A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pH oogbou wcement 2006 1prof.Dipl.-Ing. J.N.J.A. Vambersky, TU Delft, faculteitCiTG/Corsmit Raadgevend Ingenieursbureau BV, RijswijkMet de steeds groeiende (wereld)bevolking, de schaarserwordende ruimte, het groeiende besef van de kwaliteitvan onze omgeving, toenemende milieubewustwordingen toenemende welvaart, groeit ook de aandacht voorhoogbouw. Hoogbouw kan immers in een aantal geval-len antwoord bieden op de uitdagingen waarvoor wijdoor nieuwe ontwikkelingen in onze maatschappij wor-den gesteld. Maar ook hier geldt dat elke nieuwe oplos-sing weer nieuwe uitdagingen met zich meebrengt dieom toegesneden aandacht en oplossingen vragen. Meteen groeiende toepassing van hoogbouw groeit ook deervaring en de behoefte om daar waar kennis of regelge-ving ontbreekt, verbetering aan te brengen. In Nederlandis met hoogbouw reeds enige ervaring opgedaan. Ookheeft op een aantal gebieden een inhaalslag plaatsge-vonden met betrekking tot het afstemmen van debestaande regelgeving en het vergroten van de specifiekekennis. Maar er is nog veel te doen. In dit artikel wordtverder hierop ingegaan.DYNAMIEK INHOOGBOUWRecente Nederlandse hoogbouwprojecten en hun constructeurs(v.l.n.r.): Hoftoren Den Haag (Arcadis), MillenniumtorenRotterdam (D3BN), Millenniumtoren Amsterdam (Van Rossum),Montevideotoren (ABT) en World Port Center (Aronsohn) Rotter-dam, Oval Tower Amsterdam (Zonneveld), WaterstadtorenRotterdam (Corsmit) en Westpoint Tilburg (Tielemans)A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pH oogb ou wcement 2006 1 De redenen waarom er hoge gebouwen wordengebouwd, zijn zeer uiteenlopend en verschillen perland en locatie. Door vele deskundigen wordt aan-gegeven ? en door minstens zo vele deskundigenook weer bestreden ? dat de belangrijkste reden is,het beschikbare (schaarse) grondoppervlak in rela-tie tot de betrekkelijk grote hoeveelheid m2vloerop-pervlak die men op de desbetreffende locatie wilrealiseren en de vaak bijbehorende hoge grond-prijs.Maar ook andere redenen kunnen gelden, zoals deconcentratie van diensten en activiteiten, steden-bouwkundige aspecten en niet te vergeten eengewenste uitstraling en imago.In Nederland is het vooral het aspect van binnen-stedelijke verdichting dat in toenemende matewordt aangegeven als reden voor de groeiendetoepassing van hoogbouw. Wat de afzonderlijkeredenen ook mogen zijn, het is een feit dat hoog-bouw inmiddels ook in Nederland zijn entreeheeft gemaakt.H o o g b o u w i s r e l a t i e fOm hoogbouw goed te kunnen positioneren in degrote reeks van andere bouwwerken, wordt hier eersteen aantal passages gememoreerd uit een eerder inCement gepubliceerd artikel over hoogbouw [1].Hoogbouw is een relatief begrip. Een veel gehan-teerde definitie is die van de Council on Tall Buil-dings and Urban Habitat (CTBUH). Deze luidt alsvolgt:"....Een hoog gebouw is een gebouw waarvan de hoogteeen grote invloed heeft op de planning, het ontwerp en hetgebruik...."Verder is het van belang te beseffen, dat zonder deuitvinding van de `veilige lift' door de Amerikaanseuitvinder en ondernemer Elisha Otis, de wereld vanhoogbouw er ongetwijfeld anders zou hebben uitge-zien. Want `zonder verticaal transport geen hoog-bouw'!Het verticaal transport is bij hoogbouw een sleutel-begrip:? verticaal transport van mensen;? verticaal transport van goederen;? verticaal transport van lucht, water, elektriciteit,informatie en afval;? verticaal transport van krachten;? verticaal transport tijdens de bouw;? verticaal transport tijdens de sloop;? en meer.Maar het verticaal transport is bij hoogbouw ook eenboosdoener. Het neemt een aanzienlijk deel van debeschikbare ruimte in beslag en zorgt voor slechtebruto?nettovloerverhoudingen. Hoe hoger hetgebouw des te beroerder deze verhoudingen worden,en dat allemaal vanwege het verticaal transport.Er zijn echter veel meer aspecten waarop hoog-bouw zich duidelijk van laagbouw onderscheidt.Aspecten die bij laagbouw strikt genomen ook tevinden zijn, maar lang niet zo uitgesproken als bijhoogbouw. Te denken valt aan:? horizontale stijfheid;? dynamisch gedrag onder windbelasting;? windbelasting;? windhinder;? bouwtijd en daaraan gekoppeld renteverlies;? uitvoering;? veiligheid tijdens het bouwen;? brandveiligheid;? onderhoud gevels;? netto-brutovloerverhouding;? marktinvloeden;? vervormingen ondergrond;? schoorsteeneffect;? ongelijkmatige vormveranderingen van verticaleconstructie-elementen;? temperatuurinvloeden;? het niet kunnen faseren;? en meer.Het spreekt voor zich dat deze aspecten vaak ook depunten vormen waar de bestaande regelgeving enkennis niet toereikend zijn en waar behoefte bestaathierin verbetering aan te brengen.N i e u w o n d e r z o e kVoor het ontbreken van kennis hoeven wij ons niette schamen. Immers, voor alle kennis geldt, datdeze constant verbetering en ontwikkeling onder-gaat. Nieuwe inzichten, behoeften en opgedaneervaringen wisselen elkaar af en dragen bij aan ditproces. Het is een proces dat nooit voltooid zal wor-den, omdat bij elk stap vooruit er nieuwe uitdagin-gen en behoeften zullen ontstaan die om een oplos-sing of nieuwe inzichten vragen. Zo is ook debovengemaakte opsomming van aandachtspuntenbetreffende de specifieke problematiek van hoog-bouw niet compleet en zal het ook nooit worden.Wel is het zo, dat in Nederland op diverse specifiekepunten uit deze opsomming inmiddels acties zijnondernomen om de benodigde kennis te vergroten,dan wel de regelgeving aan de ontstane behoeftenen ontwikkelingen aan te passen. Enkele recentevoorbeelden worden hierna genoemd.WindtunnelonderzoekOp initiatief van CUR en Stichting Hoogbouw isonderzoek verricht naar de toepassing van windtun-nelonderzoek ter bepaling van de ontwerpwindbelas-ting op hoge gebouwen en onderdelen ervan. Wind-tunnelonderzoek is bij hoogbouw zeer wenselijk,maar de bouwregelgeving sloot niet op deze wense-lijkheid aan. Het werk is inmiddels afgerond en hetresultaat is samengevat in CUR Aanbeveling 103,A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pH oogbou wcement 2006 1die voorwaarden geeft voor het gebruik van wind-tunnelonderzoek, alsmede het uitvoeren, verwer-ken en interpreteren van de resultaten [2]. Met dezeaanbeveling loopt Nederland internationaal voor-op.Constructieve samenhangDaarnaast is momenteel hernieuwde aandacht voorde voortschrijdende instorting, dan wel de con-structieve samenhang van gebouwconstructies inhet licht van incidentele belastingen van gasexplo-sies en aanrijdingen tot aan terroristische aansla-gen. Stufib-werkgroep `Constructieve Samenhangvan Bouwconstructies' is aan het werk gegaan omop dit gebied de noodzakelijke verbeteringen aan tebrengen en duidelijkheid te verschaffen [3]. Hetwerk van deze commissie nadert inmiddels de vol-tooiing en de verwachting is dat het rapport, datvoor het ontwerpen van constructies van hogegebouwen een aanzienlijke invloed heeft, begin2006 in zijn definitieve vorm zal verschijnen.BrandveiligheidOp het gebied van brandveiligheid van hoge gebou-wen heeft SBR een initiatief genomen en diversedeskundigen in een werkgroep bijeengebracht, metals resultaat een SBR-Praktijkrichtlijn `Brandveilig-heid van Hoge Gebouwen'. Deze SBR-publicatie isonlangs aan de Nederlandse Bouwwereld gepresen-teerd tijdens een gelijknamig SBR-Congres.Nog niet zo ver als de bovenstaande punten, maarmet alom groeiende belangstelling ervoor, is de pro-blematiek betreffende de veiligheid en de uitvoeringvan hoogbouw. Voornamelijk de invloed op de veilig-heid van de omgeving, de beoordeling hiervan en deconflictsituaties die hieromheen vaak ontstaan, zor-gen voor de nodige commoties en de groeiendebehoefte aan oplossingen en duidelijkheid. Het gaathoofdzakelijk om de veiligheid tijdens het bouwen,maar ook na de voltooiing.Het proces is hier echter nog niet zo ver. Er is nogniet met het nodige werk aangevangen om de juisteantwoorden op vragen op dit gebied te gaan zoeken.Antwoorden, die overigens aanzienlijke consequen-ties kunnen hebben voor de te maken keuzes betref-fende constructieconcepten, uitvoeringsmethodie-ken en de daarmee samenhangende realisatietijd en-kosten.Meer nog dan de veiligheid bij uitvoering van hoog-bouw, zal er met het verschijnen van dit nummervan Cement hopelijk aandacht komen voor hetaspect van dynamisch gedrag van hoogbouw bijwindbelasting.H o o g b o u w i n N e d e r l a n dZoals uit het voorgaande reeds duidelijk is gewor-den, laten de ontwikkelingen van de afgelopenjaren zien dat hoogbouw in Nederland geen taboemeer is, maar dat deze meer en meer op een aantalspecifieke gebieden als een passende oplossingwordt gezien voor diverse stedelijke vraagstukkenen het alsmaar toenemende ruimtegebrek. Hoog-bouw is een vorm van intensief ruimtegebruik waarde derde dimensie, de hoogte, een positieve rolspeelt. Dat hoogbouw in Nederland dan ook vooralin de stedelijke agglomeraties te vinden is, en danmet name in de Randstad, is logisch. Dat hoog-bouw in Nederland (en Europa) principieel verschiltDe 300 m hoge en 92 verdie-pingen tellende Woontoren`Eureka Tower', op dit ogen-blik in uitvoering inMelbourne (Australi?). Hiergebruikt men de voorraadwater die benodigd is voorde aanwezige sprinklerin-stallaties als `liquid massdemper', om het dynamischgedrag van dit gebouw bin-nen de perken te houdenA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pH oogb ou wcement 2006 1 van hoogbouw in de bakermat van deze bouwwijze- de Verenigde Staten - is minder bekend. Niet deslappe bodem, zoals vaak wordt gedacht, maar dearbowetgeving ten aanzien van de daglichttoetre-ding en het visueel contact met buiten zijn de rede-nen hiervoor. De gebouwen in Nederland en Europazijn hierdoor vaak minder diep dan vergelijkbaregebouwen in de Verenigde Staten. Dit betekent datreeds bij een relatief kleine hoogte de slankheid vande Europese hoogbouw aanzienlijk kan zijn en hetdynamisch gedrag in wind maatgevend kan blijkenvoor de keuze en de prijs van de benodigde con-structie. Ook de groeiende toepassing van steedssterker wordende constructiematerialen zoalshogesterktebeton en hogesterktestaal, maken dathet dynamisch gedrag steeds meer naar voren komt(of zou moeten komen) bij de keuze van de hoofd-draagconstructieconcepten bij hoogbouw. Het feitdat niet de sterkte, maar de stijfheid en het dyna-misch gedrag van hoogbouw vaak bepalend zijnvoor het dimensioneren van de hoogbouwconstruc-tie, wordt echter nog niet voldoende onderkend.Er zijn voorbeelden vanuit het verleden, maar ookvan kortgeleden gerealiseerde projecten, waar hetdynamisch gedrag bij windbelasting voor proble-men, dan wel minstens voor vraagtekens zorgde.Tijdens elke storm worden Bouw- en Woningtoe-zichten en brandweerkorpsen overspoeld door tele-foontjes van verontruste bewoners en gebruikersvan hoge gebouwen met meldingen van voelbarebewegingen, angstaanjagende geluiden in de con-structies en meer. Moet je er aandacht aan beste-den? Is alles in orde? Na de storm ebt ??n en anderweg, maar met elke nieuwe storm komen de tele-foontjes weer terug.Er zijn op dit ogenblik verschillende hoogbouwpro-jecten in uitvoering en nog meer in studie of ont-wikkeling. Er kan zonder meer worden aangeno-men dat er nog meer hoogbouw komt. Maar hetontwikkelen en realiseren van hoogbouw is nietgemakkelijk. Hoogbouw is duur, groot, moeilijk tefaseren en daardoor markttechnisch ook moeilijk terealiseren. Des te meer is het van belang, dat dehoogbouwprojecten die wel worden gerealiseerd opalle fronten goed presteren. Het dynamisch gedragonder windbelasting hoort bij dergelijke prestaties.Er moet echter nog veel worden gedaan om hetbelang ervan door de diverse hoofdrolspelers op deNederlandse markt op de juiste waarde te doeninschatten. Een belang, dat tot nu toe nog onvol-doende lijkt te zijn onderkend.In 2001 stond Cement met het themanummerSuperhoogbouw al eens in het teken van de diverseconstructieve aspecten die bij hoogbouw een rolspelen. De hierna volgende serie artikelen is bedoeldom het dynamisch gedrag van hoogbouw bij wind-belasting nader toe te lichten, de importantie ervante verduidelijken en op punten te wijzen die ditgedrag kunnen be?nvloeden.Het ontwerpen en bouwen van hoogbouw is mooien fascinerend. De hoogte schept hoge verwachtin-gen ten aanzien van de kwaliteit. Het verdientdaarom ook alle aandacht, opdat het resultaat ? degerealiseerde hoogbouw ? aan deze verwachtingenvoldoet. nL i t e r a t u u r1. Vambersky, J.N.J.A., Hoogbouwen: een kwestievan beton ?n staal. Cement 2001 nr. 2.2. Woudenberg, I.A.R. en C.P.W. Geurts,Windtunnelonderzoek. Cement 2005 nr. 5.3. Wijte, S.N.M., A.M. de Roo en J.N.J.A.Vambersky, Constructieve samenhang vanbouwconstructies. Cement 2005 nr. 3.O v e r i g e b r o n n e n4. Second Century of the Skyscraper. Van NostradReinhold Company, 1986.5. Tall Buildings: 2000 and Beyond. Council onTall Buildings and Urban Habitat, 1990, 1991.6. Vambersky, J.N.J.A., Wat is hoogbouw: eenoverzicht van de belangrijkste aspecten diehoogbouw typeren. PAO-cursus Hoogbouw:`Waar ligt het verschil', Delft, 14 en 16 maart2000.7. www.corsmit.nldemper tankdemper tank1.1.niveau 90niveau 91niveau 92doorsnede 1-1123Plattegrond van niveau 90,waar de watertanks zichbevindenDoorsnede over watertank1. schuiven waarmee actiefwatervolume en frequentiekunnen worden aangepast2. schuiven waarmee verliesdoor vernauwing door-stroomprofiel kan wordengecompenseerd3. vernauwing doorstroom-profiel