VDNDP in de Bouwwereld

THEMANUMMER DAK // STATE OF THE ART Glasoverkapping binnenplaatsen ministerie van Defensie // INNOVATIE BetonBallon-Concept voorboogconstructies // RENOVATIE Membraanconstructie als overkapping ijsbaan // NIEUWBOUW Aanleg grootste dakpark van Nederland //PRODUCTOVERZICHT Watervoerende leidingsystemen voor het dak // TRANSFORMATIE Dakopbouw tussen bestaande historische gevels

142011VAKBLAD OVER

BOUWTECHNIEK

// BOUWWERELD.NL

// PAGINA 10

01_CoverDEF_BWE 05-12-11 08:19 Pagina 1

10 // BOUWWERELD

Ministerie van Defensie// Locatie: Kalvermarkt, Den Haag// Opdrachtgever: Rijksgebouwendienst// Oplevering: december 2011

Als een camouflagenetomspant het door SanderArchitecten ontworpenglazen dak de binnenhovenvan het ministerie van Defensie. De betonnenstructuur met piramide-vormige composiet dak-lichten is prachtig vormge-geven. Door innovatieveenginee ring en vroegtijdigesamenwerking is iets bij-zonders tot stand gebracht.

10-18_State of the art_BWE 05-12-11 08:25 Pagina 10

11

STATE OF THE ART //TEKSTPRODUCTIE ING. JOSINE CRONE // FOTOGRAFIE ROB HOEKSTRA EN SANDER ARCHITECTEN //TEKENWERK HENK HEUSINKVELD

BOUWWERELD //

Bij de uitgebreide renovatie van

het ministerie van Defensie in

Den Haag zijn de binnenplaatsen

tussen de gebouwen overkapt

met een glazen dak. Deze binnen-

hoven zijn onderling geschakeld

en dragen bij aan een nieuwe or-

dening in het gebouwcomplex.


Het dak is opgebouwd uit orga -

nisch gevormde kolommen die

naadloos doorlopen in het beton-

nen balkenrooster. Op het balken-

rooster liggen piramidevormige

koepels van composiet. De ruimte

onder het 2000 m2 grote dak

wordt gebruikt als entreegebied,

vergadercentrum en fitness-

ruimte.

12 // BOUWWERELD


STATE OF THE ART //

13BOUWWERELD //


14 // BOUWWERELD

Het kerndepartement van het ministerie van Defensie isgehuisvest in verschillende gebouwen aan Het Plein en deKalvermarkt in Den Haag. Bij de onlangs uitgevoerde renovatiezijn de binnenplaatsen tussen vier gebouwen overkapt in hetkader van een totaal nieuwe ordening in het gebouwcomplex.De circulatie is verbeterd met nieuwe trappenhuizen en liften.De werkoppervlakte is vergroot door het benutten van keldersen kappen. Bouwkundig en installatietechnisch is het geheelgemoderniseerd. Naast een statig rijksmonument uit de 18e eeuw bestaat het mi nisterie uit gebouwen van de rijksbouwmeester Friedhoff,rijks architect Hoekstra en latere uitbreidingen. Friedhoff intro-duceerde destijds de percentageregeling, waarbij 1 procent vande bouwkosten aan kunst wordt besteed. De voorgevel van hethoofdpand aan de Kalvermarkt is als gevolg daarvan versierdmet beeldhouwwerk. Het tussenlid tussen de panden van Fried-hoff en Hoekstra is voorzien van een opengewerkt bakstenenornament, met glas-in-loodramen tussen zorgvuldig gemetselderibben. Het zeskantige patroon van dit kunstwerk komt terug inde toevoegingen die bij de renovatie zijn gedaan. Zo zijn denieuwe geperforeerde balustrades van de trappen, de zeefdrukop de glazen lichtkappen en de radiatoromkastingen voorzienvan zeskantige motieven.

Camouflagenet Eén van de belangrijkste ingrepen is het toevoegen van eenoverkapping op de vier geschakelde binnenplaatsen. Het dakligt tussen de begane grond en de eerste verdieping, zodat debovenste bouwlagen normale daglichttoetreding en natuurlijkeventilatie hebben. Vanuit deze bouwlagen is er zicht op debovenzijde van het dak. De ruimte onder het 2000 m2 grote dakwordt gebruikt als entreegebied, vergadercentrum en fitness-ruimte.Architect Ellen Sander van Sander Architecten heeft zich bij devormgeving van het dak laten inspireren door Defensie. Zij ont -wierp een dak als een camouflagenet. Anders dan bij veel re-cente glazen overkappingen van binnenplaatsen is hier nietgezocht naar de meest lichte en transparante oplossing, maarjuist naar een duidelijk aanwezige, sculpturale vorm. Dit dak isrobuust en subtiel tegelijk. De diagonale belijning met eenplaatsing onder 45 graden ten opzichte van de gevels voorkomtruimtelijke conflicten, omdat de bestaande gevels niet haaks opelkaar staan en hun eigen maatsystemen hebben. Verder ver-

sterkt de netvorm de samenbindende werking tussen de ver-schillende soorten gebouwen.

Iteratief proces van kolomplaatsingDe dragende kolommen onder het dak zijn ogenschijnlijk wille -keurig verspreid, als bomen in een bos. Om tot deze onge-bruikelijke kolomplaatsing te komen, is er in diverse ontwerp -sessies gezocht naar de optimalisatie van daglichttoetreding en elegantie van het dak. Aan de hand van computermodellen,maquettes en berekeningen zijn de maximale balkhoogte en -breedte vastgesteld. Een deel van het balkenraster is in eenmock-up van PS-schuim nagebouwd, zodat het op werkelijkegrootte in een binnenplaats beoordeeld en tot het uiterste geop-timaliseerd kon worden. Uitgaande van een maximaal wapeningspercentage en hogerebetonkwaliteit (C53/65) heeft constructeur Jan Versteegen vanPieters Bouwtechniek bepaald welke krachten de balken kun-nen opnemen en wat de maximale overspanningen zijn. Vervol-gens is door middel van een iteratief proces vastgesteld opwelke positie de kolommen het beste konden komen. Dezestaan op enige afstand van de gevels van de oudbouw, zodathet dak aan de randen overkraagt. Dat is gunstig voor de door-buiging en de momentenverdeling in de naastgelegen over-spanningen. Door een spel van variëren en berekenen is deuiteindelijke, schijnbaar willekeurige kolomplaatsing tot standgekomen, een complete omdraaiing van de normale wijze vanconstrueren. In het entreegebied is een deel van de beganegrondvloeropengemaakt, om de kelder bij de entree te kunnen betrekken.Zo is een verdiept entreegebied ontstaan waar diverse algeme -ne functies omheen liggen. Hier zijn de kolommen dus ooklanger en staan zij op de keldervloer. Een nieuwe paalfunderingwas voor deze kolommen niet nodig, maar wel is de keldervloerversterkt met een drukverdelende betonnen laag, die daarnaastdient als verzwaring. De verzwaring was nodig om de opwaartsegrondwaterdruk te weerstaan. De kolommen die op het maai -veld staan, hebben een nieuwe fundering van boorpalen.

Polyester bekistingDe uitvoering van de organisch gevormde kolommen vroeg omspeciale aandacht. Deze kolommen zijn geprefabriceerd doorDe Jong Beton. Aan de kop van iedere kolom zit een kroon metvier balkaanzetten. Op de uiteinden van de balkaanzetten is eensponning voor een smalle naad gemaakt. Het balkrooster tussen de kronen is in het werk gestort met eenhoge kwaliteit zelfverdichtend beton. Voor het storten van hetbetonnen dakgrid is een zeer nauwkeurige polyester bekistinggebruikt. Op de plaatsen van de kolommen zijn openingengelaten. Om de balken op een onzichtbare wijze aan de kronente storten is de polyester bekisting als één geheel opgebouwd,hierin zijn de prefab kolommen van bovenaf door de openingengeplaatst. Daarna zijn de tussenstukken in het werk aangestort,waardoor het betonnen dakgrid samen met de kolommen éénmonoliete constructie is geworden. Voor de prefab delen en hetin het werk gestorte deel van het dakgrid zijn dezelfde polyestermallen gebruikt. Na het ontkisten is het betonoppervlak afge-filmd en matwit geschilderd met een elastische coating. Denaden zijn onzichtbaar weggewerkt en reparaties waren niet ofnauwelijks nodig. Het effect is verbluffend strak. De matte af -werking geeft het betonnen oppervlak een zacht karakter.

Door een spel van variërenen berekenen is de schijn-baar willekeurige kolom-plaatsing tot stand geko-men, een complete om-draaiing van de normalewijze van construeren


15

STATE OF THE ART //

BOUWWERELD //

1 // Het balkenrooster tussen de kronen van de

kolommen is in het werk gestort met een hoge

kwaliteit zelfverdichtend beton. Voor het

storten van het betonnen dakgrid is een zeer

nauwkeurig samengestelde polyester bekisting

gemaakt. 2 // Bovenaanzicht van de polyester

bekisting, waarin de prefab kolommen van

bovenaf door de openingen zijn geplaatst. Aan

de kop van iedere kolom zit een kroon met vier

balkaanzetten. 3 // In de polyester vormmal

worden de PIR-kernen en de glasvezelmatten

aangebracht. 4 // Om de koepels dezelfde

matte uitstraling als het betonwerk te geven, is

gekozen voor een nevelvormige oppervlakte -

structuur van de mallen. 5 // Voor de afwate -

ring van het dak is een pluviasysteem inge-

bouwd. De afvoerleidingen hiervoor zijn in de

betonnen kolommen ingestort, net als de elek-

traleidingen voor de verlichting onder het dak.

1 2

3

54


16 // BOUWWERELD

Het opengewerkte bakstenen ornament inspireerde Sander Architecten om het zeskantige patroon te gebruiken in de geperforeerde balustrades van

de trappen, de zeefdruk op de glazen lichtkappen en de radiatoromkastingen.

Composiet lichtkoepelsHet betonnen dakgrid is voorzien van een secundair grid uit-gevoerd in piramidevormige dakkoepels. De koepels meten2,40 bij 2,40 meter. In het midden van de daken zijn de koepelshoger dan aan de randen, waardoor een golvend effect ontstaat.De koepels zijn door Smit Kunststoffen ontwikkeld en uitgevoerdin composiet. De meeste koepels zijn voorzien van driehoekigeglasplaten. Enkele stukken zijn niet voorzien van glasplaten, hier

is het dakgrid open zoals bij de expeditiestraat. In de koepelszijn niet alleen de beglazing, maar ook de verlichting en water-afvoer geïntegreerd. De ontwikkeling heeft plaatsgevonden metbehulp van 3D-software. Voor de fabricage van de koepels zijn modellen gemaakt metCNC-freestechniek. Daarvan zijn polyester vormmallen af -getrokken. De afwerking van de mal bepaalt de oppervlakte -structuur en de glansgraad van het product. Om de koepelsdezelfde matte uitstraling als het betonwerk te geven, isgekozen voor een nevelvormige oppervlaktestructuur van demallen. Hierin is als eerste de gelcoating aangebracht. Vervol-gens zijn in de mallen de PIR-kernen, met eromheen deglasvezelmatten als wapening aangebracht. Daarna zijn demallen gevuld met polyesterhars en met behulp van de geslotenmaltechniek (RTM) vacuüm getrokken. Hierdoor ontstaat eenzeer sterk product met unieke eigenschappen, aldus bedrijfslei-der Henk Duijn van Smit Kunststoffen. Zo konden de koepels degewenste organische vorm krijgen en is voldaan aan eisen vansterkte, thermische isolatie en brandwerendheid.

AfwateringDe goten, die tussen de koepels op de betonnen balken liggen,zijn eveneens geproduceerd door Smit Kunststoffen. Dezegoten zijn afgedekt met beloopbare roosters. De afwatering opafschot van het dak vindt plaats via een ingebouwd pluviasys-

“Niets aan het dak is stan-daard. We hebben vanafhet begin van het ont -werpproces fabrikanten enadviseurs erbij betrokkenom het dak integraal teont wikkelen”


Het glas van de koepelsheeft een zeefdruk om dewarmtelast te beperken.Hierin is een zeskantig patroon aangebracht, geïn spireerd op de geor namen teerde gevel

17

STATE OF THE ART //

BOUWWERELD //

In het midden van het dak zijn de koepels hoger dan aan de randen,

waardoor een golvend effect ontstaat.

Het netvormige dak is een krachtige interventie, die de historische be-

bouwing op bijzondere wijze verenigt.

teem. De afvoerleidingen hiervoor zijn in de betonnen kolom-men ingestort. Ook ingebouwd zijn de elektraleidingen voor deverlichting onder het dak.

GlasplatenDe 33 mm dikke beloopbare beglazing van het dak bestaat uiteen buitenblad van 10 mm gehard geëmailleerd zonwerend glas,een 15 mm gasgevulde spouw en een gelaagd binnenblad van 2 lagen van 4 mm thermisch versterkt glas, verbonden door 2 pvb-folies. De glasplaten zijn in een sponning in de composietdakkoepels aangebracht en structureel verlijmd. Het glas van de koepels heeft een zeefdruk om de warmtelast te beperken. In deze zeefdruk is een zeskantig patroon aange-bracht, geïnspireerd op de geornamenteerde baksteengevel vanFriedhoff.De glasplaten zijn in het werk beproefd door middel van eenzandzakvalproef, waarbij men een last van 50 kg vanaf eenhoogte van minimaal 0,7 meter op de koepels laat vallen. Langs de randen van de daken zijn brede randbalken gemaakt.Bij de overgang naar de opgaande gevels golden eisen tenaanzien van branddoorslag en brandoverslag. Vandaar dat hierin60 minuten brandwerende ruiten zijn opgenomen.

Integrale ontwikkelingJeroen Steenvoorden, die namens Sander Architecten als pro-

jectarchitect bij de ontwikkeling van het dak betrokken was, zegtover het resultaat: “Niets aan het dak is standaard. We hebbenvanaf het begin van het ontwerpproces fabrikanten en adviseurserbij betrokken om het dak integraal te ontwikkelen. Ook de attesten en keuringen waren geregeld vóór de aanbesteding,zodat de aannemer met het compleet geëngineerde ontwerpaan de slag kon gaan. Anders hadden we dit resultaat nooitbereikt”, is zijn stellige overtuiging.


18 // BOUWWERELD

// STATE OF THE ART

1:250

4000 4000 4000 4000 4050

3350+

Peil=0

4270+

1 2

1:20

400

1213,572

50

0

9,7° 420

Kit op rugvulling

Goot

Zonwerend isolatieglasin frame verlijmd

Rooster

Afdekelement

Kunststof composietframe

Bestaande gevel

Kunststof composiet afdekelement

Loodslabbe

Goot

Koker 80x40x5

Hoogwaardige isolatie

LijnarmatuurTranslucente plaat

Staalplaat 3mm

EPDM

3350+

Secundair grid:- polyestercomposiet met PIR-schuimkern vv geïntegreerde verlichting- zonwerend isolatieglas met screening constructief verlijmd op composietelement

Stalen draadroosterPluvia systeem (standaard en overstort)

Doorlopend gootsysteem:- EPDM-folie met Triflex coating op- harde hoogwaardige isolatieplaat met afschot naar pluvia- waterdichte laag

Primair gridbetonconstructie metgeïntegreerd pluvia systeem

Prefab betonkolom

Inkassing in terrazzo vloermessing strip

Dak

str

uctu

urProjectgegevens // Locatie: Kalvermarkt, Den Haag // Opdrachtgever: Rijksgebouwendienst, DenHaag, rgd.nl // Gebruiker: Ministerie van Defensie, Den Haag // Architect: Sander Architecten,Amsterdam, sander.nl // Tekenbureau en projectleiding: VDNDP Bouwingenieurs, Amsterdam,vdndp.nl // Constructeur: Pieters Bouwtechniek, Delft, pietersbouwtechniek.nl // AdviesBrandveiligheid en Bouwfysica: DGMR Rijswijk, dgmr.nl // Bouwtechnisch advies dekdak: BijzonderBouwkundig, Alkmaar, bijzonderbouwkundig.nl // Hoofdaannemer: Heijmans Utiliteitsbouw,Rosmalen, heijmans.nl // E- en W-installaties: Homij, Nieuwegein, homij.nl // Prefab beton(uitvoering): De Jong Betonfabriek, Alphen, dejongbeton.nl // Prefab beton (engineering): PietersBouwtechniek, Delft, pietersbouwtechniek.nl // Composiet (uitvoering): Smit Kunststoffen,Alkmaar, smitkunststoffen.nl // Composiet (engineering): NPSP composieten, Haarlem, npsp.nl,Solico (sterkteberekeningen aan het composiet) Oosterhout, solico.nl, Oranjedak, dakbedekkingtussen dakkoepels, Zwijndrecht, oranjedak.nl // Glasleverancier: Scheuten Absoluut Glastechniek,Venlo, scheuten.nl // Bruto vloeroppervlak: 41.114 m2 // Oplevering: december 2011


VDNDP in de Bouwwereld

Documents

Transcript of VDNDP in de Bouwwereld