Waardering voor betonkolossen Juiste aanpak bij hergebruik geeft bestaande gebouwen een welverdiende toekomst 1 Stadhuis Den Helder: zichtbare betonconstructie draagt bij aan industriële uitstraling. Foto: bbn 1 14?CEMENT?3 2025 Sloop gebouwen: terecht of niet? Renovatie had twintig jaar geleden een wat stoffig imago. Esthetische en pragmatische overtuigingen leidden in het verleden vaak tot de sloop van betonkolossen. Gelukkig stellen we onszelf steeds vaker de vraag: is sloop wel de beste keuze? Inzichten ten aan- zien van duurzaamheid én ontwikkelingen in technologieën voor renovatie dragen bij aan een grotere waardering voor bestaande gebouwen en materialen. Een alternatief voor sloop is de her- ontwikkeling van bestaande bouw. Beton- constructies die beschikbaar komen zijn meestal naoorlogse gebouwen tot de jaren 80. Ieder decennium heeft zijn eigen ken- merkende esthetiek en constructieprincipes (zie kader 'Ontwikkeling in betonconstruc- ties'). Die esthetiek draagt bij aan het be- staansrecht van oude gebouwen, zeker in een tijd dat er steeds minder zichtbaar beton in nieuwe gebouwen komt. De industriële uit- straling is de moeite van het 'bewaren' waard (foto 1). Roept zo'n betonnen look een milieu- vriendelijk gevoel op? Niet direct, maar de bestaande betonconstructies hebben hun CO?-uitstoot al gehad. Bij sloop gaat dat milieutechnische voordeel verloren (zie kader 'Milieu-impact'). Ondanks deze plus- punten worden er nog steeds gebouwen gesloopt. Wat zijn hiervoor de overwegingen en is het terecht? Uitdagingen hergebruik Bij het hergebruik van bestaande gebouwen zijn er een aantal uitdagingen, zoals financi- ën, flexibiliteit, materiaalkosten en comfort. Deze worden hierna achtereenvolgens be- sproken. Financiën?Afhankelijk van het aantal ingre- pen kan een grondige renovatie qua kosten vergelijkbaar zijn met sloop-nieuwbouw, en dan lijkt de keuze voor sloop-nieuwbouw logischer. Zeker omdat men bij een klein prijsverschil, net als bij een auto, liever gaat voor het nieuwste model dan voor de occasi- on. Dat is echter vaak niet terecht. Als je het gebouw goed onderzoekt en de juiste alter- natieven in kaart brengt, haal je bij het her- gebruik van een bestaand gebouw vaak het niveau van nieuwbouw als het gaat om ge- bruik en comfort. Los daarvan is het zaak andere criteria dan financiën mee te nemen in de besluitvorming, zoals architectoni- IR. EVELINE GOOTZEN Ontwerpleider ABT bv IR. LARS HOGENBOOM Specialist Civiele Techniek ABT bv auteurs In Nederland staan miljoenen naoorlogse gebouwen waarin beton een grote rol speelt. Of je deze gebouwen nu mooi vindt of niet, ze vertegenwoordigen een grote waarde. Op economisch, architectonisch, functioneel, monumentaal en milieutechnisch gebied. Dit, in combinatie met de huidige klimaatcrisis en ?doelen, zou moeten leiden tot het uitgangspunt dat hergebruik van bestaande gebouwen en/of gebouwonderdelen vanzelfsprekend is, of op zijn minst altijd zorgvuldig moet worden overwogen. CEMENT 3 2025?15 bouw minder dwingend, maar door vanuit de mogelijkheden van het bestaande gebouw te denken, is vaak meer mogelijk dan ge- dacht. Binnen de bestaande kaders valt na- melijk veel aan te passen; het vraagt alleen om een andere manier van kijken en den- ken. En passen de wensen van de gebruikers toch minder goed? Dan kan er ook deels nieuwbouw worden toegepast in plaats van volledige sloop. Ook dat is winst. Materiaalkosten?Onze welvaart heeft er in de afgelopen 100 jaar voor gezorgd dat we nauwelijks meer circulair denken en/of handelen. Nieuw materiaal is momenteel (nog) goedkoper dan hergebruik van be- staand materiaal. Bestaand materiaal vraagt namelijk vaak om meer organisatie en be- werkingen voordat het herbruikbaar is. Deze prijsverhouding zal in de komende jaren moeten gaan veranderen, bijvoorbeeld door de invoering van een CO?-tax. Daarnaast kunnen een toename van hergebruik, de ontwikkeling van technieken op dit vlak en schaarste van nieuwe bouwmaterialen gaan leiden tot een betere prijsverhouding. Comfort en energieprestatie?Bestaande ge- bouwen hebben zonder aanpassingen vaak minder comfort en een slechtere energie- prestatie dan nieuwbouw. Dit vraagt om verduurzamingsmaatregelen om de operati- onele CO?-uitstoot te verkleinen. Deze aan- passingen zijn in de meeste gevallen prima door te voeren; zo geef je het gebouw een tweede leven terwijl je een comfort bereikt dat vergelijkbaar is met nieuwbouw. Uitdagingen bouwfase?Als de gebruiker tijdens de renovatiewerkzaamheden in het gebouw blijft, kan overlast worden ervaren. Als gekozen wordt tijdelijk te verhuizen, moet er twee keer worden verhuisd, met de bijbehorende kosten en het ongemak. Daar - naast is het bij renovaties niet ongebruikelijk dat tijdens de bouwfase onverwachte tegen - vallers aan het licht komen. Je weet nog niet wat je niet weet en daar kom je alleen in het werk achter. Door in het voortraject gedegen onderzoek te doen naar de mogelijke risico's en beheerswerkzaamheden, kan de impact van tegenvallers wel worden beperkt. 2 Hugo R. Kruytgebouw in Utrecht, pionier in de toepassing van prefab constructies ONTWIKKELING IN BETONCONSTRUCTIES In naoorlogse betonnen gebouwen is de constructie vaak onderdeel van de esthetiek. De constructie is meestal niet weggewerkt achter verlaagde plafonds en gevelbekleding. Zichtbare afwerking zoals een plankenbekisting draagt bij aan de uitstraling. In de jaren 50 was er nog sprake van materiaalschaarste waardoor materiaalgebruik werd geoptimaliseerd. Zo werden voor betonvloeren verschillende diktes toegepast bij verschillende overspanningen. Kolomkoppen en kolomplaten werden toegepast om de maatgevende zone te versterken en de vloer verder licht te kunnen dimensioneren. In de jaren 60 was de vlakke plaatvloer in opkomst en verdwenen kolomkoppen uit beeld. De vloerdikte werd volledig gedimensioneerd op de maatgevende zone ter plaatse van de kolomaansluiting. Hierdoor is de hedendaagse vlakke plaat- vloer een stuk dikker dan de versie met kolomkoppen. De opkomst van prefab betonconstructies zien we in de jaren 70 (foto 2a en 2b). Het bouwproces werd geïndustrialiseerd en betonelementen werden onder geconditioneerde omstandigheden in de fabriek vervaardigd. Op de bouwplaats werden de elementen met natte en droge knopen aan elkaar verbonden. Het toepassen van voorspanning maakte het mogelijk betonconstructies slanker uit te voeren. In de jaren 80 werd er steeds meer geprefabriceerd en werden de werkzaamheden op de bouwplaats zo industrieel mogelijk gepland. 2a 2b sche waarde en duurzaamheid. Een be- staand gebouw heeft zijn CO?-uitstoot al gehad; een voordeel dat je niet zomaar mag weggooien. Flexibiliteit?Nieuwbouw kan worden ont- wikkeld als maatpak; geheel naar wens van de opdrachtgever. Zowel bij nieuwbouw als bij bestaande bouw heb je te maken met randvoorwaarden. Vaak zijn deze bij nieuw- 16?CEMENT?3 2025 3 3D-model Strawinskyhuis, kantoorgebouw Amsterdam 4 3D-model SL2, laboratoriumgebouw Universiteit Utrecht 5 3D-model stadhuis Den Helder Bestaande betonconstructies hebben veel potentie om te worden hergebruikt MILIEU-IMPACT Door het casco te hergebruiken, kan een grote milieubesparing worden behaald ten opzichte van nieuwbouw. Met name hergebruik van een con- structie heeft veel milieu-impact; zo'n 60% van de milieu-impact van een gebouw komt uit de constructie. Om de potentiële milieuwinst van herge- bruik van de draagconstructie te bepalen, kan de carbon footprint van de originele constructie worden bere- kend. Voor diverse projecten is bepaald wat de milieu-impact zou zijn wanneer de bestaande constructie nieuw zou worden gebouwd met dezelfde hoe- veelheden beton en staal. Hierbij is gebruikgemaakt van de milieu-impact van hedendaags staal en beton. ABT zet hiervoor de zelf ontwikkelde MIM- tool in (Milieu Impact Monitor). Zo kan een goede onderbouwing worden gegeven van het belang van herge- bruik van bestaande gebouwen. Afge- lopen jaren heeft deze bewijslast geholpen in besluitvorming en geleid tot een volgend leven voor verschil- lende gebouwen. 3 4 5 Behoud betonconstructie 9.500 m² BVO Milieu-impact bij herbouw bestaande betonconstructie incl. fundering: 1700 ton CO? Behoud betonconstructie 9.000 m² BVO Milieu-impact bij herbouw bestaande constructie incl. fundering en gevel: 1800 ton CO? Behoud betonconstructie 3440 m² BVO Milieu-impact bij herbouw bestaande betonconstructie incl. fundering: 245 ton CO? CEMENT 3 2025?17 Daarnaast is een goede fasering van belang om overlast zoveel mogelijk te beperken. Aanpak hergebruik Als iets duidelijk is, is het dat het rijp maken van gebouwen voor een tweede, derde of nog langer leven vraagt om een andere manier van denken. Én om een andere manier van ontwerpen en engineeren. Om construc- teurs en opdrachtgevers te helpen bij het maken van de juiste, duurzame, keuzes ont- wikkelden dr.ir. Karel Terwel van TU Delft / IMd Raadgevende Ingenieurs en ir. Roy Crielaard van TU Delft / Arup een stappen- plan met vier kernstrategieën [1]. De kern: door direct duurzame keuzes te maken in het ontwerp wordt de milieu-impact maxi- maal beperkt. De eerste stap die moet wor- den gezet, is het vergroten van de waarde van bestaande gebouwen. Deze andere manier van denken kun je ontwerpend onderzoeken of onderzoe- kend ontwerpen noemen. Het is hierbij zaak dat de ingenieurs al vroeg in het proces worden betrokken, al in initiatieffase. Door vanuit het bestaande gebouw te ontwerpen, kunnen mogelijk relevante technische as- pecten worden meegewogen in de ontwik- kelvisie. Hoe zit het gebouwskelet exact in 6 6 Het nieuwe Stadskantoor Heerlen en het gerenoveerde monumentale Raadhuis vullen elkaar aan. Foto: Ossip van Duivebode elkaar en welke mogelijkheden en onmoge- lijkheden biedt het? Hoe is het gebouw inge- deeld en wat zijn de stramienmaten en verdiepingshoogtes? Kan volume worden toegevoegd? Door het gebouw zowel tech- nisch als functioneel in beeld te brengen, kan een weloverwogen beslissing worden genomen over hergebruik of nieuwbouw (deels of geheel). Het is hierbij belangrijk keuzes voor (verduurzamings)ingrepen te maken op basis van effectiviteit, milieu-impact, kosten en terugverdientijd. Door te denken in vari- anten ? van minimale tot vergaande ver- duurzaming ? komen alle consequenties helder in beeld. Dat je hierbij niet alleen de constructie in ogenschouw moet nemen, mag duidelijk zijn. Het vraagt om een inte- grale aanpak en integrale samenwerking binnen de bouwsector. Een gebouw renove- ren en/of herbestemmen, is nu eenmaal een kennis­ intensieve opgave. Door alle disci- plines en onderdelen, zoals de gevel en installatieonderdelen ? mee te nemen in het onderzoek komen we samen tot het beste ontwerp. Dit vraagt om een integrale mind- set bij alle partijen en de opdrachtgever. Gelukkig zien we die mindset in toenemende mate ontstaan. 18?CEMENT?3 2025 gebouw te beschermen tijdens de bouw- periode om degradatie van de constructie te voorkomen. Met deze gegevens kunnen de moge- lijkheden om aanpassingen aan het gebouw te doen, worden bepaald. Door zoveel moge- lijk binnen de randvoorwaarden van de be- staande constructie te blijven, kunnen de benodigde voorzieningen om bijvoorbeeld sparingen te maken, worden beperkt of zelfs voorkomen. Uit constructief onderzoek volgt dat constructies vaak voldoende capaciteit hebben voor functiewijzigingen en in-/uit- breidingen. Zeker als het naoorlogse con- structies betreft, gebouwd voor de utiliteits- bouw. Beton in goede omstandigheden wordt alleen maar sterker. Dit geeft moge- lijkheden om binnen de veiligheidsmarges de grenzen op te zoeken van de capaciteit van de constructie. Maximaal benutten en uitbreiden capaciteit Om goed advies te kunnen geven over het gebruik van bestaande gebouwen, zijn vaak rekenkundige onderbouwingen nodig. Bij- voorbeeld omdat aanpassingen leiden tot andere uitgangspunten voor bestaande ge- bouwelementen of omdat er twijfels bestaan over de huidige werking van elementen. Kennis en ervaring zijn nodig om de resulta- ten van de archiefonderzoeken, reken- 7 Door het casco te hergebruiken, kan een grote milieubesparing worden behaald ten opzichte van nieuwbouw 7 Hoog Lindoduin Den Haag: grootschalige vernieuwing en verduurzaming galerijflat. Foto: Luuk Kramer Constructief onderzoek Om de bestaande constructie optimaal te kunnen benutten, is het van belang de op- zet, kwaliteit en prestatie vast te stellen. Bij constructiematerialen zijn de sterkte en stijfheid van belang voor het constructief be- oordelen van bestaande bouwwerken. Deze informatie kan worden herleid op basis van archieftekeningen. Hoe nieuwer het gebouw hoe vaker archiefgegevens beschikbaar zijn met daarop belastingsuitgangspunten, be- ton- en wapeningskwaliteit en toegepaste dekking. De meeste gegevens kunnen wor- den geverifieerd met visuele inspecties. Tij- dens deze inspecties kan ook de conditie van de betonconstructie worden vastgesteld. Zoals het Kennisportaal Constructieve Veiligheid aangeeft, moet per project wor- den gekeken of deze informatie voldoende is om de benodigde berekeningen en beschou- wingen uit te voeren. Soms is het nodig aan- vullend destructief onderzoek uit te voeren bij het gebouw, bijvoorbeeld om uitgangs- punten zoals de betonkwaliteit te verifiëren en carbonatatiediepte vast te stellen. Deze informatie kan worden gebruikt om de rest- levensduur van het gebouw en het degrada- tierisico vast te stellen. Dit is met name van belang als een gebouw tijdens de renovatie in buitenconditie komt te staan. Afhankelijk van de eigenschappen en conditie van de betonconstructie, kan het beter zijn het CEMENT 3 2025?19 kundige analyses en gebouwinspecties te kunnen interpreteren. Afhankelijk van de situatie kunnen eenvoudige of geavanceerde rekenmethodes worden ingezet. Met niet-lineaire berekenin- gen kan het werkelijke gedrag van gebouwe- lementen beter worden benaderd. Door dit gericht in te zetten op kritieke elementen, kan de maximale capaciteit uit gebouwele- menten worden gehaald en kunnen verster- kingsmaatregelen worden voorkomen. Is de capaciteit van de constructie toch onvoldoende dan is lijmwapening vaak een eenvoudige maatregel om balken, vloeren en wanden te versterken. Dit kan bijvoor- beeld worden ingezet wanneer er sprake is van grote sparingen in een vloer bij bijvoor- beeld de transformatie van een kantoorge- bouw naar een appartementencomplex. Of bij wijzigingen van het statisch systeem van de vloer door bijvoorbeeld de toepassing van vides. Daarnaast is het een effectieve oplos- sing wanneer een gebouw in de nieuwe functie een hogere gebruiksbelasting heeft. Door het toepassen van lamellen in twee richtingen met een totale dikte van slechts 1 tot 2 cm kan de ontwerpfilosofie van de constructieve vloer gehandhaafd blijven en toch op een veilige manier een tot tweemaal hogere gebruiksbelasting worden toegepast. Aandachtspunten bij de toepassing van lijm- wapening zijn de verankering van de lamel- Afhankelijk van de situatie kunnen voor hergebruik geavanceerde rekenmethodes en versterkingen nodig zijn 8 8 Bij SL2 Utrecht worden constructieve ingrepen geminimaliseerd door het ontwerp in te passen in de bestaande betonconstructie. Foto: ABT bv 20?CEMENT?3 2025 len en de benodigde voorzichtigheid bij de afbouwwerkzaamheden, zodat de lamellen niet beschadigd raken. Via integrale aanpak naar maximale benutting De ervaring is dat bestaande betonconstruc- ties veel potentie hebben om te worden her- gebruikt. Bovendien blijven door hergebruik de waardes van het gebouw behouden: op economisch, architectonisch, functioneel, monumentaal en milieutechnisch gebied. Aangezien elk gebouw uniek is, vraagt het maximaal benutten van de potentie van een bouw om een specifieke en integrale aan- pak. Het benutten van deze potentie past bij de huidige duurzaamheidsfilosofie. Want zelfs wanneer je een bestaand gebouw sloopt en er met de huidige technieken een super duurzame constructie voor terugzet, leidt het nog steeds tot meer milieubelasting dan hergebruik. LITERATUUR 1?Terwel, K., Crielaard, R., De rol van de constructeur in de aanpak van de klimaatcrisis. Cement 2023/1. 9 10 9 Bij Stadskantoor Westnieuwland in Vlaardingen zijn voor de cascadetrap nieuwe vloersparingen aangebracht tussen wapeningsbanen zodat versterkingen niet nodig zijn. Bron: Kraaijvanger 10 Bij het nieuwe hoofdkantoor van dsm-firmenich is hogere toelaatbare belastingen op poeren bereikt door geavanceerd rekenen CEMENT 3 2025?21