UTILITEITSBOUW ALGEMEEN ONTWERPHET Z?BLIN-HAUSEd.Z?blin AG, een groot Duits bouwbedrijfop betongebied, besloot in1982 tot de bouw van een nieuw kantoorgebouw in Stuttgart, voor hethuisvesten van de verschillende divisies die op meerdere plaatsen in destad waren gehuisvest. Voor het nieuwe kantoor maakte de Keulsearchitect ProLDipl.-Ing. Gottfried B?hm het ontwerp. Het gebouwonderscheidt zich niet alleen van de gebruikelijke kantoorgebouwen inzijn soort,m.aar ook van datgene wat B?hmeerder heeft gemaakt.Kenmerkend voor het Z?blin-Haus zijn het ontwerp: twee evenwijdigekantoorvleugels met betonnen gevels overkapt met een glazen dak en deuitvoering: vrijwel volledige montagebouw met geprefabriceerd betonin verschillende kleuren en afwerkingen. Het Z?blin-Haus is een van dedrie winnende projecten van de Architectuurprijs Beton 1985, ingestelddoor het Verbond der Duitse Cementindustrie.Naast het artikel over constructieve en betontechnische aspecten van ditkantoor, volgt in het komende nummer van Cement een bijdrage vanir.J.P.Thole die dieper ingaat op het werk van architect B?hm en dearchitectuur van het Z?blin-Haus.8 Cement 1986 nr. 3CONSTRUCTIEVE EN BOUWTECHNISCHEASPECTEN VAN HET ZOBLIN-HAUS?Dr.-Ing.A.Steinle. Ed. Z?blin AG, StuttgartH.etaannemingsbedrijfZ?blin is. ? sinds 1954 gevestigd in Stutt-.gart. De groei van de onderne-ming had ertoe geleid dat het bedrijfinverschillende panden in het cetl.trumvan de stad was gehuisvest. Op de langeduur bleek het wenselijk om het totalebedrijfin??n gebouwonder te brengen.Het gebouw zou onderdak moeten bie-den aan het hoofdkantoor, het afde-lingskantoor Stutrgart,de divisie Bui- .tenland en de overigeinStuttgartgeves-tigde dochterondernemingen. Voor desituering was een terrein beschikbaarvan 1,6 ha aan de Albstadtweg, gelegentussen de buitenwijken M?hringen enVaihingen ten zuidenvanStuttgart. Hetterrein was al langere tijd in het bezitvanZ?blitl..Begin 1982 ontving Prof. B?hm de op~dracht om op de genoemde lokatie eenkantoorgebouw te ontwerpen vOor 600tot700 werknemers. Onderhetgebouwmoest een parkeergarage komen. Dekantoorkamers dienden over natuurlij-ke1uchtventilatie te beschikken; qua itl.-deling moest het gebouw flexibel zijn.Andere eisen betroffeneenconstructie-ve opbouw in beton waarbij de gevel ingeprefabriceerde betonelementetl. uit-gevoerd moest worden. Het ontwerpwerd in overleg met de constructie-af~deling van Z?blin uitgewerkt zodat devele mogelijkheden van het materiaalbeton'tot uitdrukking zouden kunnenkomen!,zonder afbreuk te doen aan deeconomische voordelen van het bou-Wen in dit materiaal.1. Het ontwerpIn hoofdlijnen omvat het ontwerp tweeevenwijdig gesitueerde bouwblokken,elk 100 m lang en 12,70 m breed waarin .zich de kantoorruimten bevinden. Debeide blokkenofvleugels tellen 7 resp. 81 Plattegrond 0,1' beganegrondniveau {1 - overdekte hal.2 - foyer, 3 ~ rekencentrum)verdiepingen enstaatl. op 24,5 m van el-kaar. Drie loopbruggetl. verbinden debeide vleugels op alle verdiepingen enmonden uitin traptorens aande buiten-zijden van de vleugels. De middelsteloopbrug is voorzienvaneetl. trappehuisen liften (fig. 1).De ruimte tussen de twee vleugelswordt door eetl. zadelvormig glazen dakoverspannen en met twee glazen kop-wanden gesloten. Hierdoor is tussen detwee kantoorvleugels een hal ontstaanmet een lengte van 60 m. De hoogte vanhalvloer tot nok bedraagt 31 m aan denoordzijde en 33 maan de zuidzijde,vanwege het niveauverschil van hetter-rein. Onder de hal ligt de parkeergarageover 2 resp. 1 verdieping {fig. 2).De eis om kamers met variabele afme-tingen te kunnen verkrijgen, resulteer-de in een rastermaatvan 1,20 m. Hieruitontstond de standaard-bureaukamermeteen breedtevan 3x 1,20 - 3,60m, alzijn er ook kamers van 2,40 m breedte.De lengte van de kantoorblokken is ge-Cement 1986 nr. 3Albstodtweg9UTILITEITSBOUW ALGEMEEN ONTWElU'2$ -5ElJ4 Dwarsdoorsnede over verdieping?2205KansaleIIHl+r--::--,Fossodensl?lzeIIIII+~--.,..-=vorgeh Br?slungsetemenlmil lwischenpfoslenW?rmed?mmung(8cm Hortschoum)L- Tr?gerDwarsdoorsnede noordelijkgedeelte met 2 parkeerlagenBovenverdieping (4 zijntekenkamers/constructiebureaus)/$21li)Ili/Ili51li5.0623baseerd? op een veelvoud van de tra,veemaat van 7,20 m. Variaties van 2 tot12 eenheden leidtvan een??npersoons-kamer tot tekenkamers (fig. 3).D? afstandvande gevel tothartgangko-lom (diepte van de kamers) bedraagt5,15 m. De gang is 2 m breed (maat tus-sen de kolommen), de kolommen zelfzijn 0,40:x0,40 m. Hierdoorbedraagtdegebouwbreedte 2 x 5,15 + 2,40 - 12,70m (fig. 4).Deze algemene indeling is over de ver-diepingen 1tlm 5gelijk gehouden. Omoptische redenen zijn de kantoorvleu-gels opde 4een Severdiepingsteeds met1roostermaatvan 7,20 m aan beide ein-,den ingekort. Op de 6e verdieping is degang als open galerij uitgevoerd aan dezijde van de glazen hal. De aangrenzen-de kantoorruimten zijn wat hun inde-ling betreft aangepast aan deze wijzi~ging.2. Constructie en geprefabriceerdeelementenVoor de constructie van de kantoor-vleugels waren twee randvoorwaardenbepalend:- de eis van een gevel in betonelemen-ten;- de wens om boven de begane grondnog zes kantoorverdiepingen te situ-eren.Een betonnen gevel is vooral econo-misch als de constructieve belastingwordt benutvoor een draagfunctie. Ge-zien de toegstane gebouwhoogte en hetniveauverschil van het bouwterrein, telthet noordelijke gebouwdeel 7 bouwla-gen en het zuidelijke 8. Daardoor werdde verdiepingshoogte voor de normale10 Cement 1986 nr. 3B-B1 ",I? ~///""?('.,,jl / / /~I r- / /~75 35 755 Ontmoeting kolom/borst-4::=-:rr110r[-[weringselement 1 1;15(1 - ingebetonneerd hard-pvc) I.25 50 425 2 ., 191'-> IMontage kolom6 Kolommen, doorgaand over drieverdiepingen7verdiepingen 3 meter en voor de beganegrondvloer 4 meter.Eenvereiste minimumvrijeverdieping-hoogte van 2,80 m in de kantoren, bete~kende dat voor de vloerdikte, inclusiefafwerking, slechts 0,20 m overbleef.Constructiefresteerde0,16 m. Geziendebelastingen van 275 kg/mzin de kanto-ren, 500 kg/mzin de gangen en 1000 kgfmZlangs een 1 meter brede strook terplaatse van de scheidingswanden in degang, was het alleen mogelijk dit te be-reiken met een doorgaande constructiein dwarsrichting.Aan de andere kant moest het gebouwzoveel mogelijk worden opgebouwdmetgeprefabriceerdeelementenomre-denen van produktie (in eigen bedrijQen de beschikbare korte bouwtijd. Hetresultaat was een 'gemengde' con-structie (ziefig. 4). .- Ter plaatse van de gang dragen kolom-men van 0,4 x 0,4 m in doorsnede eentrogvormige plaat van 2,40 x 7,20 m,met ribben van 0,44 m hoog.- Tussen de dragende gevelkolommenlopen L-vormige liggers met ingebe-tonneerde thermische isolatie. Dezeelementen zijn 7,20 m lang.-.Tussen de trogvormige platen en deL-vormige liggers zijn 2,40 m brede en50 mm dikke geprefabriceerde vloer-platen met tralieliggers geplaatst. Hier-op werd over de totale gebouwbreedtevanca 13 meen 0,11 m dikke gewapend-betonvloer gestort waarmee een door-gaande plaatwerdverkregen. De L-vor-mige ligger vormde tijdens de uitvoe-ring tegelijk de borstwering.De gevelkolommen zijn dragend (fig. S)en onderhevig aan temperatuurspan~ningen. Een thermische isolatie metdampremmende laag is ingestort. Erblijft een niet-ge?soleerd betonvlakoverrondom de naar binnengerichte conso~les voor de oplegging van de L-liggers.Hetbeton is ter plaatse echter0,7 m dik.In een aparte montagegang zijn de ge-velelem?nten op een afstand van 10 mmvan de L-liggers geplaatst. Gezien hunontwerp konden de kolommen en ge-velelementen alleen worden geprefa-briceerd. Door seriematige vormvaria-ties en het gebruikvan een beperkt aan-tal mallen, kon een effici?nte produktieworden gerealiseerd (j?to 6-7-8).Het uitgangspunt voor het prefabrice-ren van het Z?blin-Haus berustop re-gelmaat en symmetrie van de beidekantoorblokken. Allebuitenkolommenzijn in ??n stalen mal gestort. Om pro-duktie- enmontageredenenzijn de ko-lommen maximaal 3 verdiepingenhoog. Ter plaatse van de tussenliggendeverdiepingsvloeren zijn schijnvoegenaangebracht voor de uiterlijke verschij-ningsvorm.Gezien de eisendie aanhetbetonopper-vlak werden gesteld, is een stalen malgebruikt, die aan de binnenzijde is be-kleed met een elastisch materiaal. Eendergelijke bekleding geeft een naadloosoppervlak van het beton terwijl de maltijdens het ontkisten bepaalde vervor-mingen kan ondergaan.Voor de gevelelementen waren slechtsdrie verschillende mallen nodig, name-lijk voor de begane grondgevels, delangs- en de kopgevels. De langsgevelsbestaan uit 6 m lange elementen voor-zien van 5 raamstijlen.Degeprefabriceerdekolommenzijnge-plaatst in fundatieblokken en vastge-stort in de fundering.De draagrichting van de vloeren op dezesde verdieping moest 90? worden ge-draaid, omdat langs de open galerij aande binnenzijdegeenoplegging mogelijkwas.3. StabiliteitDe stijfheid van de beide gebouwen te-gen horizontale krachten door wind isverkregen door de traptorens en eendwarswand in de centrale toren als sta-biliteitselementen uit te voeren (fig. 9).Ter plaatse van deze dwarswand is ookeen dilatatievoeg voorzien; de aanslui-Cement 1986 nr. 3 11UTILITEITSBOUW CONSTRUCTIEF ONTWERPEen mogelijke vervuiling en dejuist bijdonker beton duidelijker zichtbarekalkuitslag, worden op deze wijze on-dergeschikt gemaakt.Ookkleinekleur-afwijkingen vallen minder op. Verderwerkt een geproftleerde gevel gunstigop de akoestiek in de grote hal.Voor het bereiken Van het gewenstekleureffect is ijzeroxyde-pigment toe-gepasdnde betonspecie. De kolommenzijn gemaakt met normaal portlandce-ment.De lichtere kleurvan de borstwe-ringslementen ten opzichte van de ko-lommen is bereikt door het toepassenvan wit cement.10 Geveldetailen tegelijk ruimte ontstaat om een wa- 'terhol aante brengen.Om de mogelijke aansluiting vanschei-dingswanden om de 1,20 ~ ook naarbuiten zichtbaar te maken, zijn op deborstweringselementen geprefabri-ceerde betonnenstijlengeplaatstbij elkeraamaansluiting. Deze stijlen zijn voorhet stortenvan de borstweringselemen-terr in de mal opgenomen.Dankzij de proftlering in het oppervlakverwacht men dat deverweringgeenaf-breuk zal doen aan het uiterlijk en dathet beton gelijkmatig en daardoor es-thetisch aanvaardbaar zal verouderen.4. Gevelelementen (foto 10)De structuur van de gevel, de plaats vande voegen en de kleur zijn in nauwe sa-menwerking tussen architect, con-structeur en produktie-afdeling vanZ?blinontwikkeld.Doelwas een nieuwtype betongevel te ontwerpen waarinaanalleeisenomtrentvormgeving,con-structie, bouwfysica, levensduur en eenefficienten produktie en montage, wasvoldaan.Degevel bestaatuitrood/paarse kolom-men en iets lichter gekleurde gevelele~menten. Om de draagfunctie van dekolommen te accentueren hebbendekolommen een ronde vorm die ook isvoortgezet in de betonnen kapspanten.De verbinding van de kolommen metde gevelelementen wordt geaccentu-eerd met twee gebogen verstijvingsrib-ben. Deze verstijvingen z?ttenaanbeidekanten van de kolom en bieden ruimteaan eenvoegwaarin een kunststofdich-tingsprofiel kan worden geschoven.Het gevelelement heeft boven elk raameen dakvormige proftlering, waarmeede plaats vaneen raamwordtbenadrukttende vloerenzijnopgelegd op eencon-sole die eveneens dwarskracht kan op-nemen.Alleen de bovenste vloer is zonder voe-gengestort.Metdeze maatregelenvoor-komt men vooral in de onderste verdie~pingsvloeren te grote opsluitkrachten.Te zelfder tijd echter verzekert de van ,,..~~~~~~~~~~~~_~---,kern tot kern doorgaande bovenstevloerplaat een grotere stabiliteit aan hetgebouw dan haalbaar was met over de I----~~_~~~~~~~~~~~--l-~~~~~~~~-~~~-~~~~totale hoogte doorgaande dilatatievoe-gen. De stabiliteitswanden van de trap-tOrens zijn voor een deel geprefabri-ceerdenvooreendeelterplaatsegestort.8 Montage gev.elelement9 Stablliteitsvoorzieningen(1 - stijve wanden, 2 - dllitatievoegdie tevens dwarskrachten()verbrengt, 3 - horizontale krachten uitde kap, 4 - trekbanden ()p Severdieping)12 Cement 1986 nr. 3Over de betonnen spanten zijn in hetdakvlak stalen profielen geplaatst die debeglazing dragen. In het dakvlak zijnnog twee windverbanden aangebrachtvoor de langskrachten. De verticale be-lastingafdracht van de glazen kopwan-den heeft plaats via de raamstijlen. Deglazen wanden zijn verbonden met debeide eind-loopbruggen die de hori-zontale krachten uit de wanden over-brengen op de beide gebouwvleugels.zijkanten van de traparmen zijn ont-daan van de celllenthuid met een vlam-straalbehandeling. .6. De hal (f?to 12)Het dak van de hal overspant 24 m enbestaat uit kapspanten van geprefabri-ceerd beton (driescharnier spant) om de7,20 m. Dehorizontale krachten aan hetvoetpunt van de spanten wordenafge-dragen aan devloerplaathoven devijfdeverdieping. Om te vermijden dat de to~tale horizontale kracht via de relatiefslanke trappehuiskernen aan de funde-ring moetwordenovergedragen,zijnterplaatse van de loopbruggen trekstangenvanvoorspanstaalaangebracht(ziefig. 9).De trappehuizen zijn niet thermischgeisoleerd. Ze zijn in schoon beton uit-gevoerd, in dezelfde kleur als de gevels.wel is een vloerhedekking aangebrachtom hetgeluid te dempen. OnderkantenTrappehuis11Montage trogvormige plaat ter plaatsevan de gangen;rechts het storten van de druklaagUitwassen van het beton onmiddelijkna het ontkisten, bracht het toeslagma-teriaal aan het oppervlak. Daartoe werdde mal voor het aanbrengen van de be-tonspecie bespoten met een vertrager,zodat het afspuiten van het buitenstelaagje met een waterstraal onder hogedruk kon gebeuren.5. Trappel;lUizen (f?to 11)Ook de trappehuizen zijn geprefabri-L- ~~_-~~~~--' ceerd met trapannen in drie delen. Bo-ven- en onderarm rusten op debetref-fende verdiepingsvloer en de consolevan een buitenkolom. De middenarmpast tussen de heide andere in. Voor detraparmen endegevelelementen vandetraptorens waren slechts 2 stalen resp. 2kunststof mallen nodig: ??n voor linksdraaiende en de andervoorrechts draai~ende trappen.Cement 1986 nr. 3 13UTILITEITSBOUW CONSlRUCflEF ONTWERP61143DMkantoorvleugels + par-397DM/m31228DM/m2BouwkostenkeergarageofTotale kosten perarbeidsplaatsEnkele cijfersBruto vloeroppervlakte, ind. de par-keergarage 25652 m2bruto gebouwinhoud, incl. parkeerga-rage . 79309 m3inhoudvandegrotehal 4090811138. Energie:..besparingDe glazenhalwordt tevens benutomopenergiekosten te besparen. De radiato-ren in de kantoorkamersaan de halzijdezijn kleiner dan die aan de buitenzijdenvan de kantoorvleugels, aangezien detemperamurval aan de halzijde kleineris. Verder is de warmwater-voorzieningin de garderobes en toiletruimtes gere-geld via een warmtepomp die is onder-gebracht in de machinekamers op hetdak van de beide vleugels. De pompenzuigen dewarllle lucht aanonder dekapvandaan.Voorhetonderhoudvande glazenkapiseen mobiele steiger aanwezig op hetdak. Voor onderhoudswerk aan de bin-nenzijde van het glazen dak moet ge-bruik worden gemaakt van een hoog-werker. De vloer van de hal is berekendop het werken met dergelijk materieel.12 Opbouw grote hal De voetgangersbruggen, middentorens,f--~-------~------'haltrappen en de draagconstructie vande lift, zijn volledig geprefabriceerd inrood/paars beton. Het monteren vandeze onderdelen volgde op de montagevan de parkeergarage, van noord naarzuid:Voor het monteren van de kapspantenzijn twee mobiele kranen met 130 tonhijsvermogen ingezet die elk een spant-I--~----~--~~----,beenomhoog brachten. Een torenkraan13 Maken van de verbinding Was nodig om twee mensen de nokver-tussen de kapbenen binding te laten bevestigen (foto 13J.f----~~------~-~~_l7. Glazen kapDe overdekte hal meet 60 x 24- m meteen hoogte van 31 tot 33 m. De begla-zing bestaat uit enkel glas van 0,8 x 2,4m. In feite dient het dak slechts als af-dekking van de toegangsruimten enverbindingsbruggen. De hal bevat geenfaciliteiten die het hele jaar in gebruikzijn. Daarom zijn geen installaties aan-wezig om de hal in de winter te verwar-men en in de zomer te koelen.Uit de eerste ervaringen is gebleken datindewinter de temperatuurinde hal ca.10 ?C hoger is dan de buitentempera-tuur. In de zomerkande temperatuur inde hal hoog oplopen. Daarom zijn ver-schillende mogelijkheden tot ventilatieaanwezig: 60 pneumatisch bedienbareramen in de nok en draaibare lamellenindeverticaleglaswanden. Ookkunnenenkele grote deuren in de glazen wan-den worden opengezet.14 Cement 1986 nr. 3beslissing totde bouwstartvande bouw.ingebruiknamegebouwTijdschema:opdracht voor ontwerp aan architectjuni 1982dec. 1982maart 1983dec. 1984Cement 1986 nr. 3Het hier vertaalde/bewerkte artikel vanDr. Steinle is eerder verschenen als bij-drage in het boek Z?blin-Haus, uitgavevan Ed. Z?blin AG, in samenwerkingmet Karl Kr?mer Verlag Stuttgart 1985.De foto's zijn grotendeels afkomstig vanZ?blin en fotograaf Karl HugoSchm?lz, Keulen15