. Zo wordt er

Cargopont

Vanuit Muiden bestaat er een vaarroute naar het eiland Pampus. Deze zal Het verkeer op, onder en naar De Walvis, worden op verschillende mogelijkheden verzorgd. Zo wordt er voor de totale ontsluiting van het eiland vooral gebruik gemaakt van de OV verbinding tussen Almere en

. Deze verbinding wordt gebruikt door de bewoners van de appartementen op het eiland, werkverkeer tussen Almere Pampus en Amsterdam

. Verder is er op het complex geen gemotoriseerd vervoer toegestaan, dus wordt er alleen gebruik

Met betrekking tot het bevoorraden van de openbare ruimtes, eventuele verhuizingen e.d. wordt er gebruik

heeft al rekening

Vanuit Muiden bestaat er een vaarroute naar het eiland Pampus. Deze zal doorgetrokken worden naar De Walvis met als functie de bevoorrading van de openbare functies en het kunnen vervoeren van materialen en/of roerende goederen van de bewoners.

heeft al rekening heen. Dit geldt ook voor Almere Pampus. De Walvis kent

n station welk zich onder het uiteinde van de openbare ingang bevind. Deze wordt ontsloten door een lift en een trappenhuis. Om toch de bewoners van het eiland de mogelijkheid te geven om zo dicht mogelijk

De parkeervoorzieningen c.q. parkeertorens worden echte eyecatchers zoals hieronder is gellustreerd. Per toren zijn er 10.000 plaatsen aanwezig, totaal 20.000 plaatsen. Hierbij wordt er gebruik gemaakt van automatisch parkeren. Hetgeen houdt in dat de voertuigen ingereden worden en vervolgens automatisch een plek krijgen, hierdoor komt men niet in de parkeertorens. De torens moeten meer energie opleveren dan ze gebruiken! De glasfaade zal voorzien worden van PV cellen. De torens worden gecombineerd met de zonnetoren. Aan de voet veel glas en in de toren een verticale buis die het wel bekende schoorsteen

Verkeer op De Walvis

Zoals reeds eerder omschreven komt de ontsluiting van de OV lijn in het meest oostelijke puntje van het ontwerp. Op deze manier is er verkeer vanaf het oosten naar het westen en andersom. De wandel en/of fietspaden volgen de waterpartij vanaf de oostelijke punt naar het westen tot de fysieke scheiding van de doelgroepen. Hier lopen de paden door tot de botanische tuin waarna deze rond de vijver lopen en naar de ingangen van het appartementencomplex. Om de ontsluiting van de cargopont ook te kunnen bereiken is er een extra waterpartij met een tweede vijver toegevoegd de zonnetoren. Aan de voet veel glas en in de toren een verticale buis die het wel bekende schoorsteen te kunnen bereiken is er een extra waterpartij met een tweede vijver toegevoegd waarlangs de paden lopen. Op deze manier is het mogelijk om bevoorrading te kunnen verspreiden.

De wandelpaden op het drijflichaam worden voorzien van ingestorte waterleidingen die verbonden zijn met de warmtepomp. Straat = zonnecollector.


Waterverkeer

Naast de cargopont voor het vervoeren van goederen voor en naar het appartementencomplex is er ook een jachthaven aanwezig voor de bezoekers vanaf het water en de watersportfacaliteiten voor zowel bezoekers als bewoners.

Verkeersroutes in kaart

3333

44


Cargo-pont44

OV lijn (loopt onder het


OV lijn (loopt onder het complex door

Voetgangers stromen

Ingang koepel, welke alleen voor bewoners doorgankelijk is.

11

22

OV-ingang voor zowel de bewoners als de bezoekers van het drijvende appartementen-complex dan wel de openbare voorziening.

11 De ingang van de botanische tuin van het appartementen-complex en diens bewoners.

33


openbare voorziening.

Waterzuiveringsinstallatie in aparte ruimte, welke energieopwekkend is door goede ligging en gebruik van zonnepanelen

22

Aanlegplaats voor de Cargo-pont, welke mensen kunnen gebruiken bij verhuizingen. Ook de winkels kunnen deze ook gebruiken voor bevoorrading.

44

Belangrijke (verkeers)stromen in kaart


OV lijn (loopt onder het complex door)


complex door)

Energie opwekkende tunnel/brug

Verbindings snelweg A6 Almere/A10 Noord Amsterdam

Transferium OV lijn

Aanvoer NUTS & Afvoer rioleringriolering


1.5 Groen, ecologie en water

Hieronder een indeling van het Hieronder een indeling van het groenvoorziening. Waar in hoofdlijnen wat gesitueerd wordt.

44

Groenstrook bij het water welke leidt naar het appartementen-complex

Groenvoorziening in

11

33

Groenstrook, Dit zal naar het midden leiden naar de botanische tuin. De groenstrook heeft een smalle strook water met aan beide kanten een looppad,

11 De botanische tuin met een grote vijver. De vijver zorgt voor verkoeling in de koepel en zal tevens een rustgevende plek creren voor de bewoners.

33

Groenvoorziening in de vorm van een park

Groene as door het gehele complex


met aan beide kanten een looppad,

Openbare tuin dat voorzien is met bomen, struiken en gras. Dit geeft een rustende plek voor de bezoekers en helpt mee aan de circulatie in de koepel.

22

creren voor de bewoners.

De groenvoorziening in de botanische tuin Zal bestaan uit bomen,struiken en gras. Dit helpt mee aan de circulatie in de koepel.

44


22

3311


1.6 Kabels & leidingen

Omdat het in Nederland verplicht is om een NUTS aansluiting te hebben zal de aansluiting voor Omdat het in Nederland verplicht is om een NUTS aansluiting te hebben zal de aansluiting voor het drijvende complex via de OV lijn lopen. Deze is ten Oosten van het drijvende eiland ontsloten bij Almere Pampus en ten Westen bij de nieuwbouw wijk van Amsterdam IJburg. Op deze manier is er altijd een alternatief als n van de af-/aan-voeren is verhinderd.

LeidingnetwerkZoals in het stuk drijflichamen als aanbeveling is gedaan, kan er gebruikt worden gemaakt van de ruimte in het drijvende lichaam van Flexbase Drijflichaam (Dura Vermeer/Unidek). Door de prefabricage van deze drijvende constructies, kan er precies voor elke gebouw aansluitingen vooraf worden gemaakt waardoor op een later tijdstip de gebouwen aangesloten kunnen worden. Deze worden aangesloten door de netwerkbeheerders. Het enige probleem wat over blijft is de aansluiting van alle voorzieningen en het eiland. Vanwege de kans op verschil van hoogte vanwege de golfslag moet dit een flexibele aansluiting worden die de bewegingen van de vanwege de golfslag moet dit een flexibele aansluiting worden die de bewegingen van de drijvende elementen op kan vangen. Op deze plekken zal er een flexibele overgang gecreerd worden door het toepassen van een flexibele mantelbuis die alle bewegingen kan doorstaan.

Waterleiding aansluitingenDeze wordt in de drijvende appartementencomplex hetzelfde behandeld als op het vaste land. Transport diepte ligt op een meter en aansluitdiepte tussen 40 en 80 cm. Deze diepte is vereist op het vaste land vanwege de kans op bevriezing. Echter zijn de leidingen al gesoleerd door het drijflichaam, waardoor deze eis kan worden verwaarloosd.

Hemel water afvoerDit is alleen toe te passen bij de organische vorm en kan volgens traditionele manier. Het water wat op de vlies van volgens traditionele manier. Het water wat op de vlies van deze vorm valt word door zwaartekracht naar beneden geleidt en via goten onder aan de vorm in het drijflichaam afgevoerd naar het IJmeer. Dit geld ook voor de rest van het hemelwater wat op het eiland neer komt.

Gebruik grijs water.Buiten de schil van de organische vorm komt er waterzuiveringsinstallatie welk water uit het IJmeer behandeld voor gebruik in de vijver van de botanische tuin. Dit is van belang om dat deze vijver ook als buffer fungeert voor het sprinkler systeem dat word toegepast binnen de vorm vanwege brandpreventie. Dit systeem moet voorzien


vorm vanwege brandpreventie. Dit systeem moet voorzien worden van gezuiverd water vanwege verstoppingsgevaar van de leidingen.Eveneens is er een droog blus systeem aanwezig dat alleen gebruikt word bij brand. Dit systeem staat wel direct in verbinding met het IJmeer, vanwege de grote pijp diameters is verstoppen uitgesloten.


RioolRioolDit systeem moet in alle omstandigheden gewaarborgd blijven en gerepareerd kunnen worden, maar omdat er niet genoeg afschot kan worden gewaarborgd voor een traditioneel rioolsysteem is het toepassen van een persriool een vereiste. Dit is een riolering die onder druk werkt waardoor er op centrale plekken het afvalwater weer omhoog gepompt kan worden. Door gebruik van dit systeem kan een ontwerp als deze, zonder de benodigde afschot toch zijn afvalwater kwijt. Ook dit afvalwater wordt door de waterzuiveringsinstallatie gehaald voor het teruggebracht wordt aan het oppervlakte water of het systeem.

StroomvoorzieningDit is namelijk nog steeds geen goeie combinatie met water. Omdat erop dit gebied genoeg ervaring is, met kijk op de gesoleerde kabels die in de grond liggen en ook te maken hebben met water, kan de huidige manier worden aanhouden in het drijvende appartementencomplex. Ditzelfde geld voor de huidige manier worden aanhouden in het drijvende appartementencomplex. Ditzelfde geld voor alle andere kabels die hier vergelijkbaar aan zijn.

De aerodynamische vorm op het eiland wordt gebruikt om elektra op te wekken door middel van een windturbine. Deze wordt aangesloten op het netwerk van de stroom leverancier en zo kan worden bijgedragen aan het net. Noodstroom voorziening in alle woon- en utiliteitsbouw door middel van een losstaande condensator.Tevens is de snelweg die de A6 bij Almere verbind met de A10 Noord bij Amsterdam uitgerust met een energiebrug welk voor warmte en elektra zorgt.


Kabels en leidingen schematisch weergegeven



Aanvoer vuil water vanuit IJmeer naar zuiveringsinstallatie

NUTS aanvoer & Riool afvoer via OV lijn.

Aanvoer gezuiverd water aan vijvers binnen organische vorm.


Retour pomp met betrekking tot het water verijken van zuurstof.

Aanvoer sprinkler systeem (50 mm.)

1.7 Bebouwing

Hieronder een indeling van de Hieronder een indeling van de gebouwen en wat er in de gebouw komt.

44

33

OV-ingang voor zowel de bewoners als de bezoekers. Dit gebouw zal een halve

11 In het kleine gebouw in de ronde koepel zal een horeca functie inkomen zoals een restaurant of

33

33


bezoekers. Dit gebouw zal een halve BLOB-vorm hebben aan de voorkant.

Openbare gelegenheid in de vorm van een theater of bioscoop. Dit zal een gehele BLOB vorm krijgen. Tevens zal dit gebouw een publiekstrekker worden van het eiland.

22

horeca functie inkomen zoals een restaurant of supermarkt.

12 verdieping tellend appartement gebouw met 68 woningen. Dat bekleed is met HSB aan de kopse kanten. Daarbinnen in is de botanische tuin gesitueerd.

44


22

11

22

In het kleine gebouw in de ronde koepel zal een horeca functie inkomen zoals een restaurant of


horeca functie inkomen zoals een restaurant of

12 verdieping tellend appartement gebouw met 68 woningen. Dat bekleed is met HSB aan de kopse kanten. Daarbinnen in is de botanische tuin

44

1.8 Totaalbeeld

Hieronder wat schetsen van het totaalbeeld van het complex Hieronder wat schetsen van het totaalbeeld van het complex vanuit vogelvlucht.




TECHNISCH PLAN

19

1.0 DRIJFLICHAAM

20

1.1 EvenwichtWanneer een drijvende constructie belast wordt met een centrische of gelijkmatige verticale belasting, kan van de evenwichtstoestand het gelijkmatige verticale belasting, kan van de evenwichtstoestand het volgende worden gezegd:

Fhor = 0

Fvert = 0 Fopw = Fz

M = 0

Het drukkingspunt (B) ligt onder het zwaartepunt van de constructie.

Wordt er een uitwendig moment op de constructie aangebracht, zal de constructie gaan roteren. Hierdoor wordt het zwaartepunt verplaatst en

Als de constructie uit balans raakt is het noodzakelijk om deze weer in evenwicht te brengen. Hiervoor zal men moeten streven naar een hoog metacentrum (M) en een laag zwaartepunt (Z).Het metacentrum is de as waarom de constructie zal roteren bij een evenwichtstoestand.Voor een stabiele constructie zal het metacentrum boven het zwaartepunt

constructie gaan roteren. Hierdoor wordt het zwaartepunt verplaatst en het drukkingspunt naar links of naar rechts, waardoor Fz en Fopw samen een koppel vormen dat zorgt voor een oprichtend moment. Uit de afbeelding hiernaast blijkt dat dit moment tegengesteld is aan Muitw, waardoor er een evenwichtsituatie ontstaat. http://www.eddegroninger.nl/Webwinkel

Voor een stabiele constructie zal het metacentrum boven het zwaartepunt moeten liggen. De afbeeldingen hiernaast geven meer duidelijkheid.

Het metacentrum ligt boven het zwaartepunt, er

Metacentrum

Zwaartepunt


ontstaat een koppel in tegengestelde richting van Muitw. Hierdoor ontstaat evenwicht

Zwaartepunt

Evenwichtssituatie:Het drukkingspunt (B) ligt exact onder het zwaartepunt (Z) (Fopw = Fz)

1.0 DRIJFLICHAAM

het zwaartepunt (Z) (Fopw = Fz)

Als de constructie roteert vormen Fz en Fopw samen een koppel.

Het metacentrum en het zwaartepunt vallen samen, geen oprichtende koppel meer Fz en Fopw

www.eddegroninger.nl/Webwinkel-Category-89975/Horloges.html

Het zwaartepunt ligt boven boven het zwaartepunt, er


Het zwaartepunt ligt boven het metacentrum. Er

ontstaat nu een koppel dat met Muitw mee gaat

werken.

ontstaat een koppel in tegengestelde richting van Muitw. Hierdoor ontstaat

Bron:Afstudeerproject: Martijn van Winkelen, How high can you float

ZZ

M

In bovenstaand figuur is globaal het gemeenschappelijke zwaartepunt bepaald (aanname zwaartepunten van de koepel, appartementencomplex en het gebouw van de voorzieningen).van de voorzieningen).Hierna is gekeken, refererend naar de onderzoeken van de vorige pagina, naar de scheefstand van het totale drijflichaam. Hieruit wordt geconcludeerd dat het metacentrum onder het zwaartepunt ligt. Dit resulteert in een onstabiele constructie en zullen hiervoor contradrijvers worden aangebracht.

Uit eerdere onderzoeken naar een ideaal drijflichaam is aangenomen om contradrijvers scharnierend te koppelen aan de hoofd drijfconstructie.Dit blijkt echter een foute gedachtegang, aannemende conclusie:

Als men een permanente verticale belasting op het lichaam uitoefent, zal deze de drijver willen doen laten zinken.De scharnierende contradrijvers zullen geen enkele invloed bieden en zullen in


De scharnierende contradrijvers zullen geen enkele invloed bieden en zullen in plaats van tegen, juist mee gaan werken (zie afbeelding hiernaast)

ConclusieDe hoofddrijver (1) is niet alleen voldoende en zal daardoor moeten worden voorzien van hulpdrijvers (2). Om ervoor te zorgen dat de drijvers meegaan werken dienen deze als n stijf geheel te worden uitgevoerd.

1.0 DRIJFLICHAAM

1122 22

De hulpdrijvers zullen onafhankelijk van de grootte van de verticale kracht (F), mee gaan werken

F

De gehele drijvende constructie dient als n stijf geheel te worden uitgevoerd. De breedte De gehele drijvende constructie dient als n stijf geheel te worden uitgevoerd. De breedte van de hulpdrijvers worden bepaald aan de hand van een aanname.


AppartementencomplexKoepel

MomentlijnenUit de bovenstaande afbeeldingen is te zien welke momenten optreden bij de afzonderlijke bouwkundige vormen. Hieruit kan worden afgelezen dat de optredende krachten van de koepel het grootst optreden bij het snijvlak met de drijver (het opvangen van de drukkrachten). Daarnaast is het appartementencomplex gesitueerd. Hieruit kan men opmaken dat onder dit gebouw extra drijfvermogen dient worden toegepast. Mede door de situering en massa van dit complex, zorgt deze voor een struikelblok voor het ontwerp van de drijver. De diepgang zal worden bepaald door de uiteindelijke massa van dit gebouw.

SpiegelenDoor bovenstaande momentlijnen van de figuren te combineren, kan men concluderen dat

Spiegelen


Door bovenstaande momentlijnen van de figuren te combineren, kan men concluderen dat het drijflichaam de vorm kan aannemen van de bovenstaande bebouwing.

Concreet: Om het geheel in evenwicht/balans te houden dient dezelfde massa onder de waterspiegel te worden gerealiseerd als dat er bovenop de drijver staat, spiegelen.

1.0 DRIJFLICHAAM

Momentlijn

Voorzieningen

MomentlijnenUit de bovenstaande afbeeldingen is te zien welke momenten optreden bij de afzonderlijke bouwkundige vormen. Hieruit kan worden afgelezen dat de optredende krachten van de koepel het grootst optreden bij het snijvlak met de drijver (het opvangen van de drukkrachten). Daarnaast is het appartementencomplex gesitueerd. Hieruit kan men opmaken dat onder dit gebouw extra drijfvermogen dient worden toegepast. Mede door de situering en massa van dit complex, zorgt deze voor een struikelblok voor het ontwerp van de drijver. De diepgang zal worden bepaald door de uiteindelijke massa van dit gebouw.

SpiegelenDoor bovenstaande momentlijnen van de figuren te combineren, kan men concluderen dat


Door bovenstaande momentlijnen van de figuren te combineren, kan men concluderen dat het drijflichaam de vorm kan aannemen van de bovenstaande bebouwing.

Concreet: Om het geheel in evenwicht/balans te houden dient dezelfde massa onder de waterspiegel te worden gerealiseerd als dat er bovenop de drijver staat, spiegelen.

Bronnen:Informatie van Ir. G. Bierlaagh

Kracht en Vorm, Ing. J. Oosterhoff, ISBN: 9789072830814

A11

22

Doorsnede A-ADoorsnede A-A

1.2 Bepaling diepgang drijver Uit voorafgaande pagina bleek uit de momentlijnen hoe het drijflichaam globaal ontworpen dient te worden. Aan de hand van vuistregels is de diepgang en de massa van het totale drijflichaam te beargumenteren.

Uitgaande van de vuistregel:Een gewicht van 10kN/m2 heeft een waterverplaatsing van 1m3 water.Kunnen er voor de diverse bouwkundige constructies in hoofdlijnen de drijvers worden uitgerekend.

De drijver ter plaatse van het appartementengebouw zal uiteindelijk:De drijver ter plaatse van het appartementengebouw zal uiteindelijk:

( 245kN/m2 / 10kN/m2 = 25m. )

vijf en twintig meter bedragen. (diepgang = 25 meter)

Men kan uitgaan dat dit gebouw voor de meeste diepgang zal zorgen, hierdoor wordt de aanname gedaan om de hoogte van de drijver op 25m te houden.De diepgang zal waarschijnlijk een factor minder worden, dit mede door de hulpdrijvers. Een vuistregel:Hoe groter de drijver, des te hoger kan men bouwen. Door de contradrijvers zal het drijflichaam groter worden, waardoor de hoogte van de drijver kan worden


drijflichaam groter worden, waardoor de hoogte van de drijver kan worden geminimaliseerd.Men zal een aanname doen, dit uitwerken is een aparte studie.

Het krachtenverloop in de koepel zal echter voor minder extremen zorgen (zie hoofdstuk00 koepel en staart). Mede omdat het krachtenverloop in diverse krachten kan worden ontbonden.

1.0 DRIJFLICHAAM

1. AppartementencomplexGegevens: Vloerdikte: 0,3 m

Aantal vloeren: 13Aantal vloeren: 13Wanddikte: 0,3 mAantal wanden: 18Druklaag 0,5 m

Aantal kN/m2 van de vloeren:0,3 x 13 x soortelijke gewicht beton (25kN/m3) = 97,5 kN/m2Aantal kN/m2 van de wanden:0,3 x 18 x 25 =135 kN/m2Druklaag:0,5 x 1 x 25 =12,5 kN/m2 +

= 245 kN/m2A

2. VoorzieningenAantal vloeren: 3Aantal wanden: 4

Aantal kN/m2 van de vloeren:0,3 x 3 x soortelijke gewicht beton (25kN/m3) = 22,5 kN/m2Aantal kN/m2 van de wanden:0,3 x 3 x 25 = 30 kN/m2+

= 52,5 kN/m2

Alleen de permanente belastingen zijn uitgerekend voor de aanname voor de diepgang van het drijflichaam. De veranderlijke belastingen zijn niet meegenomen.meegenomen.

3. KoepelBerekening van de koepel kunt u vinden in hoofdstuk 00: Koepel en staart


Bron:Rapport; Drijvend wonen in het Markermeer, J.de Greef, juni 2007

website: http://hbo-kennisbank.uvt.nl/cgi/hu/show.cgi?fid=10960

33A

11

22

44Doorsnede A-A

A

Referentie berekeningReferentie berekening24 woningen met 1 verdieping van 120 ton per woning.Dit maakt totaal: 24 x 120 = 2880 ton

Het ponton waarop deze woningen zijn gesitueerd zal bij dit gewicht / massa, 1,5 meter zakken (diepgang)

De transparante koepel heeft, als men de berekeningen aanneemt van hiernaast, de hoogte eigen gewicht en zal hierdoor het meest invloed uitoefenen op het drijflichaam.Echter is dit het totale gewicht , dus de optredende krachten in de halve bol, deze zullen gelijkmatig verdeeld worden over de drijver. Men leert dat hoe groter de drijver, des minder de diepgang van deze zal bedragen.groter de drijver, des minder de diepgang van deze zal bedragen.

Het probleem zal niet liggen in de overkappende koepel, maar bij het massale appartementencomplex. Omdat dit gebouw geen gelijkmatige vorm is zullen hiervoor contragewichten worden aangebracht. De massa en de veranderlijke belastingen die bij dit complex optreden zullen invloed hebben op de drijver.

Diepgang van het appartementencomplex:

2880 ton 1,516200 ton ..


(16200 x 1,5) / 2880 = 8meter

Diepgang van 8 meter

1.0 DRIJFLICHAAM

1. AppartementencomplexVuistregel: 1 woning met 1verdieping weegt 120tonAantal appartementen: 78 x 120 = 9360 tonAantal appartementen: 78 x 120 = 9360 tonKernen: 4 x 3 x 120 =1440 ton +Totaal gewicht appartementencomplex = 10800 tonVeiligheidsfactor x1,5 = 16200 ton

2. Voorzieningen3 compartimenten x 120 = 360 tonVeiligheidsfactor x1,5 = 540 ton

3. KoepelEigengewicht materiaalStaal = 7800 kg/m3Glas = 25 kg/m2Glas = 25 kg/m2Beton = 2400 kg/m3

Oppervlakte grondoppervlak koepel (pir2) = 11309,8 m2Oppervlakte halve bol (4 pir2 / 2) = 22619,5 m2Omtrek grondoppervlak koepel (2pir) = 377 mAantal m3 per stalen kolom = 28,2 m3

Gewicht glas totaal:25 kg/m2 x 22619,5m2 = 565487,5 kg/1000 = 565,5 ton

Gewicht beton totaal:Bepalen aantal kolommen, aanname h.o.h. 3m:omtrek grondoppervlak / 3m = 126 stuks

m3 stalen kolom x aantal kolommen = 3553,2 m3Hoeveelheid m3 x soortelijk gewicht staal = 19914960 kg/ 1000 = 19914,96 ton

Gewicht Staal + Glas = 20480,5 tonVeiligheidsfactor x1,5 = 30720,7 ton

4. Druklaag


4. DruklaagDruklaag bedraagd 0,5 meter hoog inclusief veiligheidsfactorOppervlakte cirkel x eigengewicht beton = 1356 ton

Bron:Rapport; Drijvend wonen in het Markermeer, J.de Greef, juni 2007

website: http://hbo-kennisbank.uvt.nl/cgi/hu/show.cgi?fid=10960

2211

1.3 Dimensie van de drijverUit voorafgaande bladzijden heeft men geleerd van de diepgang, evenwicht en de krachten op het drijflichaam. Dit resulteert uiteindelijk in een definitieve vorm van het drijvende ponton.Men ziet hierboven een schematische tekening van de uiteindelijke drijver, welke overdreven is gedimensioneerd, dit is gedaan om de werking beter toe te lichten.

1. Het drijflichaam exact onder het appartementencomplex zal in zijn uiterst worden uitgevoerd met een diepteligging van 8 meter.

2. Deze drijver zal voornamelijk dienst doen om de rotatie op te vangen welke wordt veroorzaakt door de appartementen. De grote is afhankelijk van de rotatiewerking, deze is buiten beschouwing gelaten en zal hiervoor een aanname worden gedaan. Tevens dient deze contradrijver als fundering voor het nevengebouw van De Walvis. Hierin zijn enkele voorzieningen in ondergebracht.

3. Om een totale balans te creren is aan de andere zijde tevens een contradrijver aangebracht.

Het lichaam zal uiteindelijk in een driehoekige vorm worden gerealiseerd. Men leert uitvuistregels dat een driehoekig ponton beter presteert dan een rechthoekig drijflichaam,


vuistregels dat een driehoekig ponton beter presteert dan een rechthoekig drijflichaam,indien het materiaal ten opzichte van de rechthoek naar de zijkant (en niet naar deonderkant) wordt verplaatst. De hoek aan de onderzijde van de drijver dient dus stomp teworden uitgevoerd (zie afbeelding hiernaast)

1.0 DRIJFLICHAAM

33

Streven naar het principe van een kano, deze zal altijd zijn eigen balans zoeken

Het uiteindelijke drijflichaam zal uitvoeringstechnisch de bovengesitueerde vorm niet behouden. Dit komt voornamelijk omdat de methode van Dura Vermeer geen schuine werkvloeren toelaat.Om het realistisch uit te voeren is gekozen voor een recht ponton. Op de volgende pagina wordt in stappen het bouwprincipe van het drijflichaam weergegeven.


1.4 Bouwvolgorde

1. Bouwprincipe volgens de methode van Dura Vermeer en Unidek. Eerst wordt er een werkvloer gecreerd en doormiddel van haaklassen aan elkaar gekoppeld.

2. EPS blokken worden volgens een rasterprincipe neergelegd, tussen de blokken wordt ruimte gehouden. Na het leggen van de blokken wordt de ruimte hiertussen opgevuld met beton.

4. Als men de hoogte heeft bereik voor de hulpdrijvers, wordt net als de eerste drijver een drijvende werkvloer gerealiseerd.


6. Over de gehele drijver wordt de werkvloer van 0,5 meter gestort. Tevens wordt er rekening gehouden met de poeren voor de koepel.

1.0 DRIJFLICHAAM

2. EPS blokken worden volgens een rasterprincipe neergelegd, tussen de blokken wordt ruimte gehouden. Na het leggen van de blokken wordt de ruimte hiertussen opgevuld

3. Stapelen van de EPS blokken totdat de gewenste hoogte is behaald. De blokken worden recht boven de volgende laag aangebracht, dit om de verticale fixatie te optimaliseren.

5. EPS blokken worden over het gehele drijflichaam en tevens over de hulpdrijvers gelegd. Tevens worden prefab randbalken aan de zijkanten gekoppeld d.m.v. stekeinden uit de betonnen balken tussen de EPS blokkenstekeinden uit de betonnen balken tussen de EPS blokken


7. De bebouwing kan worden gerealiseerd.

2.0 KOEPEL & STAART

28

2.1 Verschillende koepels

keuze koepel en staartconstructie

R

a

d

i

a

l

e

k

o

e

p

e

l

G

e

o

d

e

t

i

s

c

h

e

k

o

e

p

e

l

G

e

o

d

e

t

i

s

c

h

e

k

o

e

p

e

l


Keuze koepelDe constructie van de Walvis (koepel en de staart) is mede gekozen op een aantal belangrijke afwegingen. Ten eerste moet de cvan binnen naar buiten en andersom. Hiervoor komen de geodetische koepels het meest tot zijn recht. Echter zijn deze qua uitvgeen enkel draagelement hetzelfde, wat uitvoeringstechnisch een belemmering is. Ten tweede dient er voldoende ventilatie voorstaart van grote rol spelen. Als laatste afweging dient de koepel de ETFE kussens toe te laten tussen zijn constructie, hiervooEchter is de keuze gevallen op de radiale koepel. Dit mede omdat deze uitvoeringstechnisch de geodetische van de Walvis.

2.0 KOEPEL & STAART

Voordelen Nadelen

De rechte vlakverdeling bevorderd het uitzicht vanaf het appartementencomplex.

Door de verticale krachtenafdracht dient de profilering zwaar te worden uitgevoerd.

Horizontale profielen kunnen ideaal worden benut voor de loopbruggen.

Goede mogelijkheid tot realisatie van leidingen in profilering (i.v.m. rechte constructie)Goede mogelijkheid om tussen te profilering ETFE kussens aan te brengen.

Ideale krachtenafdracht door driehoekstructuur, waardoor een slankeconstructie kan worden gerealiseerd.

Ten opzichte van de andere constructieprincipes, minder behoud van het uitzicht.

Door het horizontale lijnenspel heeft men een mogelijkheid om de ontsluitingsbruggen aan de profilering te monteren.

Vergt veel ontwerpaspecten in het voortraject. Om de bouwplaats moet men erg nauwkeurig werken omdat door de vorm van de stijlen niet gelijkmatig gedimensioneerd zijn.

Geen goede mogelijkheid tot het aanbrengen van ETFE -kussens.van ETFE -kussens.

Slanke constructie door krachtenafdracht. Geen mogelijkheid tot ophangen loopbrug. Of hiervoor zal een hulpconstructie voor worden toegepast.

Biedt een uitstekende gelegenheid tot het inbrengen van ETFE -kussens tussen de hexogrammen.

Bij het toepassen van water in de constructie veel leidingverlies door de hexogram.

Door de slanke constructie van de hexogram is bijna altijd een hulpconstructie noodzakelijk.


De constructie van de Walvis (koepel en de staart) is mede gekozen op een aantal belangrijke afwegingen. Ten eerste moet de constructie slank worden uitgevoerd, dit verbeterd de transparantie van binnen naar buiten en andersom. Hiervoor komen de geodetische koepels het meest tot zijn recht. Echter zijn deze qua uitvoering een complexe puzzel. Door de bolling van het ontwerp is bijna geen enkel draagelement hetzelfde, wat uitvoeringstechnisch een belemmering is. Ten tweede dient er voldoende ventilatie voorzieningen te worden toegepast, hierbij zal de plint van de koepel en

kussens toe te laten tussen zijn constructie, hiervoor komt de hexogram het meest tot zijn recht, door zijn ideale 6-vlak. de geodetische koepel verslaat en opgeteld de meeste voordelen biedt voor de uiteindelijke uitwerking

S2.2 Berekening dimensie spantHieronder wordt de dimensie van de spantenconstructie uitgerekend aan de hand van vuistregels.

r = 60m

Suitgerekend aan de hand van vuistregels.

Vuistregel 1.

Algemene vuistregel voor een stalen spantconstructie:S = x (2 x pi x r)S = x (2 x pi x 60)S = 95 m

d= S x 1/30d = 95m x 1/30d = 3,2 m

In de constructieberekeningen is uitgegaan van een spantenconstructie (dwars doorgesneden). Deze manier van berekenen is gedaan om een aanname te krijgen met

Vuistregel 2

Soortelijke gewicht staal = 7800 kg/m3

Aanname kolommen:Er wordt een aanname gedaan voor de hoeveelheid kolommen. Stel men neemt een h.o.h. van de kolommen om de drie meter:Omtrek grondoppervlak koepel (2pir) = 377 m377 / 3 = 126 stuks

F = S x s x aantal kolommen

van berekenen is gedaan om een aanname te krijgen met welke dimensies men moet gaan construeren.

Bij de berekeningen van de permanent gelijkverdeelde krachten in de spantconstructie van de koepel zijn de ETFE kussens niet meegenomen. Mede door het extreem lage soortelijk gewicht van dit materiaal is dit bij berekeningen te verwaarlozen.

De slankheid van de spanten zijn echter nog te minimaliseren door radiale krachtenafdracht van de ringen welke de koepel in horizontale richting verbinden.

F = S x s x aantal kolommenF = 95 x 7800F = 93366000 kg x 10 = 933660000 N

933660000 x veiligheidsfactor (1,5) = 1400490000 NA = F / A = 1400490000 / 235A = 5959532 mm2

5959532 mm2 = 2441mm

d = 2441 mm / 1000 = 2,441 m

Bij het aanknopingspunt van de koepel met de druklaag dient er rekening te worden gehouden met de spatkrachten. Deze zullen zich gaan verplaatsten zoals in de tekening hiernaast is aangegeven.De horizontale spatkracht zal normaal moeten worden afgedragen door middel van een trekstang, welke in dergelijke constructie moet worden toegepast. Echter dient bij dit ontwerp de trekwapening in de druklaag van het drijflichaam te fungeren om deze krachten op te vangen. Daarbij dient deze druklaag stijf te worden uitgevoerd.


d = 2441 mm / 1000 = 2,441 m

Symbolend = dikte van de ligger (m)S = lengte over het dak van een halve boog (m)

FormulesVuistregel dimensie stalen spant:d = S x 1/30

2.0 KOEPEL & STAART

r = 60m

S = lengte over het dak van een halve boog (m)F = drukkracht (N) = drukspanning (N/mm2), staal = 235 N/mm2s = soortelijke gewicht (kg/m3), staal = 7800 kg/m3A = oppervlakte van de doorsnede (m2)r = straal van de bol

d = S x 1/30

Drukspanning: = F / A

Omtrek bol:2 x pi x r

In de constructieberekeningen is uitgegaan van een spantenconstructie (dwars doorgesneden). Deze manier van berekenen is gedaan om een aanname te krijgen met

A

Axiale krachtvan berekenen is gedaan om een aanname te krijgen met welke dimensies men moet gaan construeren.

Bij de berekeningen van de permanent gelijkverdeelde krachten in de spantconstructie van de koepel zijn de

niet meegenomen. Mede door het extreem gewicht van dit materiaal is dit bij de

De slankheid van de spanten zijn echter nog te minimaliseren door radiale krachtenafdracht van de ringen welke de koepel in horizontale richting verbinden. A

Axiale kracht

Radiale kracht

van de koepel met de druklaag dient er rekening te worden gehouden met de spatkrachten. Deze zullen zich gaan verplaatsten zoals in de tekening hiernaast is aangegeven.De horizontale spatkracht zal normaal moeten worden afgedragen door middel van een trekstang, welke in dergelijke constructie moet worden toegepast. Echter dient bij dit ontwerp de trekwapening in de druklaag van het drijflichaam te fungeren om deze krachten op te vangen. Daarbij dient deze druklaag stijf te worden uitgevoerd.


A-AOptredende krachten

33

Aan de hand van de globale berekeningen die zijn gedaan om de dimensie van de spanten te bepalen, is er een aanname gedaan voor een constructiespant. Na afwegingen is de groep op een driedimensionaal vakwerkspant uitgekomen.driedimensionaal vakwerkspant uitgekomen.Een driedimensionaal spantconstructie kan men slanker uitvoeren dan een volle constructie (massief) doordat de interne krachten gelijk matig worden verdeeld. In plaats dat de optredende krachten in het spant direct worden afgevoerd (massief spant) naar het fundament worden deze door de segmenten verdeeld afgevoerd.In de voorafgaande berekeningen is gerekend met massieve stalen spanten. De groep heeft er voor gekozen om de uitkomsten van de massieve spanten te hanteren en deze om te zetten naar een vakwerkspant. Hierdoor komt men op de volgende maten uit: Drie hoofd draagspanten (11) met een diameter van 300mm; De secundaire constructie (22), welke zorgen voor de samenstelling van het spant en de stijf en vormvastheid, diameter van 120mm; Radiale buisconstructie (33), biedt in het aanzicht de horizontale belijning. Houdt de spanten bijeen, diameter van 200mm.


diameter van 200mm.

22

2.0 KOEPEL & STAART

11

bepalen,

Een driedimensionaal spantconstructie kan men slanker uitvoeren dan een volle constructie (massief) doordat de interne krachten gelijk matig worden verdeeld. In plaats dat de optredende krachten in het

11

22


11 11

22

2.3 Ringfundering

1) Parabolode koepel:11

1) Parabolode koepel: Aansluiting schuin op het fundament Rekening houden met spatkrachten

2) Halve bolkoepel: Aansluiting (haast) recht op het fundament Haast geen rekening te houden met spatkrachten

Aangezien de uiteindelijke constructie een halve bolkoepel is hoeft men minder rekening te houden met de optredende spatkrachten. Hierdoor zullen de krachten hoofdzakelijk lopen zoals in een halve bolkoepel.Echter zal men rekening moeten houden met de optredende spatkrachten. Hiervoor is de fundatie onder de koepel (en tevens onder de staart) als een

11

22

Hiervoor is de fundatie onder de koepel (en tevens onder de staart) als een ringbalk uitgevoerd welke is voorzien van ringwapening.Aan deze ringwapening zijn de spanten geconstrueerd door middel van aangevlochten/ingestorte stekeinden (zie afbeelding hiernaast).

De horizontale spatkrachten dienen te worden opgevangen door de trekwapening die is gesitueerd in de druklaag van het drijflichaam.


Ringwapening

Trekwapening

Randbalk

2.0 KOEPEL & STAART


Optredende permanente krachten koepel

De druklaag wordt voorzien van trekwapening

Optredende spatkrachten

2.4 Keuze koepelmateriaal

Referentie waterkering: London Millennium Dome

Algemene kenmerken PTFEAlgemene kenmerken PTFE

Uitmuntende chemische resistentie Toepasbaar van -190C tot +260C FDA goedkeuring Vlamdovend Gn aanhechting Zeer lage wrijving UV-bestendig (veroudert niet) Niet hygroscopisch (water absorptie < 0,01%) Lage dilectrische constante (isolerend)


2.0 KOEPEL & STAART

Referentie Allianz Arena

Algemene kenmerken ETFEAlgemene kenmerken ETFE

Goed bestand tegen slijtage; Bestand tegen vele agressieve chemicalin zoals zuren of organische oplosmiddelen. De chemische bestendigheid van ETFE benadert die van PTFE; PTFE; Bestand tegen een continue temperatuur van 150 C, en kortstondig tot 230 C; Goed bestand tegen straling (beter dan PTFE); Er zijn ook met glasvezel of koolstofvezel versterkte types ETFE; ETFE laat ca. 95% van het zichtbare licht door; Uitmuntende chemische resistentie Toepasbaar van -190C tot +150C FDA goedkeuring Gn aanhechting Zeer lage wrijving Niet hygroscopisch (water absorptie < 0,01%)


Niet hygroscopisch (water absorptie < 0,01%) Lage dilectrische constante (isolerend)

Gekozen optie33

2.5 Bouwfysische werking koepel en staart

Wind

1122

44

77

55

66

33


77

55

2.0 KOEPEL & STAART11 ETFE (ethyleentetrafluorethyleen) luchtkussens met meerdere lagen. De

luchtkussens zijn zelfreinigend en hebben een levensduur van 20 jaar22 Zon- en daglichtregulering middels gedrukte lagen in luchtkussens. Door

diverse luchtdrukken kunnen de lagen tegen elkaar gedrukt worden

88

33 Waterdichte knelprofielen t.b.v. fixatie luchtkussens en constructie44 Luchtleiding t.b.v. op druk houden luchtkussens. Tevens zijn er overdruk

ventielen. Dit i.v.m. het krimpen en uitzetten van de luchtkussens in de winter en zomer. Door de meer of minder lucht komen de verschillende lagen dichter tegen elkaar, dit is de werking van nummer 2. Tevens is het mogelijk om koele lucht in de kussens de blazen t.b.v. verkoeling

5555 Waterleiding t.b.v. sprinklersysteem. De waterleidingen staan onder permanente druk. De sprinklers worden ter plaatse van de brand geactiveerd. Water uit het IJmeer dient eerst gezuiverd te worden

66 (Optioneel) De constructie moet weerstand bieden tegen brand. De weerstand wordt allereerst geboden door de sprinklers en te tweede door water uit het IJmeer. Dit water wordt in de buisprofielen gepompt en bij de brandmelding zal de stroming c.q. circulatie sneller lopen t.b.v. koeling buisprofielen. Het staal zal niet warmer worden dan 200 graden. Door de multifunctionele oplossing dient het koele water ook als koudeschild voor in de zomer. De buisprofielen hebben door het water massa gekregen en voorkomen resonanties en daardoor geluid in de constructie

77


77 Bescherming tegen brand: sprinklers en koelwater in buisprofielen. De ETFE luchtkussens worden waarschijnlijk niet blootgesteld aan extreme hitte vanwege de sprinklers en koelbuizen. Mocht dit wel het geval zijn dan zijn er hotwires meegenomen in de luchtkussens. Bij een te hoge temperatuur verhitten de hotwires en doet de kussens verdampen in de buitenlucht. Hierdoor zal er geen rookaccumulatie zijn en kan men zich niet verwonden aan de ETFE luchtkussens

88 Bescherming tegen geluid: water c.q. massa in buisprofielen, en de absorberende en verende luchtkussens voorkomen resonantie en (na)galm c.q. echos 34

Mogelijke oplossing t.a.v. brandwerendheidKoepel

Voordelen

2.6 Brandwerendheid koepel & staart

KoepelVroegtijdig blussen middels sprinklers(keuze)

Volgens de wet- en regelgeving en nader gesprek met de brandweer is dit wettelijk verplicht. De constructie blijft hierbij geheel in het zicht en de brandcompartimentering krijgt een grotere oppervlakte.

Dimensioneren op brand Bij 30 minuten brandwerendheid is dit nog enigszins aantrekkelijk en haalbaar. Dit geschiedt door de buiswanddikte te vergroten.

Constructie buiten het gebouw plaatsen De constructie warmt minder snel op en krijgt verkoeling van de buitenlucht. Tevens is er sprake van een eenzijdige vuurstraling.

Het verzorgen van een tweede draagweg De constructie blijft in het zicht (esthetisch). Deze methode is eenvoudig te combineren met de driehoekconstructie van de geodetische koepel. Sterker nog, met deze constructie ontstaan er al diverse draagwegen.

Constructie vullen met water(optioneel)

De constructie blijft in het zicht (esthetisch). Dit systeem is goed toepasbaar voor hoge gebouwen. De constructie blijft in veel gevallen onder de 200 graden. Middels deze oplossing is een brandwerendheid te halen van 120 minuten, dit is de wettelijke eis die gesteld is voor ontwerp. Het koele water kan uit het IJmeer gepompt worden. Door de constructie te vullen met water is de kans op resonantie aanzienlijk kleiner. In de zomer zorgt het water voor koudestraling wat weer voor verkoeling zorgt.verkoeling zorgt.

Constructie vullen of omhullen met beton De constructie blijft geheel in het zicht en zorgt voor extra draagkracht. Tevens is de kans op resonantie aanzienlijk kleiner. Ook hier valt een brandwerendheid te behalen van 120 minuten.

Bouwkundig integreren Op deze manier kan er extra stabiliteit aan de constructie worden toegevoegd en warmt de constructie minder snel op.

Warmte-isolerend bekleden Een eenvoudige en goedkope oplossing voor rechte profielen.

Aanbrengen brandwerende coating(keuze)

Geen toename van de constructieafmeting en erg eenvoudig en snel aan te brengen. De constructie blijft in het zicht.


De constructie vullen met water gaf oorspronkelijk de voorkeur, nu is dit een optionele keuze geworden. Echter brengt deze methode veel voordelen met zich mee. De constructie blijft geheel in het zicen dit is een belangrijk esthetisch punt in het ontwerp. De geiste brandwerendheid wordt hiermee ruimschoots behaald. Het robrandinstallatie. De constructie dient wel ontsnappingsgaten te hebben i.v.m. stoom en druk. Tevens is deze methode een DUBO verkoeling zorgt en door de natuurlijke massa weerstand biedt tegen resonantie c.q. geluid. Denk bijvoorbeeld aan kinderen diconstructie en zijn duidelijk hoorbaar. Door de wind, etc. kan de constructie ook gaan resoneren. De uiteindelijke keuze vooren het brandwerend coaten van de hoofddraagconstructie. Hierdoor blijft de hoofddraagconstructie, net als het vullen met wate

Nadelen

2.0 KOEPEL & STAART

en regelgeving en nader gesprek met de brandweer is blijft hierbij geheel in het zicht en de

brandcompartimentering krijgt een grotere oppervlakte.

De sprinklers zijn verplicht en dienen in het ontwerp meegenomen te worden. Echter is een sprinklerinstallatie zeer kostbaar en onderhoudsgevoelig. Het water uit het IJmeer dient eerst gezuiverd te worden.

Bij 30 minuten brandwerendheid is dit nog enigszins aantrekkelijk en haalbaar. Dit geschiedt door de buiswanddikte te vergroten.

Bij 60 minuten brandwerend of meer is dit economisch niet meer aantrekkelijk. Dit geschiedt door de buiswanddikte te vergroten. De buizen zijn leeg en daardoor erg licht, hier is de kans op resonantie aanzienlijk groter.

De constructie warmt minder snel op en krijgt verkoeling van de buitenlucht. Tevens is er sprake van een eenzijdige vuurstraling.

De aerodynamica van het gebouw is aanzienlijk minder. De constructie dient goed behandelt te worden i.v.m. weersomstandigheden c.q. invloeden. De buizen zijn leeg en daardoor erg licht, hier is de kans op resonantie aanzienlijk groter.groter.

De constructie blijft in het zicht (esthetisch). Deze methode is eenvoudig te combineren met de driehoekconstructie van de geodetische koepel. Sterker nog, met deze constructie ontstaan er al diverse draagwegen.

Er kunnen beperkingen optreden bij het indelen van de ruimte. Denk bijvoorbeeld aan de loopbruggen die weer verbonden zijn met de koepel.

De constructie blijft in het zicht (esthetisch). Dit systeem is goed toepasbaar voor hoge gebouwen. De constructie blijft in veel gevallen onder de 200 graden. Middels deze oplossing is een brandwerendheid te halen van 120 minuten, dit is de wettelijke eis die gesteld is voor het

gepompt worden. Door de constructie te vullen met water is de kans op resonantie aanzienlijk kleiner. In de zomer zorgt het water voor koudestraling wat weer voor

De constructie moet goed met elkaar verbonden zijn. Tevens dienen de buizen volledig waterdicht te zijn i.v.m. lekkage.

De constructie blijft geheel in het zicht en zorgt voor extra draagkracht. Tevens is de kans op resonantie aanzienlijk kleiner. Ook hier valt een

Beperkte mogelijkheden en in het ontwerp niet mogelijk. Het geeft een hogere eigengewicht en de montagetijd zal toenemen.

Op deze manier kan er extra stabiliteit aan de constructie worden toegevoegd en warmt de constructie minder snel op.

De constructie verdwijnt geheel uit het zicht en is in dit ontwerp esthetisch onverantwoordelijk.

Een eenvoudige en goedkope oplossing voor rechte profielen. De constructie blijft niet in het zicht. Door de ronde vormen en knooppunten is het gebruik van brandwerende bekleding niet mogelijk.

Geen toename van de constructieafmeting en erg eenvoudig en snel aan De staalprofielen moeten worden gestraald en voorzien worden van een primer. Vaak zijn er twee coatings nodig (top- en onderlaag). Tevens zijn de coatings


onderhoudsgevoelig en kwetsbaar. De buizen zijn leeg en daardoor erg licht, hier is de kans op resonantie aanzienlijk groter. Milieuklasse is niet goed.

een optionele keuze geworden. Echter brengt deze methode veel voordelen met zich mee. De constructie blijft geheel in het zicht en dit is een belangrijk esthetisch punt in het ontwerp. De geiste brandwerendheid wordt hiermee ruimschoots behaald. Het rondpompen van water wordt geactiveerd bij het afgaan van de brandinstallatie. De constructie dient wel ontsnappingsgaten te hebben i.v.m. stoom en druk. Tevens is deze methode een DUBO gedachte omdat het water afkomstig is van het IJmeer, in de zomer voor verkoeling zorgt en door de natuurlijke massa weerstand biedt tegen resonantie c.q. geluid. Denk bijvoorbeeld aan kinderen die met een stok op een paal slaan, de trillingen schieten door de gehele constructie en zijn duidelijk hoorbaar. Door de wind, etc. kan de constructie ook gaan resoneren. De uiteindelijke keuze voor de brandwerendheid geschiet door het toepassen van een sprinklerinstallatie en het brandwerend coaten van de hoofddraagconstructie. Hierdoor blijft de hoofddraagconstructie, net als het vullen met water, esthetisch onaangetast.

35

2.7 Details buitenschil

1122 44

33

De buitenschil van de koepel is voorzien van een 3 laagsuitgevoerd ETFE kussen(s) (11), opgevuld met lucht onder lichte overdruk. Deze lucht wordt aangevoerd door pneumatische leidingen (33) welke aan de hoofddraagconstructie zijn gemonteerd.De kussens worden ingeklemd in aluminium klemprofielen welke over de volle lengte van de spanten worden aangebracht. Tevens worden deze aluminium profielen over

33

Horizontaal detail buitengevelkoepel


aangebracht. Tevens worden deze aluminium profielen over de radiale constructie aangebracht (zie rechter afbeelding), hierdoor worden de kussens in een rechthoek patroon ingeklemd (net als in het National Space Centre Museum in Lancaster)

Voor het gevelbeeld te versterken worden de verticale stijlen voorzien van LED verlichting (4).

2.0 KOEPEL & STAART

11

22

3333

laags), opgevuld met lucht onder

De kussens worden ingeklemd in aluminium klemprofielen

aangebracht. Tevens worden deze aluminium profielen over

Verticaal detail buitengevelkoepel


aangebracht. Tevens worden deze aluminium profielen over de radiale constructie aangebracht (zie rechter afbeelding),

Centre Museum

Voor het gevelbeeld te versterken worden de verticale stijlen

2.8 Plint van de koepel

De plint van de koepel en staart (de onderste rand) is geheel uitgevoerd in gehard en De plint van de koepel en staart (de onderste rand) is geheel uitgevoerd in gehard en gelaagd glas. De hoogte van de plint bedraagt circa 2300mm.Deze in mede uitgevoerd in glas in verband met inbraak, veiligheid en vandalisme omdat de kussens relatief gevoelig zijn voor scherpe voorwerpen. Met vandalisme is ook rekening gehouden bij de loopbruggen, deze zijn op een dusdanige afstand van de buitengevel gesitueerd dat men het ETFE niet kan aanraken.

De geharde en gelaagde glaspanelen zijn in diverse situaties te openen. Men heeft te maken met: Ventilatie: Om de koepel te voorzien van frisse lucht. (het principe van luchtcirculatie en ventilatie stromingen wordt behandeld in het hoofdstuk: appartementencomplex). Rekening is gehouden met de scheefstand van de panelen om het de opkomende winddruk winddruk

Veiligheid: De plint dient tevens als vluchtroute en zal bij brand volledig opengezet worden (zie Stedenbouwkundig plan , hfst 1.3). Er is rekening gehouden met de minimale vluchthoogte van 2300mm.

2.9 Dubbele schil(Concept volgens concept 5, hoofdstuk Duurzaamheid, Analyseboek)De staart is voor een deel met een dubbele schil uitgevoerd (11) t.b.v. de windturbine binnen in de staart (22). De dubbele huid fungeert als een soort trechter welke de winddruk opvoert naarmate deze wordt geknepen (zie analyseboek, windenergie). De buitenzijde is net als de rest van het ontwerp bekleed met ETFE kussens. Echter is ter plaatse van deze windvanger de binnenschil uitgevoerd in een enkellaags ETFE folie. Deze wordt op een dusdanige manier gespannen waardoor het klapperen van de folies wordt voorkomen (zie detail 24 en 25).De binnenschil wordt geleid door een hulpconstructie welke tussen de hoofdspanten in de staart is gesitueerd (33). Hierdoor ontstaat een trechtervorm welke de inkomende lucht naar de turbine toevoert.

1133


22

2.0 KOEPEL & STAART

V

r

i

j

e

h

o

o

g

t

e

2

3

0

0

Vluchtroute

Ventilatie

V

r

i

j

e

h

o

o

g

t

e

2

3

0

0


2.10 Het kalot

Een kalot is het dak van een koepel. Men komt dit voor het eerst tegen in de Een kalot is het dak van een koepel. Men komt dit voor het eerst tegen in de vroege historie van de architectonische bouwkunst in de koepel van het Pantheon in Rome die werd gebouwd in 118 voor Christus.Tevens wordt er een kalot toegepast binnen het ontwerp van de Walvis. Deze zal voornamelijk dienen voor ventilatie.Het kalot zal uit een viertal segmenten bestaan welke afzonderlijk van elkaar te openen zijn. Afhankelijk van de richting van de wind zal er in elke situatie voldoende geventileerd kunnen worden, zonder dat er hinder wordt ondervonden.Deze segmenten worden elk opengehouden door hydraulische vijzels (11), hierdoor zijn de panelen in elke hoek, tot 40 open te zetten. Hierdoor ontstaat er een voldoende hoeveelheid luchtventilatie. Gezien de afmetingen van de segmenten moet deze hoek worden beperkt voor eventuele breuk van windbelasting.windbelasting.

De segmenten vallen door middel van overlappende aluminium waterprofielen in een raster van gootconstructies welke onder afschot zijn geconstrueerd (zie details 21 en 22).

Het kalot is in vier verschillende segmenten te openen. Afhankelijk hoe de wind staat kan er onafhankelijk een segment worden opengezet.

Door middel van de luiken van het kalot open te zetten ontstaat er een natuurlijke trek in de koepel, ventilatie

11


Dwarsdoorsnede kalot

2.0 KOEPEL & STAART

Het kalot van het Pantheon in Rome(niet afgesloten)

Door de ETFE kussens van het kalot is deze tevens als de buitenschil van de koepel transparant uitgevoerd. Hierdoor wordt optimaal gebruik gemaakt van zonlichttoetreding.

Tevens dienen de kussens, net als de bovenste kussens van de buitenschil, als zonwering en daglichtsturing.

Door middel van de luiken van het kalot open te zetten ontstaat er een natuurlijke trek in de koepel, ventilatie


Dwarsdoorsnede kalot

38

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX

39

3.0 APPARTEMENTENCOMPLEX

3.1 Concept bouwfysische werking

Het beste inzicht voor energiebesparing in gebouwen ligt misschien verborgen in termietenheuvels. Zelfs bij extreme temperatuoverdag zijn binnen de nesten de schommelingen in temperatuur te verwaarlozen. Ook zijn de termietenheuvels uitstekend in staageslaagd met hun mengsel van aarde en speeksel een uitgekiend airconditioningsysteem te creren, dat is gebaseerd op een compafgevoerd en frisse lucht wordt aangevoerd.

De klimaatbeheersing in de nesten van de Afrikaanse termiet, de Macrothermes bellicosus. Het nest van deze termiet bestaat uit twee delen. De grove, dikke, uitgrond opgetrokken buitenhuid absorbeert de zonnewarmte. Het nest zelf staat op pootjes en wordt uiteraard met buitenlucht geventileerd. Deze lucht wordt echter eerstde temperatuur van de lucht hoger, stijgt op en verlaat het nest via een opening aan de bovenzijde (die soms meer dan twee me


de temperatuur van de lucht hoger, stijgt op en verlaat het nest via een opening aan de bovenzijde (die soms meer dan twee me

De koepel is een eigenlijk een grote klimatologische buffer. Het is in staat de zon te weren of juist door te laten. De verseverkrijgt men koele lucht in de koepel. De warme lucht zal stijgen en via het kalot zijn uitgang vinden. De mechanische ventiworden door het koele IJmeerwater geleidt waardoor er (goedkope) koele lucht wordt afgegeven (eventueel ook in woning). De botanische tuin zal in de zomer warmwinter kan men een positief broeikaseffect laten ontstaan door de koepel af te sluiten. De appartementen zijn vervaardigd uitbetonmassa opwarmen. In de avond en nacht zal dit zijn warmte afgeven. Overdag is er dus een behaaglijk koel binnenklimaat enwederom voor een aangenaam binnenklimaat. De LTV en koelleidingen dragen bij aan dit proces. In de zomer laat men koud water verkregen uit het IJmeer en warm water uit de warmtebron. De betonmassa accumuleert dit en geeft dit op de juiste momenten af


==

Het beste inzicht voor energiebesparing in gebouwen ligt misschien verborgen in termietenheuvels. Zelfs bij extreme temperatuurverschillen binnen een etmaal van nachtelijke vorst tot 40 graden Celsius zijn binnen de nesten de schommelingen in temperatuur te verwaarlozen. Ook zijn de termietenheuvels uitstekend in staat vocht en zuurstof vast te houden. Kennelijk zijn de insecten erin

geslaagd met hun mengsel van aarde en speeksel een uitgekiend airconditioningsysteem te creren, dat is gebaseerd op een complex kanalenstelsel, waardoor gebruikte lucht naar buiten wordt

. Het nest van deze termiet bestaat uit twee delen. De grove, dikke, uitgrond opgetrokken buitenhuid absorbeert de zonnewarmte. Het nest zelf staat op pootjes en wordt uiteraard met buitenlucht geventileerd. Deze lucht wordt echter eerst door het grondwater geleid en koelt zo af. Door de interne warmtelast wordt de temperatuur van de lucht hoger, stijgt op en verlaat het nest via een opening aan de bovenzijde (die soms meer dan twee meter boven het maaiveld ligt) of via de perforaties in de buitenhuid.


de temperatuur van de lucht hoger, stijgt op en verlaat het nest via een opening aan de bovenzijde (die soms meer dan twee meter boven het maaiveld ligt) of via de perforaties in de buitenhuid.

De koepel is een eigenlijk een grote klimatologische buffer. Het is in staat de zon te weren of juist door te laten. De verse lucht van buiten wordt onderaan de koepel, vlak bij het water, ontrokken. Hierdoor verkrijgt men koele lucht in de koepel. De warme lucht zal stijgen en via het kalot zijn uitgang vinden. De mechanische ventilatie geschiedt precies zoals de termieten dat doen namelijk, de ventilatiebuizen

geleidt waardoor er (goedkope) koele lucht wordt afgegeven (eventueel ook in woning). De botanische tuin zal in de zomer warmte ontrekken en verkoeling geven. In de winter kan men een positief broeikaseffect laten ontstaan door de koepel af te sluiten. De appartementen zijn vervaardigd uit massieve betonwanden en vloeren. De overtollige warmte in de koepel zal de betonmassa opwarmen. In de avond en nacht zal dit zijn warmte afgeven. Overdag is er dus een behaaglijk koel binnenklimaat en in avond als het wat kouder wordt, wordt de warmte afgegeven en zorgt wederom voor een aangenaam binnenklimaat. De LTV en koelleidingen dragen bij aan dit proces. In de zomer laat men koud water voeren door de leidingen en in de winter warm water. Koud water wordt verkregen uit het IJmeer en warm water uit de warmtebron. De betonmassa accumuleert dit en geeft dit op de juiste momenten af.

40


Onderdeel Casco van beton en kopvulling met houtskeletbouw

3.2 Cascokeuze

Onderdeel Casco van beton en kopvulling met houtskeletbouw

VoordelenVoordelen Nadelen Nadelen

Milieu Door een bepaald betongranulaat te nemen is het beton uiterst duurzaam. Door het te wapenen met (staal of glas, etc) vezels kan men dit eenvoudig recyclen. Gaat bovendien lang mee.

Transport en bijkomstig materieel.

Geluidsisolatie Doordat de wanden en vloeren circa 500 - 700 kg/m2 wegen weren zij meer dan 55 dB, wat in een appartementencomplex zeer gunstig is. Door een zwevende dekvloer is de geluidsisolatie nog beter.

Rekening houden met flankerend geluidsoverdracht.

Brandveiligheid Door de betonmassa is de brandwerendheid uitstekend en vooral met koelbuizen. Tevens sluit alles naadloos op elkaar aan waardoor doorslaan niet mogelijk is. Door de betonmassa wordt er tevens voldaan aan de 500 MJ (doorstraling) eis.

Stabiliteit / constructie

Door de woningen en kernen te storten ontstaat er direct een stijf en stabiel geheel. Door de wanden zijn er geen puntlasten op het drijflichaam maar werkt dit als een grote ligger.

Storten op het water.

Dimensionering en gewicht

Neemt naar verhouding niet veel ruimte in beslag ten opzichte van de staalprofielen en HSB-wanden.

Weegt meer dan staal en HSB. Wat voor het drijflichaam een belangrijke factor is.

Warmte-accumulatie

Blijft betrekkelijk koel op een zomerdag en nacht. Absorbeert de warmte en er hoeft niet of nauwelijks geventileerd te worden. De geabsorbeerde warmte wordt s nachts weer afgegeven.Massa is nodig voor het gebruik van passieve zonne-energie en interne warmtebronnen.

Duurt even voordat de massa is opgewarmd maar geeft daarna lang zijn warmte af.

LTV en Koeling LTV en koeling leent zich uitstekend voor betonbouw vanwege het accumulerend vermogen. In de zomer laat men koel water door de wanden lopen en in de winter warm water.


wanden lopen en in de winter warm water.Flexibel en demontabel

Nauwelijks tot niet mogelijk in deze samenstelling

Eindbeoordeling door optelling cijfers (cijfer toekenning 1 t/m 5)Eindbeoordeling door optelling cijfers (cijfer toekenning 1 t/m 5)

Het casco van beton en HSB komt als beste uit de afweging. De belangrijkste punten zijn de goede geluidsisolatie, brandveiligvloeren ontstaat er direct een stijf geheel en hoeft men geen speciale voorzieningen meer te treffen t.b.v. de brandveilighei


Casco van staal en vulling met houtskeletbouw Gerelateerd aan Casco van staal en vulling met houtskeletbouw Gerelateerd aan cijfer

VoordelenVoordelen NadelenNadelen Beton Beton en HSBen HSB

Staal en Staal en HSBHSB

Makkelijk te hergebruiken

Staal is bij productie niet milieuvriendelijk. Bij omsmelten voor andere doeleinden kost dit ook veel energie en zorgt voor de nodige uitstoot.

3 4

De HSB-wanden absorberen enigszins.

Het staal en de HSB-wanden zullen sneller resoneren, omdat de wanden circa 100 kg/m2 wegen, zal er concidentie plaatsvinden. Omdat de HSB-wanden woningscheidend zijn wordt er een dubbele muur toegepast. Hier ontstaat het massa-veerresonantie gevaar. De tussengelegen luchtlaag is in dit

4 2

veerresonantie gevaar. De tussengelegen luchtlaag is in dit geval een veer en brengt de wanden in trilling.Er moeten heel veel voorzieningen getroffen moeten worden om de wanden 90 tot 120 minuten brandwerend te krijgen. De staalprofielen dienen tevens brandwerend bekleed te worden. De aansluitingen van de liggers mogen de brand niet door laten slaan. Er wordt niet voldoen aan de 500 MJ eis.

4 2

Makkelijk en snel te monteren.

Niet gelijk stabiel en er dienen stabiliteitsbokken en/of schoren aangebracht te worden t.b.v. de stabiliteit. Dit kost ook weer ruimte. De kolommen zijn allemaal puntlasten.

4 2

Weegt minder dan beton en HSB. Wat

Neemt meer ruimte is beslag vanwege de gestelde eisen voor appartementbouw. Omdat het veel ruimte in beslag neemt wordt

3 3

voor het drijflichaam voor het drijflichaam een belangrijke factor is.

alles hoger, breder en langer. De totale hoogte zal stijgen met 6 meter ten opzichte van beton. Dit betekend dat de koepel en staart groter word. Tevens zal het drijflichaam groter worden.

Duurt even voordat Is s winters zeer snel opgewarmd maar temperatuurschommelingen zijn voelbaar.

Is op een zomerdag zeer warm en s nachts weer koud. Overdag moet er veel geventileerd worden.

5 2

LTV en koeling werk optimaal indien er massa aanwezig en dat is er nu niet.

5 2


Kan eenvoudig gedemonteerd worden

1 4

Eindbeoordeling door opte

Extreme Engineering - Fase 2 - Uitwerkingboek

Documents

Transcript of Extreme Engineering - Fase 2 - Uitwerkingboek