O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eWo n i n g b o u wcement 2001 380Bij nieuwbouw is in het algemeengeen rekening gehouden met eenlatere demontage als alternatiefvoor slopen. Voor het grote aantalnaoorlogseflatgebouweninNeder-land is nagegaan in hoeverredemontage alsnog tot de re?lemogelijkheden behoort.Deze flats zijn met verschillendebouwsystemen gerealiseerd:? traditionele bouw: een terplaatse vervaardigde draag-constructie met behulp vaneen niet-gestandaardiseerdebekisting;? gietbouwsysteem: een terplaatse vervaardigde draag-constructie met behulp vaneen gestandaardiseerde bekis-ting, onder meer RBM, ERAen Korrelbeton;? stapelbouwsysteem: eendraagconstructie opgebouwduit kleine geprefabriceerdeelementen die door ??n oftwee man in het werk geplaatstkunnen worden, onder meerMuwi, Pronto en Airey;? montagebouwsysteem: eendraagconstructie vervaardigduit grote geprefabriceerde ele-menten, onder meer Elemen-tum, BMB en Coignet.V??rdetweedewereldoorlogwerder voornamelijk traditioneel ge-bouwd,ernasteedsmeerinbouw-systemen.Dezeverschuivingwerdvooral veroorzaakt door een sub-sidieregelingvandeoverheidvoorbouwsystemen die een arbeids-besparing van meer dan 40%opleverden, om zo de na de oorlogontstane woningnood te kunnenterugbrengen.D e m o n t a g e m a t e r i e e lVoor de demontage van een ge-bouw zijn bikhamer en boorha-mer (fig. 1) het meest voor dehand liggend. Ze zijn echter al-leen geschikt voor het breken vanongewapend beton zoals mortel-voegen. Het element zelf blijftdan in principe onbeschadigd.Zaagtechnieken zoals met de dia-mantcirkelzaag zijn te kostbaarom er een heel gebouw mee tedemonteren.Traditioneel vervaardigde con-structies en constructies vervaar-digdmeteengietbouwsysteemko-men door hun monoliete karakterniet voor demontage in aanmer-king. Ook stapelbouwsystemenvallen af, daar het demonterenvan de vele kleine elementen zeerarbeidsintensief is en de meestalongewapende wanden de demon-tage en het latere transport nietonbeschadigd zullen doorstaan.Montagebouwsystemen daaren-tegen komen door de grote ele-menten met veelal ongewapendemortelvoegen en door het geringeaantal verbindingen wel degelijkvoor demontage in aanmerking.Door het grote aantal ongewa-pende mortelvoegverbindingenbij het Elementum-bouwsysteemwordt op dit systeem nader inge-gaan.E l e m e n t u m - f l a t g e b o u wVoor de studie [3] is uitgegaan vandemontage- en hergebruikmoge-lijkheden van een in 1963 ge-bouwdElementum-flatgebouwinvijf bouwlagen, voorzien van gale-rijen die aan weerszijden van hetgebouw door trappenhuizen wor-denontsloten(foto2).Opdebega-negrondbevindenzichterplaatsegestorte bergingen en enkelewoningen.Het Elementum-flatgebouw is inhogematerepresentatiefvoormon-tagebouwsystemen, aangezien erin Nederland bijna 11 000 van zijngerealiseerd.Demontage en hergebruikvan flatgebouwenir. R.J.N.J. Luiken, Ballast-Nedam Engineering, Amstelveening. J.P. Straman, TU Delft, fac. CiTGDoor sociale, economische en maatschappelijke veranderingen voldoet een groot aantal naoor-logse flatwoningen niet meer aan de eisen van deze tijd. Renoveren heeft vaak weinig zin, zodatdoorgaans tot sloop wordt overgegaan. De betonnen draagconstructie van dergelijke flatgebou-wen verkeert vaak nog in goede staat, waardoor waardevolle constructie-elementen verlorengaan, die alleen nog laagwaardig, als granulaat, worden hergebruikt. Door de flats te demonterenkunnen de elementen worden hergebruikt voor nieuwbouw. Op bescheiden schaal is hiermee in dejaren tachtig reeds ge?xperimenteerd [1, 2]; vrij recent is in Maassluis een afgetopt casco van eenwoonflat opnieuw gebruikt voor woningbouw.In dit artikel worden de mogelijkheden hiertoe voor enkele bouwsystemen bekeken en voor ??nbouwsysteem nader uitgewerkt.*)*) Het artikel is een samenvatting van een afstudeeronderzoek aan de TU Delft, waaraan in het kader van de ENCI Studieprijs 2000eervolle vermelding is toegekend.1 | Bikhamer en boorhamerEervolle vermelding ENCI Studieprijs 2000O n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eWo n i n g b o u wcement 2001 3 81A n a l y s eVoordatmetdemonterenkanwor-den begonnen is een grondigeanalyse van de draagconstructienoodzakelijk. Dit voorkomt nietalleenonnodigebeschadigingvanelementen, maar ook vertragin-gen tijdens het demontageprocesdoor onbekendheid met verbin-dingen enz.Het blijkt dat de benodigde infor-matie niet altijd via tekeningen enberekeningen aanwezig is. Er zijntijdens de bouw vaak wijzigingenaangebracht, die slecht of hele-maal niet zijn gedocumenteerd.Een onderzoek van de draagcon-structie ter plaatse is dus vereist.D e m o n t a g eDemonteren is omgekeerd mon-teren, waarbij op de bovenste laagwordt begonnen en naar benedenwordt gewerkt met als resultaateen stapel elementen. Naast pro-blemen die optreden bij het ver-breken van de verbindingen, zijner ook logistieke problemen zoalstransport en opslag van de ele-menten. Deze worden in omge-keerde volgorde verkregen als bijhet hergebruik is vereist.De veiligheid op de bouwplaatstijdens de demontage behoeft ookextraaandacht,aangezienhetper-soneel geen gewenning aan dehoogte van het te demonterengebouw ondergaat doordat op hethoogste niveau wordt begonnen.Voor het demonteren van eenelement moeten de volgende as-pecten worden nagegaan:? waar bevindt het element zich;? kunnen er eerst andere ele-menten worden verwijderd,waardoor een eenvoudigerdemontage mogelijk is;? welke verbindingen zijn aan-wezig en hoe kunnen dezeworden verbroken;? hoe kan het element wordenafgehesen.Als voorbeeld de demontage vaneen wandelement uit de Elemen-tum-flat.De wandelementen zijn met eenstelbout met stelmoer op de juistehoogte gesteld (fig. 3), waarna deruimte onder de wand met mortelis volgekauwd. Na verharding vande voegmortel wordt de stelmoerlosgedraaid, waarna ook de ruim-te om de stelbout wordt opgevuld.In de horizontale voegen tussendewandelementenisgeenanderekoppeling aanwezig dan de aan-hechting van de voegmortel. Deverticale voegen tussen de wand-elementen zijn van een profile-ring voorzien, zowel over de dikteals over de hoogte van de wand(fig. 4).De hechting van de voegmortelaan de elementen is gering. Ver-breken van de aanhechting in dehorizontale voegen kan meestalgeschieden door het element een-voudigweg uit de constructie tehijsen, al dan niet met een lichtwrikkende beweging. Het pro-bleem treedt echter op in de ver-ticale voegen, waar de verwijde-ring van het wandelement doorde profilering en de voegmortelwordt verhinderd. De voegmortelhecht nauwelijks aan de elemen-ten,maarbezitzelfweleenzekeredruksterkte. Bij rechtstandig hij-sen van het wandelement verhin-dert de voegmortel verplaatsingvan het element doordat zichtussen de voegprofilering druk-diagonalen ontwikkelen. De voegis van buitenaf niet bereikbaarvoor demontagematerieel. Eenlichte beschadiging van de wand-elementen door het weghakkenvan een nok van de verticale voeg-profilering is dan ook noodzake-lijk. Hierna is de voeg bereikbaar,kan de voegmortel uit de voegworden gehakt en is het elementte verplaatsen.Voor het bevestigen van het hijs-materieel kan gebruik wordengemaakt van de stelbouten zoalsdit ook tijdens de montage hetgeval was, tenzij deze te veel zijngecorrodeerd. Andere voorzie-ningen zoals hijsbanden of stalenstaven in voor te boren horizon-tale gaten om de hijskabels aan tebevestigen, bieden dan uitkomst.Eventuele koppelingen van dewandelementen door stekverbin-dingen in de verticale voegen3 | Doorsnede wand4 | Verticale voeg wandelementena. verticale voegprofilering; ontstaanvan drukdiagonalenb. doorsnede over verticale voegc. verbreken nok2 | Elementum-flatgebouwwaarop het onderzoek isuitgevoerdabcO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eWo n i n g b o u wcement 2001 382kunnen na verwijderen van devoegmortel met een snijbranderworden doorgebrand.H e r g e b r u i kOptimaalhergebruikisalleenmo-gelijk als bij het nieuw te realise-rengebouw(fig.5)rekeningwordtgehoudenmetdebeschikbareele-menten.Bijhethergebruikvandegedemonteerde elementen in hetstudie-ontwerp waren de voor-naamste problemen:? het voormalige flatgebouwbestond uit kleine ruimten enhad dus geringe overspannin-gen van de vloerelementen,waardoor de nieuwe woningenniet meer zouden voldoen aande wensen van de bewoners;? de oude elementen voldedenvaak niet aan de huidigenormen voor geluidsisolatie.Het eerste probleem is op telossen door gebruik te maken vanportaalconstructies als vervan-ging van een dragende wand,waardoor met de geringe over-spanningen van de vloerelemen-ten toch grote vrije ruimten terealiseren zijn. Het tweede pro-bleem kan op diverse wijzenworden opgelost. Zo is de geluids-isolatie als woningscheidendeconstructie van de vloeren te ge-ring, echter binnen ??n woning isdezemeestalwelvoldoende.Doornu in het nieuwe woongebouwmaisonnettes te ontwerpen, kun-nen de oude vloerelementen indeze maisonnettes als verdie-pingsvloer worden gebruikt; voorde woningscheidende vloerenworden nieuwe vloerelemententoegepast. Een andere wijze omaan de geluidseisen te voldoen ishet aanbrengen van geluidsisole-rende voorzieningen op de oudevloerelementen, zoals zwevendevloeren.Contactgeluidkanwordenverminderd met geluiddempen-de opleggingen.DraagconstructieDegebruikteelementenzijnindejaren zestig vervaardigd en zijnberekend op basis van de toen gel-dende normen (N 1009 en N1055). Het nieuwe gebouw dientaandehuidigenormentevoldoen(NEN 6702 en NEN 6720). Toe-passing van de huidige normenop de gedemonteerde elementenblijktgeennoemenswaardigepro-blemen op te leveren, daar in denormen van die tijd een grotereonzekerheid over de materiaalsa-menstelling en het materiaalge-drag is ingecalculeerd door hoge-re veiligheden toe te passen dantegenwoordig worden gebruikt.Berekening van de gedemonteer-de elementen met de huidige nor-men is aan de veilige kant.Het beproeven van enkele boor-kernen kan de moeite waard zijnom de effecten van een door-gaande hydratatie na te gaan.In de studie is als extra randvoor-waardegestelddatdeterealiserenconstructie zodanig wordt uitge-voerd dat deze later eenvoudig iste demonteren, inclusief de her-gebruikte elementen. De demon-tage van deze elementen werdvoornamelijkgehinderddooraan-hechting van voegmortel en hetontstaan van drukdiagonalen inde verticale voegen tussen dewandelementen. De aanhechtingis constructief vaak niet nodig enkan door het aanbrengen van eenaanhechtingwerend middel op dewand- en vloerelementen wordenvoorkomen. De verticale voegpro-filering, de enkele inkassingenover de hoogte van de wand, kanworden verwijderd door deze metmortel op te vullen. Hierdoor ont-staat een vlakke voeg over dehoogte van de wand.De profilering had echter wel defunctie de aansluitende wandele-menten als ??n wand te latensamenwerken voor de dwarssta-biliteit. In de nieuwe constructieis dit opgevangen door gebruik temaken van stabiliserende kop-gevels, opgebouwd uit nieuweprefab elementen. Voor de langs-stabiliteit wordt een kern aange-bracht, die in de oude constructieniet aanwezig was. De langsstabi-liteit werd daar verzorgd door eenlangsstabiliteitswand in elke wo-ning. Deze wanden beperken eenflexibele woningindeling en wor-den daarom in het nieuwe ge-bouw vervangen door een cen-trale stabiliteitskern.De stabiliteitskern en de kop-gevelwanden bestaan uit nieuweprefab elementen, die relatiefeenvoudig (reeds in de bekisting)van demontabele verbindingenkunnenwordenvoorzien.Bijvoor-beeld een verbinding die twee ver-diepinghoge kopgevel-elementenals ??n wand laat samenwerkendoor overdracht van de schuif-krachten in de verticale voegen(fig. 6). Deze verbinding bestaatuit ingestorte stalen platen ininkassingen, die door stekken inde wandelementen zijn veran-kerd. Een koppelplaat, die wordtvastgelast aan de platen in de in-kassingen,verbindtdebeidewand-elementen. Doorbranden van dekoppelplaten verbreekt de verti-cale voeg.SamenhangDe Elementum-flat is nog ge-bouwd v??r het bekende ongevalvan Ronan Point te Londen,waarbij door een gasexplosie een5 | Het nieuw te realiserengebouwO n d e r z o e k & t e c h n o l o g i eWo n i n g b o u wcement 2001 3 83dragend gevelelement uit de con-structie van een woonflat werdgeblazen waardoor, door het ont-breken van een tweede draagweg,de bovengelegen woningen in-stortten en de ondergelegen wo-ningen door vallend puin bezwe-ken. De Elementum-flat was dusnog niet van voldoende samen-hang tussen de elementen voor-zien. De nieuwe constructie zalhier echter wel aan moeten vol-doen. Echter hoe meer samen-hangvandeelementen,hoemoei-lijker het demonteren.Er moet dus worden gezocht naarhet realiseren van tweede draag-wegen door een demontabelesamenhang.Als voorbeeld dient het wegvallenvan een wandelement. Om de bo-vengelegen wandelementen aande rest van de constructie tekunnen `ophangen', dienen deontstanekrachtentewordenover-gedragen. De optredende schuif-krachten kunnen niet door de ver-ticale voeg worden opgenomen,daar deze in verband met dedemontage, van voegprofileringen aanhechting is ontdaan. Eengeconcentreerde deuvel in dehorizontale voegen biedt hier uit-komst (fig. 7). Om het ruimtege-bruik van deze deuvel te minima-liseren, wordt deze uitgevoerd alseen stalen U-profiel dat over dewandelementen heen kan vallen.De trekkrachten worden doorwapening in de horizontale voe-gen opgenomen. Deze wapeningwordt aan de stelbouten van dewandelementen verankerd. Dedrukkrachten kunnen door devoegmortel aan de overige wand-elementen worden doorgegeven.De koppeling is eenvoudig tedemonteren en is alleen bedoeldals tweede draagweg; voor eenpermanente koppeling van dewandelementen is deze nietgeschikt.C o n c l u s i e s? Uit de studie blijkt dat 55%van de dragende elementenvan de Elementum-flat voorhergebruik in aanmerkingkomt (fig. 8); hergebruik vandergelijk constructies is duseen re?le optie.? Om hergebruik van elementente optimaliseren is een grondi-ge analyse van de draagcon-structie noodzakelijk.? Montagebouwsystemen (groteelementen) zijn het meestgeschikt voor demontage enhergebruik.? Optimaal hergebruik van ele-menten is alleen mogelijkindien daar bij het ontwerpenal duidelijk rekening meewordt gehouden.? Indien veel verschillende ele-menten zijn toegepast, wordthet percentage dat voor her-gebruik in aanmerking komt,verkleind.A a n b e v e l i n g e n? Pas, indien mogelijk, zoveelmogelijk droge verbindingentoe.? Houd montagemiddelen (hijs-haken, schroefhulzen, hijs-bouten) bereikbaar en be-scherm deze goed, zodat ze bijdemontage weer bruikbaarzijn. L i t e r a t u u r1. K?hne, J.H., Demonterenen opnieuw beginnen inMiddelburg. Cement 1986, nr.8.2. K?hne, J.H., Demontage enhergebruik in Middelburgsuccesvol verlopen. Cement1988, nr. 1.3. Luiken, R.J.N.J., Demontabelbouwen en hergebruik ? eenstudie naar de demontage-en hergebruikmogelijkhedenvan naoorlogse woningbouw-flats. Afstudeerverslag TUDelft, augustus 2000.4. CUR-rapport 85-1,Demountable constructionin precast concrete. 1985.5. CUR-rapport 88-1, Ontwerpen betrouwbaarheid vandemontabele betonconstruc-ties. 1988.6. CUR-rapport 135, Demon-tabel bouwen. 1990.6 | Demontabele voegkop-peling7 | Geconcentreerde deuvels8 | Hergebruikpercentage dragende elementen1009080706050403020100alleelementenwandenvloeren/dakbalkon/galerijplatenoverigeaanwezighergebruiktpercentagedragendeelementen