De Kroon in Den Haag80De Kroon inDen Haag1Effici?nt bouwsysteem voor tijdloze architectuurDe Kroon in Den Haag 81221320121 De Kroon: een aanbeveling voor bouwenmet beton2 De binnenstedelijke locatie van Den Haagmet De Kroon (1) en JuBi (2)figuur: Rapp+Rapp3 Impressie van het overdekte atriumStedenbouwkunde en architectuurDe binnenstedelijke locatie voor De Kroon wordt aan driezijden door belangrijke verkeersroutes omgeven: de Turfmarkt,de Schedeldoekshaven en Lage Zand (fig. 2). Uitgangspuntvoor het architectonisch ontwerp voor De Kroon vormde hetstedenbouwkundig plan, opgesteld door de gemeente DenHaag. In bouwhoogte moest worden aangesloten bij degebouwen in de directe omgeving. Het kantoorgebouw vormteen doorgaand volume van Turfmarkt naar Schedeldoekshavenen is georganiseerd rondom een overdekt atrium (fig. 3), datzorgt voor daglicht in dit langgerekte volume.De woontoren heeft setbacks, enerzijds om aan te kunnensluiten op de hoogte van de bebouwing in de omgeving, anderzijds om voldoende daglichttoetreding op straatniveau teverkrijgen. De bovenste setback markeert de overgang van desociale woningbouw naar de hoger gelegen koopwoningen. Zovoegt zich het bouwvolume op een vanzelfsprekende manier inde stedenbouwkundige en programmatische randvoorwaarden.De verschillende raamtypen in de toren zijn opgenomen in eengevelgrid van uitstekende horizontale vloerbanden en verticalelisenen in architectonisch beton. Een spel met horizontaleborstweringen en verticale zijvlakken in groen gevlamd granietverlevendigt de gevel. De woontoren contrasteert door zijngeleding en materialisatie met de aangrenzende nieuwe ministeries (JuBi), die een gevel van respectievelijk rode bakstenenen lichtgrijze natuursteen hebben. De top van de woontorenwordt verbijzonderd met een opengewerkte kroon (de naamgever), waarin zich twee penthouses en de installaties bevinden. De Kroon is evenals de gevelelementen vervaardigd uitgeprefabriceerd beton en wordt 's avonds aangelicht.Het centrum van Den Haag ondergaat een metamorfose.Onder de overkoepelende naam `Den Haag Nieuw Centrum'zorgen meer dan 30 projecten ervoor dat het centrum van destad vernieuwt. In het Wijnhavenkwartier in Den Haag,gelegen tussen Centraal Station en het Spui, is nu ?De Kroon?verrezen. Deze woontoren met winkel- en kantoorruimte ligtnaast de nieuwe ministeries van Justitie en BinnenlandseZaken (JuBi), op de plek van het in 2007 afgebroken woon-gebouw de Zwarte Madonna.2 3ir. Twan Hendriks,ir. Erik Middelkoop ROCorsmit Raadgevend Ingenieurs,a company of Royal HaskoningDe Kroon in Den Haag82overdekt atriumkantorenprefabbetontunnelkistwoningenoverdekt atriumwoningen6 x 3,0mkantoren5 x 3,6m1 laag commerci?le ruimten / entree woningen / techniek2 lagen parkeren / fietsenstalling / techniek320124 Plattegrond5 Doorsnede: in de plint vijf lagen kantoren (3,6 m hoog) enzes lagen woningen (3,0 m hoog)`in elkaar geschoven'6 Slanke torenDe wens van de architect was om in de toren geen stabiliteit uitde gevels te halen. Hierdoor was het overal mogelijk om verdiepingshoge kozijnen te maken. De toren is in ??n richting vrijslank (foto 6). Normaal is het bij woontorens bij deze slankheidbijna onontkoombaar ook de gevels voor de stabiliteit tegebruiken. Maar bij De Kroon is het toch gelukt de dragendegevels te vermijden door alle woningscheidende wanden in demaatgevende richting te plaatsen. Vanwege de keuze voorsetbacks in de gevels fungeert het onderste deel van de terugliggende gevel (het dichte wanddeel onder de setback) als stabiliteitswand. Deze stabiliteitswand heeft dan een beperkte hoogte,maar wel met voldoende belasting om de palen te mobiliserenvoor de stabiliteit zonder dat trek optreedt (fig. 7).De appartementen in de woontoren worden ontsloten met eeninpandige corridor, die de stabiliteitswanden doorkruist(foto 8). Gezien de breedte van de corridor zou een balk in demaximale beschikbare hoogte te veel stijfheidsverlies voor hetstabiliteitssysteem betekenen. Daarom is hier gekozen voor hetcre?ren van een speciale latei met stijve hoeken, die indiennodig kan samenwerken met een deel van de vloer. Bijkomendeuitdaging was het omgaan met de diverse aanwezige installatiesin de gang, die ter plaatse van de latei de wand moeten doorkruisen. Hiertoe zijn op een constructief acceptabele locatiesparingen voorzien. Deze lateien, met verstijfde hoeken ensparingen, zijn gemaakt met behulp van een geprefabriceerdewapeningskorf (foto 9).De stabiliteit in de andere richting is opgelost met behulp vande woningscheidende wanden, die met een meewerkendebreedte van 5 m samen met de centrale wand naast de corridoreen gestapelde Hvormige doorsnede vormen (fig. 10 en 11).Omdat de vergrotingsfactor Cdimen de dynamische vergrotingsfactor 1voor beide windrichtingen nagenoeg hetzelfde zijn, isvoor de toren in beide beschouwde windrichtingen met dezelfdewaardes gerekend: n/(n1) = 1,10, Cdim= 0,90, 1= 1,20.In de maatgevende richting voor windtrillingen is 2= 0,80 enfe= 0,239 Hz, wat vrij ruim voldoet aan het gestelde inart. 10.5.3 in NEN 6702 met betrekking tot trillingen bij eenwoonfunctie.De stabiliteitsberekeningen van de woontoren zijn uitgevoerdmet handberekeningen en spreadsheets. Daarnaast is met hetprogramma SCIA Engineer een schaduwberekening uitgevoerddie vergelijkbare resultaten gaf met de handberekening.Effici?nt constructief ontwerpIn dit project is gestreefd naar een zo optimaal mogelijkgebruik van materialen en integratie van de verschillende disciplines. Dit in het kader van efficiency (bouw en onderhoudsFunctioneelDe Kroon omvat een plint met 2300 m? commerci?le ruimtenop de begane grond. Hierboven zijn twee gebouwdelen gesitueerd: een plintgebouw van 23 m hoog met circa 9000 m?kantoorruimte, en een 131 m hoog gedeelte met 253 woningen.De volumes van deze kantoren en de woontoren zijn `in elkaargeschoven'. Hierbij is optimaal rekening gehouden met hetverschil in verdiepingshoogtes: woningen 3,0 m, kantoren3,6 m. Dit verschil is effectief opgelost door vijf lagen kantorenin zes lagen woningen te schuiven (fig. 4 en 5).Onder het gebouw bevindt zich een tweelaagse ondergrondseparkeerkelder.StabiliteitIn het project zijn geen hoofddilataties toegepast. Hierdoorwerd het mogelijk de stabiliteit van de zogenaamde plint vooreen deel te ontlenen aan de toren. Door deze principes warener minder stabiliserende voorzieningen nodig.54De Kroon in Den Haag 8332012Waar mogelijk is het principe gehanteerd van lange kanaalplaten met dragende prefab gevelelementen. Bij ??n kantoorbeuk was de overspanning te groot om hem in ??n keer teoverspannen met kanaalplaten. Hier is gekozen voor een extradraaglijn in het midden van de beuk, waar ge?ntegreerde stalenhoedliggers tussen prefabbetonkolommen zijn toegepast omzodoende de flexibele indeelbaarheid te waarborgen (fig. 4).Onder de kantoren bevindt zich een laag met commerci?leruimten en twee lagen parkeren. Voor deze bouwlagen is hetnoodzakelijk een andere indeling en hiermee een anderconstructief stramien te ontwerpen. Hiertoe zijn ter plaatse vande 1e verdieping verschillende zware overgangsconstructies(balken) toegepast. Zo is het aantal dragende wanden in debegane grond en kelder geminimaliseerd en daarmee de vrijeindeelbaarheid en flexibiliteit geoptimaliseerd.Onder de toren zijn de constructies ter plaatse gestort. Incidenteelzijn hier relatief zwaar gewapende wanden en balken toegepast,onder andere in verband met enkele grote sparingen in dezewanden, met name op de begane grond.In het constructief ontwerp is rekening gehouden met een potenti?le toekomstige doorbraak in de kelderconstructie. Dit omdat denieuwbouw van JuBi een ondergrondse parkeergarage heeft die opeen vergelijkbaar niveau ligt als de parkeerkelder van De Kroon.De opdrachtgevers wilden in de toekomst een koppeling tussendeze parkeergarages kunnen realiseren, via een dubbele rijbaan.2e draagwegIn verband met de vereiste ductiliteit van het gebouw zijn in hetkantoordeel, dat voornamelijk bestaat uit prefab beton, langsdragende frames en balken trekbanden toegepast. Alle kolommendie bij bezwijken van een ander constructieonderdeel voortschrijdende instorting moeten voorkomen, zijn voorzien van voldoende(stek)wapening om de samenhang te waarborgen.In de toren is doorgaans voldoende samenhang aanwezig doorhet ter plaatse gestorte betonsysteem (tunnelkist) met doorlopende wapening. Incidenteel is aanvullende trekbandwapeningtoegepast om de ductiliteit te vergroten. Dit is bijvoorbeeld hetgeval bij de kopgevels waar de wapening in de vloerconstructiezo is ontworpen dat het wegvallen van een dragend prefabgevelelement kan worden opgevangen.AtriumkapDe kantoren zijn gesitueerd rondom een atrium. Dit atriumheeft een overkapping op het dakniveau van de kantoren.Onder de atriumkap zijn rondom ramen gesitueerd waardoorhet ongewenst is dat de constructie onder de gootlijn uit komt.Boven de gootlijn, aan de kant van de toren, bevinden zich ookkosten) en duurzaamheid (minder materiaalgebruik, minderonderhoud). Zo is de keldervloer, bij een waterdruk van circa6 m en een paalafstand van gemiddeld 3,5 m, bepaald op300 mm dikte en het holle wandsysteem op 250 mm. Dezelfdeefficiency in dimensionering is toegepast bij de overigeconstructieonderdelen als poeren, kolommen en balken.Hierbij is aan de hand van de gestelde randvoorwaarden (architectonisch, uitvoeringstechnisch) steeds een evenwicht gezochttussen minimaal materiaalgebruik, gelijkblijvende principedetailleringen en logische uitvoeringsmethodiek.In de vrij slanke woontoren (20 m diep) zijn dragende wandengeconstrueerd van 300 mm dikte. De betonsterkteklasse is over dehoogte gevarieerd, van onder naar boven: ??nderde C53/65,??nderde C38/45 en ??nderde C28/35. De vloeren zijn geconstrueerd in een dikte van 220 m waarin alle woninggebonden installaties zijn ge?ntegreerd zoals ventilatie, sprinkler, water en elektra.In het kantoordeel is gekozen voor flexibele indeelbaarheid.6De Kroon in Den Haag841everdieping2everdieping3everdieping4everdieping5everdieping6everdieping7everdieping8everdieping9everdieping10everdieping11everdieping12everdieping13everdieping14everdieping15everdieping16everdieping17everdieping18everdieping19everdiepingpermanente neerwaartse belasting,uit volledige hoogtebelasting uit stabiliteit (wind),vanaf 11e verdiepingtotale belasting op wand: geen trekwand W6 - aanzicht:van 11e tot dak: volledig prefab;van 1e tot 11e: in situ beton;van -2 tot 1e: zware kolommen.windbelasting Fhpermanente belastingqhqv320127 Belastingsschema stabiliteitswand8 De inpandige corridor doorkruist de stabiliteitswanden9 Prefab wapeningskorf voor de latei in de corridorLogistiek en uitvoeringDoor de locatie in het binnenstedelijke Den Haag was er buitenhet gebouwvolume nauwelijks ruimte voor transport of opslagvan materiaal en materieel. Zo hadden vrachtwagens een zeerbeperkte manoeuvreerruimte en mocht de tunnelkist niet aande gevelzijde (boven de tramrails) uit het gebouw wordengeschoven. Daarom is tijdens vrijwel de gehele bouw inpandigeen bouwweg en opslagfaciliteiten voor zwaar materiaal enmaterieel gerealiseerd. Daarnaast heeft ??n van de twee bouwkranen van het project vanuit het atrium geopereerd (fig. 13).Om laden en lossen vanaf de bouwweg en vanuit de inpandigewoningen. Om het uitzicht voor die woningen niet te belemmeren, was er maximaal 1,0 m beschikbaar als constructievehoogte voor de atriumkap.De oplossing hiervoor is gevonden in een drukboog in tweerichtingen. Dit was mogelijk doordat er geen hoofddilataties in hetgebouw zitten. De vloeren maken een stijve betonnen ring en zijnverdikt uitgevoerd om de spatkrachten uit de atriumkap op tevangen. Hiertoe is aanvullende wapening in deze vloerschijvenaangebracht om zowel de momenten als optredende trekkrachtenop te vangen. De kokers van 100 x 150 mm? maken een overspanning van 18 m en in de andere richting zelfs 40 m.78 9BIMDe Kroon is door Corsmit gebruikt als pilotprojectvoor BIM. De toren is 3D uitgewerkt met behulpvan het programma Revit Structure. Het`BIMmen'bij De Kroon en de overige pilotprojecten iszodanig goed bevallen, dat Corsmit haar nieuweprojecten sinds enkele jaren enkel nog met dezeBIM-programmatuur start.De Kroon in Den Haag 85365principedetail aansluiting atriumkap, 7everdieping (dak kantoren)100260520050stekkenbak ?8-150druklaagwapening #?8-150200250125 125as22565+22815+23180+stekanker 2020-?12/M16x575 hoh1200 in sleufsparingkanaalplaat d=260opgelegd op 5 mm. oplegmateriaalstekanker 3010-?12/M16x410hoh 1200prefab-element d=200var.125 1252504x stekanker 2010-?16/M2030raster van stalen kokers 100x150x6,3verbinding aangieten met K70spatkracht uit boogvorm atriumkapdragend & stabiliteitselement (in situ gestort)dragend, prefab elementendragend & stabiliteitselement (in beide richtingen)corridor32012voor de palen onder de hoogbouwpoer. De grondslag bleek zovast, dat dit systeem gepaard ging met vertraging en beschadigingen, onder andere aan materieel. Dit werd mede veroorzaakt door het vereiste paalpuntniveau van circa NAP 25 m enhet feit dat de vibrobuizen weer moesten worden getrokken(omhoog getrild). In onderling overleg tussen aannemer,geotechnisch adviseur en constructeur is ervoor gekozen depalen om en om te heien onder de hoogbouwpoer. In verbandmet het verbeteren van het inbrengen en terugwinnen van depalen is tijdens de heiwerkzaamheden besloten de voetdiameter van de vibropaal licht te vergroten. In verband met hetmogelijk perforeren van de waterremmende laag was de bandkraan mogelijk te maken, kon een groot deel van de eersteverdiepingsvloer niet worden dichtgelegd. Dit dichtleggen is zokort mogelijk voor afbouw van het atrium gebeurd.Om de bouwweg te realiseren konden enkele kolommen tenbehoeve van de gebruiksfase van het gebouw niet wordengeplaatst omdat deze in de rijbaan waren gesitueerd. Hiertoe iseen oplossing voorgesteld met tijdelijke kolommen, die vlakvoor oplevering zijn vervangen door de kolommen voor degebruiksfase. Deze kolommen zijn in de reeds aangebrachteconstructie geplaatst en met behulp van vijzels op spanninggebracht. Ten slotte zijn de tijdelijke kolommen verwijderd.De toren is uitgevoerd met een tunnelbekisting. De gevelelementen ? zowel dragend als nietdragend ? zijn als betonnen sandwichgevel geprefabriceerd. In het tunnelkistsysteemzijn voorzieningen opgenomen om deze snelle montage mogelijk te maken. Tevens heeft de bouwcombinatie een zelfklimmende steiger toegepast waarmee onder andere de gevelafdichting kon worden verricht. Mede hierdoor was het mogelijk eenverdieping binnen enkele werkdagen wind en waterdicht temaken. Vanwege de hoogte van de toren en de benodigdebouwtijd heeft de toren feitelijk altijd op het kritieke tijdspadgezeten, waardoor logistiek de voorrang kreeg. Door een goedesamenwerking in de bouwvoorbereidingsfase tussen de bouwcombinatie en de constructeur zijn de benodigde constructievevoorzieningen meegenomen voor het later aanbouwen van dekantoren aan het tunnelkistsysteem.BouwkuipDe twee ondergrondse parkeerlagen hebben een verdiepingshoogte van 3,0 m. Daarmee ligt de laagst gelegen vloer enkelemeters onder het grondwaterpeil. Om de bouwkuip te maken iservoor gekozen rondom aan drie van de vier zijden tijdelijkestalen damwanden te trillen en de bouwkuip te bemalen. Aande zijde aan de Turfmarkt is, in verband met niet verplaatsbarekabels en leidingen, gekozen voor een combiwand. Omopbarsten van de bouwputbodem te voorkomen, mocht niet degehele bouwkuip tegelijkertijd worden afgegraven tot funderingsniveau. Een fasering is gehanteerd waarbij de verdieptepoer onder de hoogbouw voorrang kreeg vanwege logistiekeredenen. Daarnaast is de liftput van de lift voor de hoogbouwuitgevoerd met extra damwanden, onderwaterbeton en vibrocombinatiepalen. De bouwkuip is grotendeels door de aannemer uitgewerkt, in goed overleg met de constructeur.In het DO is als funderingssysteem een schroefcombinatiepaalmet groutinjectie geadviseerd. Uiteindelijk is om economischeredenen gekozen voor een funderingssysteem met vibropalen.Dit bracht een zeer substanti?le heiverdichting met zich mee10111210 Schematisch overzicht stabiliteitselemen-ten op de 15e verdieping11 Stabiliserende elementen in sterke enzwakke richting op de 15e verdieping12 Detail aansluiting atriumkap met prefabbetonDe Kroon in Den Haag86opslag materiaal & materieel(ook op de 1e verdieping)opslag materiaal & materieelinpandige rijbaan tbvvrachtwagenslaad- en losgebiedpositiebouwkraan3201213 Logistieke plattegrond begane grond tijdens de bouw14 Storten van de hoogbouwpoerbreedte voor deze vergroting beperkt. Onder het zwaarstbelaste deel van de hoogbouwpoer is uiteindelijk een verdichtingsgraad van ruim 8% gerealiseerd bij vibropalen 610/710. Depalen zijn geheid vanaf maaiveldniveau. Dit betekende dat nahet heien moest worden afgegraven tussen de geheide palen.Op het dieper gelegen niveau zijn de palen gesneld en werkvloeren gemaakt voor het maken van de funderingselementen.De woontoren is apart gefundeerd op ??n grote poer, dieverspringt in dikte van 1,5 naar 2,0 m. De poer is het dikst aande zijde van de kantoren, vanwege een lichte overstek van dewoontoren ? en daarmee toenemende belasting ? aan die zijdeonder de 1e verdieping.Tot slotBij de totstandkoming van een gebouw als De Kroon is eengoede samenwerking tussen alle partijen essentieel. Hoewel afen toe de druk op de ketel stond, hebben alle betrokkenensteeds hetzelfde gemeenschappelijke doel voor ogen gehad: hetop een goede manier realiseren van dit prachtige project. Na deoplevering in juli 2011 is met het winnen van de Betonprijs ookde spreekwoordelijke kroon op dit werk gezet! JuBiMeer informatie over de nieuwbouw voor deministeries van Veiligheid en Justitie en vanBinnenlandse zaken en Koninkrijksrelaties (JuBi) staat inCement 2011/7 en is te raadplegen op www.cementonline.nlBetonprijsDe Kroon heeft in november 2011 de Beton-prijs gewonnen in de categorie Woning-bouw. Het oordeel van de jury:"Dit bijzondere gebouw is ontworpen meteen tijdloze architectuur van internationaleallure en is daarmee een sieraad voor de omge-ving. In het ontwerp van De Kroon speelt beton in z'n totaliteiteen belangrijke rol. Zo is de draagstructuur gerealiseerd met eeneffici?nt bouwsysteem in een combinatie van prefab en in hetwerk gestort beton in de onderbouw.Voor de bovenbouw is een tunnelbekistingssyteem toegepast.De uitstraling van het gebouw wordt echter voor een belangrijkdeel bepaald door de gestraalde betonnen gevelelementen. Metdeze onderhoudsarme gevel is een tijdloze en duurzame oplos-sing tot stand gekomen.Daarmee vormt het project een aanbeveling voor bouwen metbeton." pRojectgegeVensopdrachtgever Wijnhaven CV (MAB+Kristal)architect Rapp+Rappconstructeur Corsmit Raadgevend Ingenieurs, a company of RoyalHaskoningaannemer Bouwcombinatie Wijnhavenkwartier (Ballast Nedam+BAM)co-maker prefab-gevels woontoren Loveld NVleveranciers prefab-beton Dycore (vloeren), Geelen Beton (kolommen,balken en wanden), HBR (holle kelderwanden), Steenhuis Beton (trappen enbordessen)geotechnisch adviseur Fugro Geoservices (t.m. DO)oplevering 201113 14