ing.M.C.M. van MaarschalkerwaartAdviesbureau voor Bouwtechniek (ABT),VelpGe?ntegreerd bouwen inbetonNieuwbouw kantoorgebouw voor ABT Adviesbureauvoor Bouwtechniek bv te VelpAlgemeenBij de opgave voor de nieuwbouw van ABTstond integratie voorop. Hieronderwordt verstaan,dat bouwmateriaalkeuze, draagstructuur,geveloplossing, klimaatregeling, economie en ar-chitectonische verschijningsvorm, harmonisch op elkaar zijn afgestemd. De nieuwbouw be-staat uit drie bouwdelen, A,B en C (fig. 1). De bouwdelen A en C zijn geheel uitgevoerd inbeton; bouwdeel B geheel in staal.Bouwdeel A biedt behuizing aan secretariaat, receptie, bibliotheek, documentatie, bestekkenen begrotingen, administratie, directie, funderingstechniek, bouwconstructie en buitenin-spectie. Bouwdeel B vormt de zgn. ontmoetingsruimte en functioneert als kantine, lezingen-ruimte en expositieruimte. In bouwdeel C zijn ondergebracht: de tekenkamers, eenstruc-teurskamers, elektronica, laboratorium en lichtdrukkerij (foto 2).1Plattegrond begane grondA ._._._._._._._.C B?_?_?_?_?_;_?_?-oCement XXXVII (1985)nr. 12SitueringHet gebouwencomplex is gelegen op een terrein evenwijdig aan de A-12, de autosnelwegUtrecht-Arnhem die verbinding geeft met het zgn. Velperbroek-circuit richting Duitsland.Deze autosnelweg wordt druk bereden en veroorzaakt een geluidsbelasting van ca. 68 dBa.Het terrein wordt gekenmerkt door een zeldzaam bomenbestand en is onderdeel van eenuitloper van de Veluwe, licht glooiend van noord naar zuid tot aan de Arnhemsestraatweg.Aan de zuidkant van deze weg daalt het maaiveld abrupt en sterk en mondt uit in het uiter-waardengebied van de IJssel. Vanuit het terrein is het uitzicht panoramisch.Oorspronkelijk heeft op het terrein een grote villa gestaan met aangebouwde orangerie enbijgebouwen. Van deze feiten is door de architect gebruik gemaakt om er het ontwerp opaf te stemmen. Bouwdeel A staat op de oorspronkelijke plaats van de villa en heeft quagebouwmassa affiniteit met de oorspronkelijke bebouwing. Bouwdeel B is ingegeven doorde orangeriegedachte en bouwdeel C door de oorspronkelijke bijgebouwen.8702Aanzicht vanaf de Arnhemsestraatweg3Achterzijde van het gebouw, mettuinaanlegCement XXXVII (1985)nr. 12Het complex is zodanig gesitueerd, dat het bomenbestand is ontzien en de gebouwdelenen omgeving op elkaar zijn afgestemd. Door renovatie heeft het terrein een parkachtig karak-ter gekregen, ondanks de parkeerplaatsen die op het terrein zijn gerealiseerd. Het geheeldoet denken aan een Engels tuinlandschap (foto 3).Ge?ntegreerd bouwenIn het programma van eisen stond de gewenste ruimte voor een personeelssterkte van 100personen centraal. Gekozen werd voor een kamerkantoor. Ook de tekenaars worden in ka-mers voor maximaal 4 personen ondergebracht.De genoemde integratiegedachte betekent onder meer dat de gevels onderdeel uitmakenvan de constructie. Het zijn ter plaatse gestorte gevels met een dikte van 200 mm, aan debuitenzijde ge?soleerd. Zij zijn zowel aan binnen- als buitenzijde vlak uitgevoerd, dus zonder8714Dwersdootsnede gebouw A5geveldooesnede integratie van tuneties2700 + vloerbetonisolatiestuclaagaluminium __t?????????? retourluchthardglas600 + vloer1250 + vloervloer ei!verhoogdesysteetnvloer- afzuigsysteemt.b.v. klimaatraamasu-c vroer/CernentXXXVII(1985)nr. 12kolommen. Boven de raamopeningen is voorzien in een doorgaande verzwaring van 350 mmdikte als oplegging voor de vloerconstructies (fig. 4-5).Deze constructieve oplossing biedt de volgende voordelen:-de gevel wordt benut als drager;-de stabiliteit van het gebouw kan voor een belangrijk deel worden ontleend aan destructie, zodat ruimere mogelijkheden voor dekernoplossinq ontstaan;-de scheidingswanden kunnen op een klein stramien gemakkelijk en op de gevelsworden aangesloten;-Iucht- en geluidlekkage worden, met het oog op het verkeerslawaai, tot een minimum beperkt;-voor raamkozijnen kan dezelfde aansluitdetaillering worden aangehouden;-dankzij het ontbreken van lateibalken worden koudebruggen voorkomen;-tenbenoeve van de klimaatregeling kan gebruik worden gemaakt van de massa van beton;-ten slotte is ook de vrijheid van architectonische vormgeving groter geworden, hetgeen totinteressante oplossingen heeft geleid. .Ook vanuit de uitvoering beschouwd biedt de gekozen constructie perspectieven. Na hetgereedkomen van de eerste bouwlaag in ruwbouw kunnen de andere uitvoeringsdisciplinesmet hun werk beginnen. Omdat raamopeningen met eenvoudige middelen afte dichten zijn,speelt regenverlet geen rol. Zodoende wordt op bouwtijd bekort. De duidelijke scheidingtussen werkzaamheden binnen en buiten komt in de werkplanning tot uiting.Het is iil verband met het bovenstaande van belang er hier op te wijzen dat de tijd waarinde draagconstructie tot stand komt, niet bepalend is voor het tijdstip waarop het project alsgeheel gereed komt. Veelal zijn het de werkzaamheden aan de diverse installaties die voorde bouwtijd van de steeds complexer wordende gebouwen maatgevend zijn. Gebouwenkrijgen steeds meer het karakter van een machine. Daarom moeten de andere disciplinesbij de bouw in een zo vroeg mogelijk stadium met hun werk kunnen beginnen. Dit aspectmoet tijdig in de uitvoeringsbeoordeling van nieuwbouw worden betrokken.Terug naar de conceptie van het bouwplan, mag ten slotte nog worden opgemerkt dat degekozen uitgangspunten ook de vrijheid van gevelafwerking hebben verruimd. Een keuze ismogelijk uit: metselwerk, volkernplaten, eternietplaten, glasplaten, metaalplaten, hout enpleisterlagen. Gekozen is voor een glasvezel-versterkte minerale pleisterlaag, die naderhandmet keimverf werd behandeld.De gevelisolatie achter de pleisterlaag bestaat uit polystyreen schuimplaten die tegen debetonwand zijn aangebracht. Deisolatieplaten zijn zowel aan de voor- als achterkant voorzienvan groeven in vierkantpatronen, ten behoeve van de hechting zowel aan de betonwand viaeen Heek-kleefpasta als voor de minerale pleisterlaag. Met de genoemde kleefpasta is meerdan 25-jaar ervaring opgedaan.Prefabricage of ter plaatse stortenDe toepassing van gewapend- of voorgespannen beton bij dragende gevelelementen is nietnieuw meer. Binnen het bureau is met vroegere projecten reeds de nodige ervaring verkregen.De eerder opgesomde voordelen zijn daarbij telkens bewaarheid gebleken.Interesssant is, dat de uitvoering in ter plaatse gestort beton, danwel met behulp van gepre-fabriceerde elementen facultatief gekozen kan worden. Een en ander is afhankelijk van devoorbereiding door de uitvoerende aannemer. Een duidelijke tendens hebben wij daarin nietkunnen ontdekken. Het dwingend voorschrijven in de een of de andere uitvoeringswijze moetmet zorg worden overwogen. Ingevallen van zeer beperkte bouwtijd zal prefabricage tijds-voordeel bieden, althans wanneer de elementen voor de gunning van het project reeds bijeen betonfabriek zijn ondergebracht, zonodig inclusief de montage middels een parti?leaanbesteding. De hoofdaannemer zal deze levering in zijn werkschema moeten opnemenen verwerken.8726Montage vloerplaten voor bouwdeel ACement XXXVII (1985)nr. 12Wordt de keuze vrijgelaten, dan is het zinvol beide uitvoeringsmethodes op de bestekteke-ningen aan te geven. Demogelijke consequenties van de keuze kunnen dan in de ontwerpfaseworden gewogen en beoordeeld.In de woningbouw is het een veelvuldig toegepaste uitvoeringsmethodiek om de draagstruc-tuur van wanden en vloeren te combineren met geprefabriceerde, gevelafsluitende elemen-ten. Meestal zijn dat binnenspouwbladen zonder dragende functie. Wel dragen zij bij aande stabiliteit van de bouwblokken, zodat de invulling met scheidingswanden een vrije keuskan worden.Het is opmerkelijk dat ook Zeer hoge en omvangrijke gebouwen, met een grote mate vanrepetitie in ter plaatse gestort beton met dragende gevels zijn uitgevoerd. Voorbeelden zijnde Rabobank Utrecht en de Deutsche Bank teFrankfurt, beide voorzien van een spiegelendeglasgevelafwerking. Ook de gevels van het onderhavige kantoorgebouw, althans de gebouw-delen A en c.zijn uitgevoerd in ter plaatse gestort beton. Hier wordt de stabiliteit verzorgddoor de gevels in combinatie met de vloeren die als schijf fungeren.ConstructieDe bouwdelen A en C bestaan uit drie bouwlagen, bouwdeel B heeft ??n bouwlaag. Dedraagconstructiebinnen de gevelomtrek bestaat voor bouwdeel A uit een midden-construc-tie van ter plaatse gestort beton, 0'1.:-een ringbalkals vierkant, die aan twee tegenover elkaar gelegen randen is opgelegd opbetonschijven. Deze schijven vormen de frontwanden voor resp. het trappehuis en de lift-schacht e.a.;-links en rechts van de betonschijven zijn twee balkenparen geformeerd die in langsrichtinghet gebouw doorlopen tot in de betongevels. Tussen de ringbalken en de balkenparen zijnde vloeren ter plaatse gestort. De overige vloerdelen bestaan uit voorgespannen kanaalpla-ten, die enerzijds rusten op de verzwaringen van de betongevel, anderzijds op de ter plaatsegestorte middenconstructie. Het niveau van deze prefab-vloerconstructie ligt 450 rnrn lagerdan het Ier plaatse gestorte gedeelte. Daarmee wordt ruimte gekregen ten behoeve van dekanalen voor hetklimaatregelingssyst?em, het geheel afgedekt met zgn. computervloeren(foto 6-8).De voorgespannen kanaalplaten zijn 200 mm dik en zijn voorzien van een 50 mm druklaagter reducering van de drukspanningenin het gebruikstadium en dus voor beheersing vanhet vormveranderingsgedrag, in het bijzonder de kruipvervorming.De draagconstructie binnen het gevelgedeelte van bouwdeel C wordt gevormd door eenlangsportaal van ter plaatse gestorte betonbalken en -kolommen, waarvan een aantal isvoorzien van consolebalken. De vloerconstructie van dit bouwdeel bestaat eveneens uitvoorgespannen kanaalplaten, opgelegd op een verzwaring aan de betongevel en op hetmiddenportaal. Het geheel is voorzien van een druklaag van 50 mm; ook hier ligt de vloercon-structie 450 mm onder het vloerniveau.Het ganggedeelte, dat evenwijdig loopt met de oostelijke glasgevel van gebouw C (circa25% van de totale gevel), wordt gevormd doorprefab-betonelementen, rustend op de con-solebalken aan de kolommen. Ze zijn te vergelijken met balkonplatendie veel in de woning-bouw zijn toegepast. De bovenkant van de platen ligt op vloerniveau.De bouwdelen A en C worden met elkaar verbonden door bouwdeel B, dat geheel als staal-constructie is uitgevoerd. De structuur is ruimtelijk en uit buizen samengesteld. In dezeruimteis een loopbrug aangebracht die de bouwdelen A en C op verdiepingsniveau verbindt.8737-8De constructieve vloeren zijn ter plaatsevan de kantoorruimten lager aangelegd omruimte te scheppen voor deleidinginstallatiesCement XXXVII(1985)nr. 12De ruimten in bouwdelen A en C zijn vrij indeelbaar, ook als in de toekomst een totaal andereindeling gewenst zou zijn. De scheidingswanden bestaan uit nlet-draqend, wel zelfdragendmetselwerk. De plinten onder de wanden zijn uitgevoerd in geprefabriceerd beton, aan debovenzijde voorzien van een kloostersponning, waarin wapeningsstaven zijn aangebracht,ingebed in metselspecie. De bedoeling hiervan is een trekband onder de wandschijf aan tebrengen om daarmee een drukbooq te laten ontstaan. Zodoende wordt de scheidingswandzelfdragend en gaat het eigen gewicht naar oplegpunten in de draagconstructie. Hiermeewordt voorkomen dat hinderlijke kruipscheuren zouden ontstaan.FunderingHet gebouw is op staal qefuhdeerd, nadat een grondverbetering was uitgevoerd. Om econo-mische redenen is geen kelder ontworpen. De onderzijde van de fundering en begane grondzijn thermisch ge?soleerd.Thermische eigenschappen van het gebouwGevel- en dakisolatieDe gevelisolatie, bestaande uit polystyreen-platen geplaatst tegen de dragende betonnengevel en afgewerkt met een pleisterlaag, zorgt in principe voor een isolatie zonder koudebrug-gen. Daardoor wordt de aangebrachte isolatiedikte optimaal gebruikt. Door het ontbrekenvan koudebruggen is het tevens de effectieve dikte.De gemiddelde R-waarde van de buitenwanden bedraagt ca. 2 m2K1W.De dakisolatie be-staande uit foamglas, uitgevoerd als warm dak, heeft een gemiddelde R-waarde van 1,6m2K1W.Beglazing en zonweringDe beglazing en zonwering moeten gezamenlijk worden genoemd omdat gekozen is vooreen geventileerd 'klimaatraam'. De beglazing en zonwering worden beoordeeld op de volgen-de criteria:- warmteverlies: met als vergelijkingsfactor de warmtedoorgangsco?ffici?nt. Voor het klimaat-raam K = 0,6 W/m2Kbij ingeschakelde afzuiging en K = 1,6 W/m 2Kbij uitgeschakelde in-stallatie (als vergelijking: blank dubbelglas K = 3,4 W/m 2K).-behaaglijkheid: met als vergelijkingsfactor de glastemperatuur aan de binnenzijde ten op-zichtevan de vertrektemperatuur: in de zomer Tg =3K, in de winter - (als vergelijkingblank dubbelglas: in de zomer + 1K, in de winter - 8K)-zonwering: met als vergelijkingscijfer de zontoetredingsfactor ZTA: 0,22-daglichttoetreding: met als vergelijkingscijfer de lichttoetredingsfactor LTA: 0,11/0,68.Een goede vensterconstructiekenmerkt zich door: lage waarden voor K, Tg en ZTA, en eenhoge waarde voor LTA.Aan deze criteria voldoet het gekozen klimaatvenster. In de spouw van het klimaatraam iseen lamellen zonwering aangebracht. De af:zuiging langs het klimaatraam via eenspleet aan de bovenzijde van de binnenruit en een afzuigopening in de borstwering onderhet raam en verloopt verder via het afzuigkanaal onder de verhoogde vloer. De genoemdelamellen worden door de langsstromende lucht gekoeld. De holle zijde van de lamellen isvoorts reflecterend uitgevoerd en naar de bovenzijde gericht, zodat lichtinval via de witge-spoten onderzijde van de vloerplaten plaatsheeft (foto's 9-10).Thermische isolatie-index ItDe thermische isolatie-index is een maatstaf voor de kwaliteit van de isolatievoorzieningen,waarin naast de gemiddelde warmteco?ffici?nt ook het totale oppervlak van de omhul-ling (Ao) en het totale bruto bouwvolume (V) zijn verdisconteerd. Het gemiddelde voor degebouwdelen A en C bedraagt Indien gebouwdeel B wordt meegerekend, dan bedraagtde gemiddelde 15.Bescherming en afwerking van betonDe lnteqratle van gevel en draagconstructie - door toepassing van een dragende in het werkgestorte vlakke betonwandconstructie, met daarop aan de buitenkant de isolatie aange-bracht - laat als gevelafwerking nogal wat mogelijkheden toe, zoals eerder in dit artikel is874vermeld. De dan een zgn. regenjas-functie en draagt bouwfysisch ge-zien nog maar weinig bijBij de keuze van de gevelafwerking speelt het intact houden van de isolatie een rol. Hetspreekt vanzelf datelk bevestigirigselementeenonderbreking van de isolatie en derhalveeen vermindering van de lsolattewaarde betekent. De meest ideale oplossing is die waarvoorgeen bevestigingsmiddel nodig is; in dit geval is dat een pleisterlaag die met glasvezelversterkt is. Mede uit economische overwegingen is voor deze oplossing gekozen.9-10Het klimaatvenster. De afzuiging verlooptvia een spleet boven de binnenruit enopeningen in de onderdorpel van hetkozijn, doorlopend in kanalen in deborstweringCement XXXVII (1985)nr. 12Na uitgebreid onderzoek is tot toepassing van een minerale pleister besloten, waarop eenminerale muurverf (Keim) is aangebracht. Deze muurverf veroorzaakt een effect gelijk aandat van zure regen, waardoor algenafzetting niet of moeilijk kan plaatshebben. Vervuiling inde loop der jaren kan wel optreden, hoewel de ligging van het gebouw vrij gunstig is. Er isrekening mee gehouden dat het aanbrengen van de muurverf in de loop der jaren moetworden herhaald. Daarmee zijn slechts geringe kosten gemoeid, zodat gesproken kan wor-den van normaal onderhoudswerk. Dit gesteld tegenover enkele riskante aspecten vanschoon beton, dat aan de buitenlucht wordtblootgesteld (gelet op de nogal hoge graad vanluchtverontreiniging en het gevreesde carbonatatieproces) menen wij dat de beschrevenoplossing verantwoord is.Over het onderwerp mooi en lelijk zullen we hier niet discussieren. Beton in het zicht, zowelbinnen ais buiten, ondergaat in de loop der jaren kleurverandering, waarover verschillendwordt geoordeeld. In het onderhavige geval is schoon beton buiten bewust vermeden en ishet beton in het zicht in het interieur afgewerkt met een witt? spuitlaag. Hiermee is bereiktdat de kleurverschillen in de betonoppervlakken niet relevant zijn, verkleuring in de loop dertijd niet zichtbaar wordt en de witte kleur van de afwerking bijdraagt tot vermindering vande verlichtingsbehoefte.ln combinatie met de beperking van de oppervlakte van raamope-ningen is ook dit een bijdrage aan energiebesparing.875