? utiliteitsbouw ? algemeen ontwerp?R.Lem, EPON nv, Zwolleir.J.H.Brinkhuis, BDG Architekten Ingenieurs, ZwolleIn de meest noordoostelijke punt van Nederland is in opdracht van EPON (Electriciteits-Produktiemaatschappij Oost- en Noord-Nederland) momenteel de grootste gasgestook-te elektriciteitscentralevan Europa in aanbouw. Als in1996decentrale klaar is, bedraagthet vermogen 1675MW, ongeveer 10% van de totale in Nederland opgestelde produktie-capaciteit.Cementbesteedt in een aantal artikelen aandacht aan de bouw van deze centrale. In diteerste artikel komen de argumenten voor de locatie en het ontwerp van dit kolossale pro-ject aan de orde. In de komende artikelen zal nader worden ingegaan op ontwerp en uit-voering van verschillende onderdelen.DEEEMSCENTRALE (I)GROOTSTE GASGESTOOKTE ELECTRICITEITSCENTRALE EUROPA IN AANBOUWSinds 1976 is op deze locatie, pal naast deEemshaven, al een produktie"eenheid meteen vermogen van bijna 700 MW in gebruik.Deze Eemscentrale staat bekend om haarhoge rendement en vele milieusparendemaatregelen. De nieuwe centrale, die metvijf produktie"eenheden bij een brandstof-rendement van ongeveer 55% een Vermo-gen van 1675 MWzal realiseren, istechnischnog geavanceerder.De oude en nieuwe Eemscentrale samenzullen vanaf 1996 ongeveer 16%van detota-le Nederlandse elektriciteitsproduktie voorhun rekening nemen.NieuwelektriciteitsproduktievermogenDe nieuwe elektriciteitscentrale is nodig tervervanging van oudere Nederlandse centra-les, die uit produktie worden genomen. Bo-vendien stijgt nog steeds het elektriciteits-verbruik in geringe mate.De economische levensduur van elektrici-teitscentrales bedraagt volgens de Neder-landse normen ongeveer 25 jaar. Over deplanning van nieuw produktievermogen ma"ken de vier grootschalige produktiebedrijvenEPON, EPZ, EZH en UNA afspraken binnenSep (Samenwerkende elektriciteits produk-tiebedrijven). Sep stelt hiertoe elke tweejaarCD Olievelden in het Noors continentaalplat; de ligging van de Eemscentra/e in hetgeheel6 CEMENT1994/10een landelijk tienjarig Elektriciteitsplan op,dattergoedkeuringwordt voorgelegd aan deminist?r van Economische Zaken. Ook debrandstofkeuze behoort tot de strekwijdtevan dit plan.Noors aardgasEnkelejaren geleden kon Sep metde Noorsemaatschappij Statoil een voordelig contractafsluiten voor de leveringvan twee miljard m3Zwavelarm aardgas per jaar, afkomstig uithet Noorse deel van de Noordzee (fig. 1).De vestigingsplaats voor een centrale die ditaardgas zou moeten omzetten in elektrici"teit voor het Nederlandse net, werd vervol"Legenda1. Nieuwe Eemscentrale2. AlgemeneVoorzieningengebouw3. Dienstengebouw4. Bestaande centrale5. Koelwaterinlaatkanaal6. Pompgebouw7. Koelwateruitlaat8. Bouwdirectie9. EPON InfocentrumCEMENT1994/10gens door een combinatie van factoren be"paald: de aanwezigheid van een bestaandepijpleiding naar de Eemsmond, de aanwezig"heid van een grote hoeveelheid koelwater,de bestaande infrastructuur voor transportvan elektriciteit naar het landelijke elektrici"teitsnet en een produktie"ondernem?ng dieeen dergelijk omvangrijk project zou kunnenuitvoeren.De keuze viel op de locatie Eemscentralevan EPON, het bedrijf dat de grootschaligeproduktie in de drie noordelijkeprovincies enOverijssel, Gelderland en Flevoland verzorgt.EPON levert circa 30% van dein Nederlandopgewekte elektriciteit. Daarnaastis hetbe"drijf actief op het terrein van warmtekracht"koppeling, zowel in eigen beheer als voor an"dere energiebedrijven en de energie"inten"sieve industrie.Vanaf de Eemscentrale looptreeds een 220kV"transport"hoogspanningsleiding naarhetlandelijke elektriciteitsnet. De aansluitingvindt plaats bij Zwolle. De eerste drie produk"tie"eenheden worden in 1995 op dit 220kV-net aangesloten.In 1996volgt de aansluitingvan de twee ove"rige eenheden, en wel op het 380kV"koppel-net. De 380 kV"transportlijn wordt aange"legd door Sep. Sep is verantwoordelijk voorhet transport vanaf de centrale. De afne-mers van de elektriciteit zijn de energiedistri"butiebedrijven, die zorgen voor het transportnaar de huishoudens en bedrijven als eind"verbru1kers.BOUWKUNDIGE EN CIVIELE WERKENIn juni 1993 verleende EPON de opdrachtvoor het ontwerp, de uitwerking en de bege"leiding tijdens de uitvoering van de nieuweEemscentrale aan BDG Architekten lnge"nieurs. De opdracht omvat hetbouwkundigeen architectonische ontwerp, de bouwcon"structies en civiele techniek en het installa-tietechnische ontwerp.De bouwkundige en civiele werken bestaanuit (fig. 2):? vijf identieke produktie"eenheden;? een d?enstengebouw;? een algemene voorzieningengebouw (A.V."gebouw);? twee gasontvangststations;? een bluspompengebouw met twee blus"waterreservoirs;? koelwaterwerken.De civiele werken aan het koelwatersysteemzijn onder te verdelen in:? een zeewater?nlaatkanaal;? een pompgebouw met platform;? een leidingbrug en een toegangsbrug;? een inlaatdruktoren;? ondergrondse koelwaterleidingen;? een uitlaatdruktoren;? een vacu?rnbrekergebouw;? een uitlaatwerk.@ Overzicht van de bouwlocatie7? utiliteitsbouw ? algemeen ontwerp?Bluspompengebouw en bluswaterreservoirsVoor de sprinklerinstallatie in de produk-tie-eenheden, het A.V.-gebouwen het dien-stengebouw wordt aan de oostzijde van hetA.V.-gebouw een bluspompengebouw (275m2) gerealiseerd, met een kelder van in hetwerk gestort beton en een opbouw van pre-fab beton. De twee bijbehorende reservoirs,elk met een inhoud van 5.300 m3, fungerentevens als buffer voor regenwater van dakenen bestrating, spuiwater van de afgassenke-tels en 'calamiteitenwater' uit de produk-tie-eenheden. Het niet verontreinigde regen-water van de daken en het spuiwater van de'ketels wordtgebruiktbij de bereiding van de-mi-water voor de installatie.GasontvangststationsTen zuidoosten van de produktie-eenhedenbevinden zich de twee gasontvangststa-tions, elk met een oppervlak van 720 m2.Evenals het A.V.-gebouw bestaan deze ge-bouwen uit een staalskelet, echter met on-ge?soleerde prefab betonnen geveIelemen-ten en een dak van geprofileerde staalplaat.Algemene voorzieningengebouwNaast het produktiegebouw ishet algemenevoorzieningengebouw (13.000 m2 ) in aan-bouw, dat voornamelijk is bestemd voor kan-.toorruimten, werkplaatsen en magazijnen.Tevens worden hier de hulpstoomketels on-dergebracht. De constructie bestaat uit eenstaalskelet met verdiepingsvloeren van ka-naalplaten.De gevel is opgebouwd uit prefab betonsandwichelementen, gestapeld vanaf defundering.DienstengebouwDe centrale besturing van de vijf produk-tie-eenheden en de diverse hUlpsystemenvindt plaats vanuit het vooruitgeschovendienstengebouw. Dit gebouw, met een vloer-oppervlak van 4.700 m2, is geheel opge-bouwd uit prefab beton met dragende geveI-elementen en vloeren van kanaalplaten enTI-liggers. In dit gebouw worden tevens eenbedrijfsrestaurant en een ontvangstruimtegevestigd.Enkele ontwerpgroothedenProduktie-eenhedenDe vijf produktie-eenheden (110 x 168 m)zijn ontworpen op een stramienmaat van8,40m. Om degeluidsoverlastbij debedrijfs-voering te beperken zijn ze niet in ??n hal,maar in vijf aparte, naastelkaar geschakeldehallen ondergebracht. Elke produktie-een-heid beschikt over zowel een stoom- als eengasturbine. SToomturbine En Gasturbine(STEG) zijn daarbij op ??n as geschakeld.De constructie bestaat uit een staalskeletmet een betonvloer op 13,80 m +NAp' eendakvan prefab betonplaten en prefab beton-nen gevelelementen. De overige vloeren inhet gebouw zijn uitgevoerd met stalen roos-ters. De hoogte van het machinehuis, waarinopgenomen een 90- en een 20-tons kraan,bedraagt 35 m, het ketelhuis reikt tot circa52 m. De schoorsteen ten slotte heeft eenhoogte van 70 m boven maaiveld.Voor de proceslucht van de gasturbines wor-den op het dak van het machinehuis luchtin-laatsluizen gebouwd. Aan de voorzijde vanelke eenheid bevindt zich een trafohuis metdaarin onder meer de machinetrafo.ArchitectuurHet uiterlijk van de nieuwe Eemscentrale lijktweinig op een traditioneel industrieel com-plex. Installaties die bij andere electriciteits-centrales vaak duidelijk worden ge?taleerd,zijn bij dit ontwerp in een beschermd beton-nen omhulsel geborgen. Hetgeeftde centra"Ie een abstracte verschijningsvorm. Toch zietmen in ??n oogopslag wat de functie van hetcomplex is. Vooral de vijf in slagorde opge-stelde schoorstenen laten aan duidelijkheidniets te wensen over.Het dominerende element in het ontwerpvormt het op zichzelf staande kolossale pro-duktiegebouw, wat volume betreft ??n vande grootste utiliteitsgebouwen in Nederland(foto 3). In het uitgestrekte landschap rondde centrale tekent deze enorme, trapsgewijsoplopende 'doos' zich tegen de horizon afalseen grote, witte geometrische structuur.De gevels bestaan uit witte betonelemen-ten, die zijn voorzien van een ruitpatroon vandonkerblauwe tegels. De symbolen van eenelectriciteitscentrale, de schoorstenen, zijnuitgevoerd in blank aluminium. Buiten de ge"Vels geplaatste donkergrijze trappehuizenen liftschachten markeren de vijf produk"tie-eenheden in het gebouw. Door glasstro-ken tussen deze verticale elementen en degevels blijft het autonome karakter van het ? Artist impression van de Eemscentraleproduktiegebouw behouden. Ook de con-trasterende kleur van trappehuizen en lift"schachten draagt daartoe bij.Het dienstengebouw en het brede A.V.-ge-bouw hebben een meer menselijke maat enschaal. De gevels van het A.V.-gebouw be-staan uit witte betonelementen; die van hetdienstengebouw krijgen metwitte tegels eenfijnmazig exclusief patroon. Ook bij deze ge-bouwen komen aan de buitenkant don-kerkleurige trappehuizen. Het zijn vooral de-ze verticale lijnen die samenhang in de com-positie van het complex brengen.De uitvoering van de bouwkundige en civielewerken is verdeeld in twee percelen met elkeen co?rdinerend hoofdaannemer. Het eneperceel omvat globaal de gebouwen en deondergrondse koelwaterleidingen, exclusiefde werkzaamheden voor het maken van debouwput en het heiwerk. Het andere perceelomvat de civiele werken van het koelwater-systeem, exclusief de koelwaterleidingentussen inlaatdruktoren en uitlaatdruktoren.8 CEMENT1994/10@ Bouwput van het pompgebouw (foto: de Weger, Rotterdam, Jan van Vliet)Koelen met zeewaterHet koelwater, dat nodig isvoor het conden-seren van stoom; wordt ingenomen vanuitdeWaddenzee. Hiervoor is buitendijks een 300m lang inlaatkanaal aangelegd.Het innemen van water vindt plaats op eendiep punt in de Waddenzee 200 m zee-in-waarts, zodat niet voor de innamemond be-hoeft te worden gebaggerd. De stroomsnel-heid bij hetinnamepunt is gering, zodatschelpdieren en vissen niet worden meege-zogen. De watersnelheid in hetinlaatkanaalis zorgvuldig bepaald. Onder normale be-drijfsomstandigheden zal in het kanaal geenzand bezinken.Door het inlaatkanaal wordt zeewater naarhet pompgebouw (foto 4) gezogen, waar vijfelectrisch aangedreven pompen, elk meteen vermogen van 1,1 MW, staan opgesteld.Deze persen het water met een snelheid van2 m/sec door de vijf betonnen koelwaterlei-dingen de dijk over naar de 800 m verderopgelegen centrale.In de druktoren is een watervoorraad aanwe-zig. Ook vangt de druktoren drukgolven in deleidingen op. Hetgebouw herbergttevens dekoppelleiding tussen de vijfkoelwaterleidin-gen.Het watertransport gebeurt via ondergrond-se betonnen kanalen. In de condensors vande produktie-eenheden stijgt de tempera-tuur van het koelwater ongeveer 7 ?C. Vervol-gens stroomt het water, via uitlaatdruktoren,dijkkruising en uitlaatwerk, het wad op.Om de dijktegen het uitstromende koelwaterte beschermen, zijn aan beide zijden van hetuitlaatwerk 150 m lange dammen opgewor-pen. De wadbodem tussen de dammenwordt dooreen steenbestorting tegen erosiebeschermd. Als alle vijf produktie-eenhedenin gebruik zijn, passeert per seconde onge-veer 37 m3koelwater de centrale.fJsbestrijding en thermoshockTussen de uitlaatdruktoren en het pompge-bouw is een retourleiding aangelegd. Dezekan het gebruikte, en dus relatief warme,koelwater naar het pompgebouw retourne-ren. Inde winter wordt hetopgewarmde koel-water gebruikt om ijsvorming in het pompge-bouw te voorkomen.Van mei tot oktober gebruikt men het koel-water om de aangroei van mosselen op dewanden van de koelwaterleidingen te verwij-CEMENT1994/10deren. Door kort en snel de watertempera"tuur te verhogen laten de mossellarven los.Het toepassen van deze zogeheten ther-moshock-methode maakt het gebruik vanchemicali?n voor het reinigen van de koelwa-terleidingen overbodig. Het thermoshock-systeem is door EPON in de bestaandeEemscentrale ontwikkeld.MILIEU, MENSEN EN ECONOMIEIn de jaren zeventig werd de huidige Eems-centrale hier nog op een buitendijks werkei-land gebouwd. Pas later legde Rijkswater-staat een dijk aan, waardoor hetterrein inge-polderd raakte. Zowel vanafhet land als van"af de zee gezien geeft de Eemscentrale, be-staand en nieuw, een karakteristieke toe-voeging aan het landschap.EPON is zich zeer bewust van de maatschap-pelijke verantwoordelijkheid die is verbon"den aan degrootschalige produktie van elek-triciteit. Met het oogmerk de lastvoor het mi-lieu tot een economisch aanvaardbaar mini-mum te beperken, is buitengewoon veel zorgbesteed aan de keuze van de technische in-stallatie.Het realiseren van een rendement van 55%,waarbij de uitstoot van schadelijke stoffenzeer laag zal zijn, noopte EPON de opdrachtvoor de vijf gecombineerde stoom- en gasproduktie-installaties te geven aan het inter"nationale staalconcern GEC Alsthom. GECAlsthom heeft vervolgens vele deelopdrach-ten verstrekt aan Nederlandse bedrijven. Sa-men met opdrachten die EPON rechtstreeksplaatst, vooral in de civiele sfeer en voorhulpinstallaties, betekent dit dat zo'n 60 %van de totale investering -technisch en civiel- ten goede komt aan de Nederlandse eco-nomie en werkgelegenheid.Hetontwerp van de gebouwen, de keuze vande bouwmaterialen, de maatvoering en deesthetiek van het geheel zijn, met de bestel-de technische installatie als uitgangspunt,afgestemd op een maximale effici?ntie vanbedrijfsvoering en onderhoud en op zo com"fortabel en veilig mogelijke werkomstandig-heden.Tezijnertijd zal een relatief kleine groep vancirca 60 medewerkers in ploegendienstende exploitatie van de nieuwe centrale verzor-gen.Strak managementDe economie van een dergelijk projectvraagt om een zeer strak management dattot in details is doordacht. Dat geldt zowelvoorde financi?n en accountancy als voordeafbakening van verantwoordelijkheden entaken: De centrale projectleiding heeft hetgeheel "opgedeeld" in de deelprojectenhoofdinstallaties, hulpsystemen, civiele wer-ken en montage.In verband met de datum waarop de leveringvan het Noorse aardgas contractueelbegint,moet het project in de korte tijd van ruim vierjaar worden gerealiseerd (fig. 5). De plan-~9? utiliteitsbouw ? algemeen ontwerp?CID Overzicht over het bouwterrein op 2 mei 1994, met links de bestaande Eemscentra/e? T?dschema van het projectBelangrijkste participantenOpdrachtgever: N.V. EPON, ZwolleArchitectuur, civiele techniek, constructies, gebouwinstallaties en bouwmanagement:BDG Architekten Ingenieurs, ZwolleAdviseur grondmechanica: Grondmechanica Delft, DelftAdviseur waterslag: Waterloopkundig Laboratorium, DelftAdviseur betontechnologie: Intron, HoutenConstructies buitendijkse koelwaterwerken: De Weger architecten- en ingenieursbureau,RotterdamHoofdaannemer gebouwen: BCE, Bouwcombinatie Eemscentrale (Volker Stevinen HBG)Hoofdaannemer koelwaterwerken: Ballast Nedam Beton- en Waterbouw, AmstelveenHoofdleverancier STEG-eenheden: GEC Alsthom, Belfort (F)Onderleverancier Ketels: Stork Ketels, HengeloBouwrijp maken: Gruno, TijnaarloPaalfundering: Guis Funderingstechniek, DordrechtStaalconstructie: Hollandia, RaamsdonksveerGebouwinstallaties electrotechniek: Stork Installatietechniek, GroningenGebouwinstallaties werktuigbouw: Stork Installatietechniek, Groningen, en G.T.I., RodenKoelwaterpompen: Stork Pompen, HengeloGeveibeplating: Hibex, GroningenBuitenkozijnen en puien: Rollecate, Staphorst ?.?I-?? . ??..??1991 I 1992 I 1993 I 1994 I 1995 I 1998 I6 8 1012 2 4 6 8 10122 4 6 8 1012 2 4 6 8 1012 2 46 a 1012 2 4 6 8 1012Ontweip- Programma van eisen- Besteksvoorbereidingen- DetailtekeningenPlANNINGIngehruikname? Koelwatervoorziening? Proefbedrijf l' produktie-eenhe?d? 1' produkt:ie~eenheidoperationeel- 2'produktie~eenheid operationeel? 3'produktie~eenheid operationeel- 4' produktie-eenheid operationeel-5' prodliktie"eenheidoperationeelUitvoering? Bouwput-Heiwerk-Funderingen-?Koelwaterleidingen-KoeJwaterpompgebouw en druktorens-Staalskelet? Koelwaterinlaat- en koeJwateruitlaatwerk? Dak- en gevelplaten-Afbouw- Moni:ageSTEG?eenheden- l' produktie-eenheid wind- enwaterdicht- gebouwinstallatiesVier niveaus van hergebruikBij hergebruik kan men een viertal niveausonderscheiden:? produkthergebruik;? materiaalhergebruik in gelijkwaardige pro-dukten;? materiaalhergebruik in laagwaardige pro-dukten en gescheiden afvalstromen;? storten of verbranden van sloopafval.Richtlijn 'Duurzaam Bouwen'Om de gevolgen voorhetrnilieu, die de bouwvan de nieuwe Eemscentrale met zichbrengt, zoveel mogel?k te beperken, heeftEPON een aantal richtlijnen en milieucriteriaopgesteld. Voorwat betreft de bouwz?n dezeopgenomen in de richtl?n 'Duurzaam Bou-wen'. Alle bouwmaterialen die b? de nieuwecentrale worden toegepast, z?n in de ont-werpfase aan deze richtl?n getoetst.Zo wordt getracht te voorkomen dat hetbouwwerk nade sloop grotendeels in het af-valcircuit terechtkomt. Daarom is heel be-wust geprobeerd door standaardisatie, mo-dulair en demontabel bouwen de mogel?k-heid te scheppen hergebruik van bouwcom-ponenten zo omvangr?k mogel?k te maken.Materialen die niet voldoen aan de richtl?n,maar waarvoor geen alternatieven voorhan-den z?n, worden niettemin verwerkt.Dit be-leid is niet alleen voor de nieuwe Eemscen-trale ontwikkeld, maar ook voor toekomstigebouwprojecten.Alles is er aan gedaan te voorkomen dat ma-terialen na de sloop op het laatste niveaumoeten worden verwerkt. De verwachting isdatslechts 5% van de hoeveelheid bouwma-terialen uiteindelijk moet worden gestort ofverbrand. Berekend is dat bij een traditioneelontworpen Eemscentrale meer dan 50% vanhet gewicht van de centrale in verbrandings-ovens of op stortplaatsen terecht zou ko-men.Naast het gunstige effect voor het milieu,blijkt duurzaam bouwen dus uiterstvoordeligte zijn. EPONbespaart in de toekomst ondermeer vele miljoenen guldens op de steedshoger wordende stortkosten.ning van werkzaamheden en leveranties,waarb? alles met alles samenhangt, kr?gtdan ook veel ?andacht. Voor alles staat ech-ter de veiligheid op de bouwplaats, waarvoorstrenge richtl?nen zijn opgesteld.10 CEMENT1994/10