1 In het voormalige Meelpakhuis worden loftappartementen gemaakt. Foto: Corentin Haubruge 1 58?CEMENT?3 2025 De Meelfabriek in Leiden ondergaat een grootschalige transformatie, waarbij een industrieel gebouwencomplex wordt herontwikkeld tot multifunctioneel woongebied. De oude monumentale gebouwen worden gerenoveerd en er komen nieuwe gebouwen bij. In dit eerste van drie artikelen wordt de constructieve beschouwing van de bestaande constructies en de transformatie naar nieuwe functies toegelicht. Puzzelen met bestaande constructies Meelfabriek (1): Renovatie bestaande monumenten als onderdeel transformatie industrieel gebouwencomplex CEMENT 3 2025 ?59 auteur De Meelfabriek ligt aan de cen- trumzijde van de historische singel in Leiden. De fabriek werd opge- richt in 1884 en moest in 1988 om financiële redenen de deuren sluiten. In het 104-jarig bestaan zijn er steeds nieuwe panden bijge- bouwd. Het oudste nog bestaande pand is het Ketelhuis uit 1894 en de laatste bouwde- len zijn silo's, gebouwd in 1960. Na de slui- ting kocht ontwikkelaar Ab van der Wiel het complex en redde het daarmee van de sloop, met als idee het cultuurhistorisch erf- goed te behouden en te hergebruiken. In het nieuwe plan wordt De Meelfabriek een knooppunt voor wonen, werken, hotel, spa, horeca en kunst en cultuur. 2 Overzicht gebouwdelen De Meelfabriek. Het silogebouw, het meelpakhuis en het Riffellokaal/Molengebouw zijn bestaande gebouwen, de Singeltoren, Parkeergarage en het Duwo-gebouw zijn nieuwbouw 3 Plattegrond Meelfabriek-complex, gemarkeerd zijn in dit artikel behandelde gebouwen IR. ROB DOOMEN RO Partner / Adviseur Constructies Pieters PROJECTGEGEVENS project De Meelfabriek architect Studio Akkerhuis, Parijs ontwerp masterplan Peter Zumthor constructeur Pieters adviseur bouwfysica en brand LPB Sight installaties Burg installatietechniek beton-, metselwerk- en staalonderzoek Nebest geotechnisch adviseur Geobest onderzoek bestaande palen Wareco (tegenwoordig Aveco De Bondt) aannemer Van der Wiel Bouw betonwerk Hendriks/Van Muijen Betonbouw en HCI Betonindustrie (prefab) omvang totaal 55.000 m² BVO 2 3 60?CEMENT?3 2025 Bestaande situatie Het bestaande Meelfabriekcomplex kent een groot aantal gebouwen (fig. 2). Geen gebouw is hetzelfde: ze zijn in verschillende tijden gebouwd, met verschillende bouwmateria- len en systemen. Een groot deel van de ge- bouwen wordt getransformeerd, waarbij bestaande constructies rigoureus worden aangepakt om nieuwe functies mogelijk te maken. Een klein deel van de bestaande be- bouwing is gesloopt, onder meer om vrije zichtlijnen te creëren. En er zijn drie nieuwe gebouwen gemaakt. Dit artikel, het eerste van een drietal, gaat over de reeds voltooide transformaties (Silotoren, Meelpakhuis en het Riffellokaal/ Molengebouw, fig. 3). De nieuwbouw (Par- keergarage en Singeltoren) wordt in het tweede artikel behandeld. In het derde arti- kel komen de gebouwen aan de orde waar nu nog aan wordt gewerkt, het Silogebouw, de Schoonmakerij en het oude Ketelhuis. Controle bestaande constructies Bij herbestemmingen en onderzoek naar de constructieve mogelijkheden van een ge- bouw is de aanwezigheid van archiefteke- ningen essentieel. Er zijn honderden ar- chieftekeningen doorzocht, die goed zijn bewaard in de oude kluis van de Meelfa- briek. Ook is het gemeentearchief onder- zocht, maar daar was veel minder beschik- baar. Dit toont aan hoe belangrijk goede archivering door gebouweigenaars is. Als er, zoals bij de Meelfabriek, goede archiefgegevens zijn, dan is het vooral zaak om de staat van de constructie te controle- ren. Gestart is met een visuele inspectie. Hoewel grote problemen niet altijd goed zijn af te lezen, kun je met een eerste inspectie vaststellen welke materiaalonderzoeken nodig zijn. De funderingen zijn in eerste instantie gecontroleerd met lintvoegmetingen en wa- terpassing. Daarmee kon worden geconsta- teerd waar in het pand de grootste zettingen zijn geweest en waar de grootste scheefstand is ontstaan. Een groot deel van de bestaande ge- bouwen is op houten palen gefundeerd en die zijn grotendeels hergebruikt. Op diverse locaties zijn de palen vrijgegraven en geïn- specteerd om te zien of er houtrot was opge- treden, hoeveel draagkracht ze nog hebben en hoelang ze nog meegaan (foto 4). Bij alle gebouwen waren de palen nog goed, behalve bij het uit de 19e eeuw stammende Ketel- huis. Daar waren de palen rot en wordt de complete fundering hersteld met nieuwe palen. De betonconstructies zijn op basis van de visuele inspectie nader onderzocht (foto 5). Ter plaatse van schades zijn beton- kernen geboord en zijn diverse metingen Op de onderste 560 mm van de bestaande betonnen funde- ringsplaat is een nieuwe vloer van 1000 mm aangebracht 4 Onderzoek naar de bestaande paalfunderingen onder de gebouwen 5 Visuele inspectie liet meerdere type betonschade zien. Op diverse plekken heeft carbonatatie geleid tot corrosie van wapening en afspatten van beton 4 5 CEMENT 3 2025 ?61 gedaan. Van de betonkernen is gemeten wat de carbonatatiediepte is. En er zijn kernen gedrukt om de druksterkte vast te stellen. Met elektromagnetisch apparatuur werd de positie en diepteligging van wapening geme- ten tot een diepte van circa 100 mm. Met een betonradar kon dieper, tot circa 300 mm worden gemeten. Ook zijn potentiaalmetin- gen aan het beton uitgevoerd, waarmee (na ijking door lokaal open te hakken, foto 6) een inschatting is gemaakt van de te ver- wachten corrosie in de toekomst. Silotoren In 1960 is de Silotoren gebouwd. Deze stond gefundeerd op circa 300 betonpalen met daarop een 1,56 m dikke betonnen funde - ringsplaat. Daarop zijn betonnen silo's ge- bouwd. Deze hadden hele kleine afmetingen: de silocellen waren circa 2 × 4 m² groot. Her- gebruik van de silo's was daarom niet reëel, maar hergebruik van de bestaande fundering wel. Daarom is het gebouw vanaf de begane grond gesloopt en zijn de funderingspalen en een deel van de funderingsplaat gehandhaafd en hergebruikt. In samenwerking met de geotechnisch adviseur is berekend wat de bestaande fundering kon dragen. Hergebruik van de bestaande palen was een mooie kans, maar tegelijkertijd ook 7 6 6 Meten van de mate van corrosie van de wapening 7 De nieuwe Silotoren. Foto: Corentin Haubruge een noodzaak. Het verwijderen van de be- staande palen was moeilijk voor elkaar te krijgen en zou geotechnisch gezien veel ontspanning in draagkrachtige ondergrond geven. En het maken van nieuwe palen tussen het zeer dichte palengrid zou com- plex zijn en zwaar heiwerk/schroefwerk opleveren. Nieuwe bovenbouw?Op de fundering is een nieuw woongebouw van 14 bouwlagen ge- plaatst (foto 7). Dit heeft een betonnen kern met daaromheen dragende prefab betonko- lommen buiten de gevels (fig. 11). De krach- ten worden in de nieuwe situatie veel min- der gespreid dan bij de oude silo's het geval was. De bestaande betonnen funderings- plaat was niet berekend op het spreiden van de krachten uit de nieuwbouw. Daarom is een nieuwe betonnen plaatfundering ge- maakt, met voldoende wapening om de krachten over bestaande palen te spreiden. Nieuwe funderingsplaat?Om een dure bouwkuip te voorkomen, is de onderste 560 mm van de bestaande betonnen plaat van 1560 mm behouden (foto 8). Op deze wij- ze bleven de paalankers verankerd en werd het grondwater tegengehouden. De boven- liggende 1000 mm is eraf gesloopt, door de 62?CEMENT?3 2025 maakt waarbij in de stijfheid van de funde- ringsplaat en die van de palen is gevarieerd. De nieuwe vloer is op sterkte berekend als een 1000 mm dikke betonplaat; alleen het nieuwe beton dus. Voor de paalreacties is het echter ongunstig als het oude en het nieuwe beton samenwerkt en de plaat zich als een stijve, 1560 mm dikke plaat gedraagt. In de controle van de paalbelastingen is daarmee rekening gehouden, door een om- hullende paalbelasting en plaatwapening te bepalen. 8 Hergebruik van de bestaande fundering nadat de bovenste 1000 mm eraf is gesloopt 9 Het wapenen van de nieuwe vloer Een uitdrukke- lijke wens was om het beton van vloeren en kolommen zichtbaar te houden vloer over 1000 mm in te zagen in vlakken en vervolgens de vlakken eruit te hakken. Vervolgens is een nieuwe vloer van 1000 mm aangebracht (foto 9). Op enkele posities treden in de uiter- ste grenstoestand trek en grote drukkrach- ten op in de fundering. Daarom waren zes nieuwe tubexpalen nodig. Deze zijn aange- bracht door sparingen in de bestaande fun- dering en gekoppeld aan de nieuwe vloer. Voor de berekening van de funde- ringsplaat is een gevoeligheidsanalyse ge- 8 9 CEMENT 3 2025 ?63 nieuwe plaat bestaande plaat Ten behoeve van extra stijfheid zijn de oude en nieuwe vloer gekoppeld. Dit door h.o.h. 600 mm ankers in te boren en de vloer ruw te hakken. Voor de vloerwapening zijn er prefab balkvormige korven aangebracht, om de dwarskrachtwapening veilig (arbotech - nisch) te kunnen monteren (fig. 10). Er is in overleg met de betonbouwer een stappen - plan voor het leggen van de wapening be- dacht, op basis waarvan een korventekening is gemaakt en de zware vloerwapening arbo - technisch goed kon worden geplaatst. Dragende kolommen?De nieuwe dragende betonkolommen staan buiten de thermische schil (fig. 11). De vloeren (binnen thermische schil) zijn met isokorven opgehangen aan de kolommen. Voor deze isokorven is in de vloer-kolomkruising slechts weinig ruimte: 400 mm breedte en 300 mm hoogte. Hier moeten forse krachten worden doorge- voerd, waarvoor uitgebreide afstemming met de leverancier van de isokorven (Schöck) heeft plaatsgevonden om de juiste wape- ningsconfiguratie te vinden (fig. 12 en 13). Een aantal buitenkolommen grenzen aan dragende binnenwanden. Hier ontstaat op korte afstand een verschil in thermische uitzetting. Door de buitenkolommen op deze posities niet-dragend te maken en verticaal schuivend uit te voeren, worden thermische vervormingsverschillen toegelaten zonder grote opgelegde momenten en dwarskrach- ten. Dit is gerealiseerd met een detail met een stalen plaat met holle achterruimte ('bakje'), die is verankerd in de vloerrand. Met slobgaten in de stalen plaat is voor de mogelijke translaties gezorgd. Het Meelpakhuis In het voormalige Meelpakhuis zijn loft­ appartementen gemaakt (foto 1). Het pak - huis kende een zware functie; er lag veel meel opgeslagen en er werd met zwaar ma - terieel gewerkt. Uit herberekening van het bestaande betonskelet en de fundering bleek dat op het bestaande gebouw drie nieuwe verdiepingen konden worden gemaakt. Omdat het hogere gebouw veel meer wind vangt, is middenin het gebouw een nieuwe stabiliteitskern gemaakt (fig. 20). Onder deze kern zijn 25 nieuwe Tubex-grout- injectiepalen geslagen. Bestaande paalfundering?Van de bestaande paalfundering met ruim 1200 vurenhouten palen waren archieftekeningen beschikbaar. Er zijn inspectieputten gegraven. Negen palen zijn op houtrot gecontroleerd. In alle onder - zochte palen werd bacteriële aantasting vastgesteld. Op basis van de analyse van hout- monsters en de restdiameter van de paal- koppen, is de kwaliteit van de palen echter als ruim voldoende beoordeeld. Op twee palen zijn proefbelastingen uitgevoerd. Op basis van een maximale 10 10 Principe wapening funderingsplaat 64?CEMENT?3 2025 drukkracht in de nieuwe situatie van 140 kN, zijn de palen beproefd tot 395 kN. Deze hoge proefbelasting komt voort uit de te rekenen veiligheidsfactor (hier vanwege beperkte steekproef factor 1,51), de te rekenen nega- tieve kleef in eindsituatie van 92 kN en de optredende positieve kleefbelasting tijdens de proeven van 92 kN. De testbelasting is daardoor: F test;SLT;max = 140 × 1,51 + 92 + 92 = 395 kN De proefbelasting is in zeven stappen met 30 en 60 minuten interval aangebracht (fig. 14). Zo kon de draagkracht worden getest en aangetoond. Op basis van de proefbelasting en een berekening van de optredende nega- tieve kleef is een gemiddelde draagkracht van de bestaande palen gevonden van 155 kN. Het was bovendien belangrijk dat met funderingsinspecties werd gecontroleerd of de palen ook conform de archieftekeningen waren uitgevoerd. Bij deze inspecties werd geen afwijking van het palenplan aange- troffen. Bovenbouw?In het ontwerp van het nieuwe loftgebouw is de bestaande metselwerkgevel verwijderd om daglicht naar binnen te halen (fig. 15). Bovendien zijn de vloeren rondom verlengd om ruimte te maken voor balkons (fig. 16) en zijn de gevelkolommen, die in de gevel recht waren, weer aangevuld tot een achthoek (fig. 17). Een uitdrukkelijke 11 11 Met oranje gemarkeerde niet-dragende kolommen om thermische vervormingsverschillen tussen binnen- en buitenconstructies mogelijk te maken CEMENT 3 2025 ?65 Bovenaanzicht Doorsnede A-A A A I.h.w.g. vloer Prefab kolom Fvd = 480 kN excentriciteit 200 mm Mdv=Fvd * excentriciteit Prefab kolom I.h.w.g. vloer Fhd1 = 100 kN Dit is inclusief kniksteun en wind. Fhd2 = 25 kN (kniksteun en wind) Alle deze belastingen kunnen tegelijk optreden. Fhd1, zie onder 300 mm 600 mm Ook een opwaartse belasting van 30 kN meenemen vanwe- ge temperatuurbelasting. 400 mm 1e verdiepingsvloerniveau excentriciteit 380 mm Mdh= Fhd2 * excentriciteit 12 Opgave van krachten in alle richtingen op de isokorven, bij de aansluiting van de dragende kolommen 13 Uitwerking van het isokorfdetail bij de aansluiting van de dragende kolommen 12 13 66?CEMENT?3 2025 14 14 Tijd-krachtdiagram van de proefbelasting van een van de palen 15 Gestript Meelpakhuis. Foto: Corentin Haubruge 15 CEMENT 3 2025 ?67 Verdieping 2 7,75 m E - Verdieping 2 7,95 m Beton nieuw / afschot 75-100 mm Bestaand dragende vloer, beton 190 mm 1901008020 Veiligheidsglas ballustrade Thermische Isolatie 80 mm Betonnenvloer nieuw Bestaand dragende vloer, beton 190 mm Vloerwarming / Koudebrug Isolatie 35 mm Vloer bedekking 20 mm 190100356520 BALKON Beton / ventilatie 100 mm Afdekvloer 20 mm ntb Afwerkvloer met vloerwarming 65 mm Continu waterdicht membraan afschot 1.5 % Isolatie / Gelokaliseerde gaten 75 190 265 Betonnenvloer bestaand Betonnenvloer nieuw HWA-buis geïntegreerd en nieuw deel of kolom Vloerbedekking 20 mm 190 99 1 100 0 Perforatie voor koudebrug onderbreking. Nieuwe betonvloer 100 mm. Tevens van binnen naar buiten doorlopen in verband met doorlopende krachten en wapening. BALKON (buiten) APPARTEMENT (binnen) Kolom (bestaand) Kolom (nieuw) Bestaande betonvloer. Bovenkant ruwhakken. Indien nodig deuvels toepassen. vloerverwarming bij koude- brug 17 18 16 Schema van de nieuwe plattegronden. Met uitbreiding rondom aan het gebouw (rood) nadat de metselwerk gevels zijn verwijderd. In het midden is de stabiliteitskern met rond trappenhuis zichtbaar 17 De oude kolommen waren in de gevel afgesneden en zijn in de nieuwe situatie weer aangestort tot achthoeksvormen 18 Principedetail binnen-buitenvloer met nieuwe betonvloer, perforatie en vloerverwarming om koudebrug te voorkomen 16 68?CEMENT?3 2025 wens van ontwikkelaar en architect was om het beton van vloeren en kolommen zicht- baar te houden. Dit leidde tot een complex detail, waarbij de gevel naar achter ligt en de vloeren van binnen naar buiten doorlopen (fig. 18). Samen met de bouwfysisch adviseur is hiervoor een oplossing gevonden. Geïnspi- reerd door de Zollverein School in Essen (architect Sanaa) is onderzocht of met ver- warmingsleidingen het temperatuursver- schil in de vloeren kon worden beperkt om condens- en schimmelvorming te voorko- men. Waar in de Zollverein de warmte een restproduct is van de Kolenmijn, is bij de Meelfabriek de energie niet gratis en was de wens om het energieverbruik met isolatie te reduceren. Daarom zijn de vloeren lokaal voorzien van sparingen (perforaties), die zijn gevuld met isolatie (fig. 18). Door de be- staande 180 mm dikke vloeren een nieuwe druklaag te geven kon de vloer waar nodig worden versterkt en konden de uitkragin- gen in de vloeren worden gemaakt. Van de bestaande vloeren zijn geen wapeningsarchieftekeningen gevonden. In samenwerking met Nebest is de vloerwape- ning gescand. De vloervelden zijn circa 19 19 Output van de wapeningsscans waarin zowel onderwapening als bovenwapening is gemeten. De scans zijn geijkt door lokaal de vloer open te hakken en wapening op te meten 20 Doorsnede Meelpakhuis 20 CEMENT 3 2025 ?69 21 22 21 Het oorspronkelijke interieur van het Meelmagazijn, met prachtig zichtwerk beton dat door dichte metselwerkgevels aan het zicht onttrokken was. Foto: Suzanne Baars 22 Cirkelvormige ruimte in het midden van het gebouw voor het ronde trappenhuis. Foto: Corentin Haubruge 5 × 5 m² groot en bleken diagonaal gewapend (fig. 19). Vanwege de vroegere zware belasting was de capaciteit van de vloeren relatief hoog. Op basis van de beschikbare informa- tie konden alle controleberekeningen wor- den gemaakt. De te maken sparingen, uit- kragingen en de druklaag zijn zodanig ontworpen dat de onderwapening in de bestaande vloer nog voldeed. Alleen de dakvloer was niet sterk ge- noeg. Uit de wapeningsscans bleek dat de vloer door corrosie van deze wapening on- voldoende veilig was. De vloer is in de nieu- we situatie opgehangen aan de nieuwe con- structies van de optopping (zie hierna). Optopping?Bovenop het betonnen casco is een lichte stalen constructie toegevoegd voor drie nieuwe verdiepingen met staal- plaatbetonvloeren (fig. 20). De nieuwe op- bouw ligt iets terug van de bestaande gevels. Deze setback wordt gedragen met stalen lig- gers boven het bestaande dak. Deze liggers dragen de nieuwe verdiepingen en de terug- liggende gevels. Zoals eerder aangegeven is de oude dakvloer aan deze staalconstructie opgehangen. De optopping wordt gestabili- seerd door de betonkernen die vanuit het bestaande gebouw doorlopen. 70?CEMENT?3 2025 23 Rond trappenhuis als verwijzing naar de oude meelglijbanen. Foto: Corentin Haubruge 24 De oude meelglijbanen. Foto: Suzanne Baars 25 Het voormalige Molengebouw en Riffellokaal is een nieuw loftgebouw geworden voor 30 lofts. Foto: Corentin Haubruge 23 24 25 CEMENT 3 2025 ?71 26 26 Bestaande constructie Molengebouw met stalen spanten en houten vloeren, die zijn overlaagd met beton Door het lage gewicht van de drie vloeren was versterking van de bestaande houten palen niet nodig. Kolommen en trappenhuis?De bestaande constructie is fotogeniek, al het beton blijft in het zicht. Opvallend zijn onder andere de achthoekige kolommen, voorzien van pons- koppen (foto 21). Een bijzonder element is ook het ronde trappenhuis in het midden van het gebouw (foto 22). Er zijn cirkelvor- mige trappen gemaakt, ter referentie aan de meelglijbanen in de oude fabriek (foto 23). Molengebouw en Riffellokaal In 2020 zijn het voormalige Molengebouw en Riffellokaal, die samen één gebouw vormen, getransformeerd tot woongebouw met 30 woonlofts (foto 25). Het Riffellokaal is ge- bouwd in 1931 en het Molengebouw in 1947. Voorheen stond dit rijksmonument vol machines om het graan voor de Meelfabriek te verwerken. Bestaande constructie?De bestaande con- structie van respectievelijk acht en zeven bouwlagen bestaat uit momentvaste stalen portalen, houten vloeren en metselwerk ge- vels (foto 26). De portalen staan h.o.h. 5 m. Daartussen liggen secundaire stalen liggers h.o.h 2,5 m. Tussen die secundaire liggers overspant de houten vloer van 60 mm dikke platte balken. Het gebouw is gefundeerd op houten palen (Riffellokaal) en op betonnen palen (Molengebouw). Voor de transformatie zijn de houten vloeren voorzien van een 180 mm betonnen druklaag, met daarop een zwevende dek- vloer. Hiermee verbetert de geluidskwaliteit, is de vloer brandwerend en is er een tweede draagweg gecreëerd. De staalconstructies zijn brandwerend gecoat. Zowel de staalcon- structies als de houten vloeren zijn zichtbaar gebleven in de lofts. Optopping?Op het gebouw is een eenlaagse (Riffellokaal) en tweelaagse (Molengebouw) optopping gemaakt (fig. 27). De optopping heeft een staalconstructie met staalplaatbe- tonvloeren en een houten balklaag voor het dak. In de optopping is een groot penthouse met dakterras gemaakt. Vanwege de grotere hoogte door de optopping was een versterking voor stabili- teit nodig. De bestaande staalconstructie is volledig doorberekend. Hieruit bleek dat het in de oorspronkelijke toestand al erg veel vervormde bij wind. Te veel voor een com- Bij het Riffellokaal/ Molengebouw zijn ter plaatse van beoogde binnenwanden diagonale verbanden toe- gevoegd 72?CEMENT?3 2025 27 27 In de 3D-overzichten zijn de oude (wit) en nieuwe (blauw) constructies goed zichtbaar. Met extra kruizen en diagonalen voor stabiliteit fortabel woongebouw. Daarom zijn er in de bestaande staalconstructies ter plaatse van beoogde binnenwanden diagonale verban- den toegevoegd (fig. 27). Door deze gespreid in het gebouw toe te passen waren verster- kingen in de fundering niet nodig. 30 jaar voorbereiding Al vanaf 2015 wordt er door het ontwerp- en bouwteam gewerkt aan dit complexe pro- ject. Daarvoor had eigenaar/ontwikkelaar Ab van der Wiel al bijna 30 jaar voorberei- ding getroffen. Dit geeft aan wat erbij komt kijken om waardevol cultuurhistorisch erf- goed te transformeren. Naar verwachting worden de laatste bouwwerkzaamheden in 2026/2027 afgerond.? CEMENT 3 2025 ?73