themaHerbestemmen in de praktijk5201410themaHerbestemmenin de praktijk1Constructie leidend bij renovatieprojectenHerbestemmen in de praktijk 52014 11Steeds vaker worden bestaande gebouwen hergebruikt. De groteleegstand van vooral kantoorgebouwen draagt bij aan dezeontwikkeling. Maar er is nog een belangrijke reden: als herge-bruik ?cht goed gebeurt, kan de uiteindelijke kwaliteit hoger zijndan van nieuwbouw, en dat vaak tegen lagere kosten. Bovendienis hergebruik bijna altijd duurzamer dan nieuwbouw.In de ontwerpfase bij bestaande bouw is de constructie bijnaaltijd leidend. De constructie bepaalt niet alleen of, en zo ja,hoeveel gewicht er kan worden toegevoegd, maar ook welkedelen kunnen worden verwijderd. Het is daarom noodzakelijkde bestaande draagstructuur goed te `lezen'. Dit is een vakapart en is uiteindelijk doorslaggevend voor het succes vanhergebruik. Het rekenen aan een bestaand gebouw is heel watanders dan aan nieuwbouw. De huidige en vroegere voor-schriften en richtlijnen spelen daarbij een belangrijke rol.Richtlijnen / normenIn de praktijk blijkt vaak dat wanneer een bestaand gebouwvolgens de vigerende nieuwbouweisen wordt doorgerekend,de bestaande constructie volledig `kapot' wordt gerekend. Ditzou betekenen dat die constructie moet worden vervangen ofversterkt, wat weer tot disproportionele kosten kan leiden.Gelukkig kan sinds de invoering van de Eurocode in dat soortgevallen worden gebruikgemaakt van NEN 8700 (Beoordelingvan de constructieve veiligheid van een bestaand bouwwerkbij verbouw en afkeuren). In deze norm staat een stappenplandat moet worden gevolgd.Stap 1 ? Verbouw vindt normaalgesproken plaats volgensvigerende nieuwbouweisen.Stap 2 ? Indien, als gevolg van de aanwezigheid van debestaande en niet-gewijzigde constructiedelen, van hetvoldoen aan de nieuwbouweisen geen nuttige bijdrage aan deveiligheid of bruikbaarheid kan worden verwacht, geldt alsontwerpeis ten minste het rechtens aanwezige niveau van hetbestaande niet te wijzigen deel.Herbestemming, transformatie of renovatie vanbestaande bouw vraagt om een fundamenteelandere aanpak dan nieuwbouw. Bij bestaandebouw vormt de bestaande constructie het vertrek-punt. De vraag wat er constructief kan is hierbijleidend, in plaats van wat we willen zoals bij nieuw-bouw het geval is. In dit artikel wordt, mede aan dehand van enkele voorbeelden, de constructieveaanpak van herbestemming toegelicht.ir. Paul Korthagen, ir. Tom Relker,ir. Remko WiltjerIMd Raadgevende Ingenieurs1 Voormalige machinefabriek in de Rotterdamse wijk Fijenoord voor deverbouwing tot kantoor van IMd2 Het Energiehuis in Dordrecht na de verbouwingEnergiehuisDe voormalige elektriciteitscentrale van het Gemeentelijk Energiebe-drijf in Dordrecht, het Energiehuis, is verbouwd tot een`cultuurfa-briek'(foto 2). Hierin zijn onder meer gehuisvest theaterzalen,concertzalen, popzalen, oefenstudio's, een grand caf? en verhuurbareruimten voor bijpassende initiatieven. De belangrijkste ingrepen bijde verbouw bestonden uit het slopen van bestaande invulvloeren enhet aanbrengen van nieuwe vloeren. Tevens is het complex over devolle lengte doorgesneden door een verkeersstraat die is afgedektmet een glazen dak.Van het project waren veel constructietekeningen voorhanden, circa900 stuks. Voor zover mogelijk is gecontroleerd of de bestaandeconstructie overeenkomt met de tekeningen. Verder zijn diversemetingen aan het bestaande gebouw verricht zoals een lintvoegme-ting om zettingen in beeld te brengen. Ook zijn van enkele houtenpalen en kespen houtmonsters genomen om de resterende levens-duur te kunnen vaststellen.De twee boven elkaar gelegen popzalen hadden een zware construc-tie nodig. Deze zalen zijn geplaatst in een ruimte waarbij nieuwefunderingspalen tussen bestaande palen konden worden aange-bracht. Hierbij is dus sprake van een geheel nieuwe constructie ineen bestaande hal. Uiteraard zijn de toen geldende normen voornieuwbouw gehanteerd (TGB 1990).In een andere hal met een diepe kelder, een dikke keldervloer en veelhouten funderingspalen (h.o.h. circa 700 mm), was het vrijwel onmo-gelijk de funderingscapaciteit te vergroten. Daarom zijn hier nieuwe,relatief lichte vloeren met stalen en houten onderdelen geplaatst,zodanig dat geen sprake was van gewichtstoename. Hierbij zijn dekarakteristieke belastingen gebruikt vergeleken met de paalbelastin-gen zoals vermeld op de oude tekeningen.Het project is pragmatisch aangepakt en in goed overleg met deingenieurs van bouw- en woningtoezicht uitgewerkt.Voor meer informatie over dit project zie het artikel`Afweging tussennieuw en bestaand'uit Cement 2012/7. Dit artikel is beschikbaar opwww.cementonline.nl.2themaHerbestemmen in de praktijk5201412GravenstraatAan de Nieuwendijk en Gravenstraat in Amsterdam wordt thanseen bestaand vijflaags kantoorpand verbouwd tot een drielaagswinkelpand (foto 3). Dit nieuwe pand heeft een grotere verdie-pingshoogte en grotere vloeroverspanningen. Omdat debelendende panden monumentaal zijn, is ervoor gekozen eenbouwfasering uit te werken waarbij de gevels en beganegrond-vloer worden behouden. De nieuwe verdiepingsvloeren kunnentussen de bestaande vloeren worden ingepast en de bestaandevloeren kunnen gefaseerd worden gesloopt.Door slim gebruik te maken van de capaciteit in de fundering iseen aantal kolomrijen komen te vervallen ten behoeve van deflexibiliteit in de winkelruimten.Om de draagkracht van het gebouw te controleren, is ervoorgekozen een vergelijking van het gewicht te maken van de oudeen nieuwe situatie. Hiervoor is in beginsel een nieuwe gewichtsbe-rekening gemaakt conform de methodiek van de bestaandegewichtsberekening en zijn de resultaten vergeleken met deoriginele berekening. Vervolgens is een controle van spanningenin kolommen en belastingen op palen gemaakt op basis van debeschikbare gegevens van het gebouw. Een volledige controle vande paalfundering conform NEN 8700 bleek lastig uitvoerbaar, omdatniet alle uitvoeringsgegevens beschikbaar waren. Zo is het de vraagof de controleberekening juist is, als bijvoorbeeld de exact toege-paste inheiniveaus niet met zekerheid zijn vast te stellen.Daarom is er naast het maken van berekeningen ook voor gekozenhet bestaande gebouw te inspecteren en waterpassingen uit tevoeren. Hiermee konden mogelijke zettingen in de funderingworden gelokaliseerd die zouden kunnen duiden op gebreken inde paalfundering. De constructie bleek in zeer goede staat te zijn.Opvallend bij dit project was dat er in de oorspronkelijke bereke-ningen vrijwel niet naar stabiliteit van het gebouw is gekeken.Omdat de uit prefabbetonnen elementen bestaande gevel aan deNieuwendijk wordt vervangen door een transparante gevel, wasde verwachting dat een deel van mogelijk stabiliserende elemen-ten wordt verwijderd. Er is daarom besloten alsnog de stabiliteitvan het gebouw als geheel te beschouwen. Hierbij is gebruikge-maakt van de bestaande betonnen wanden. Het bleek nodig omextra stabiliteitsvoorzieningen in de vorm van portalen op debovenste bouwlaag op te nemen.Stap 3 ? Afwijking tot het niveau `verbouw' als aangegeven inNEN 8700 is toegestaan voor constructies ouder dan 15 jaar.Een motivering waarom niet aan de nieuwbouweis of hetrechtens verkregen niveau wordt voldaan, is verplicht.NEN 8700 geeft echter nogal wat onduidelijkheden en veelruimte voor eigen interpretatie van de constructeur. Bijbijvoorbeeld een uitbreiding van een bestaand gebouw is hetniet duidelijk of de bestaande niet-gewijzigde onderdelenmoeten worden getoetst op `verbouwniveau' of `afkeurniveau'.Een nieuw toegevoegde constructie zou mogen wordengetoetst op `verbouwniveau', mits het overgrote deel bestaandebouw betreft. Maar waarom zou een nieuwe constructiemogen worden berekend met een reductie op de belastingfac-toren? Deze constructie heeft zich nog niet bewezen. Zou dieniet als nieuwbouw moeten kunnen worden gezien? Belang-rijk is dat ontwerpende constructeurs in geval van herbestem-ming van bestaande bouw vroegtijdig moeten overleggen metkritische gebiedenopgebogen wapeningsstavenbeugels43 Verbouwing van vijflaags kantoorpand tot vierlaagse winkelpandaan de Gravenstraat in Amsterdamfoto: FiMek estate4 Dwarskracht kan een kritisch aspect worden bij beschouwingvan bestaande balken3Herbestemmen in de praktijk 52014 13Cosmic / MC theaterIn de voormalige zuiveringshal op het Amsterdamse Westergasfa-briekterrein is een theater gebouwd (foto 5 en 6). Bij een eerdererestauratie was hier een vloeistofdichte betonvloer geplaatst metslechts een beperkte draagkracht. Daardoor waren de constructievemogelijkheden bij het ontwerp van het theater beperkt. Er is gezochtnaar een oplossing waarbij het niet nodig was de vloer extra te belas-ten. Er zijn stalen spanten geplaatst met elk een overspanning vanbouwmuur tot bouwmuur. Deze stalen spanten zijn op nieuwe stalenliggers evenwijdig aan de gevel geplaatst die de krachten afdragennaar de metselwerkpenanten onder de bestaande kraanbaan. Bij eencapaciteit van de vroegere kraan van 45 ton werd elke houten paalbelast met 10 ton. Met deze capaciteit waren geen extra palen nodig.Omdat ook de bestaande vloeistofdichte vloer behouden kon blijven,leidde dit tot minder problemen in de uitvoering, minder gebruik vanmateriaal en dus veel lagere kosten.De nieuwe staalconstructie is conform de toen geldende normenberekend (TGB). De optredende spanningen van de bestaandefundering en het metselwerk zijn vergeleken met de karakteristiekewaarden van de belasting. De restcapaciteit van de constructie is ingoede samenwerking met de constructeur van de gebouweigenaar(ABT) en met bouw- en woningtoezicht vastgesteld.Tijdens de uitvoering is een monitoring uitgevoerd met het oog opzettingen en scheurvorming.constructeurs van bouw- en woningtoezicht. Daarbij kan ingoed overleg de juiste interpretatie van de voorschriftenworden vastgesteld die horen bij het betreffende project.Herbestemmen in de praktijkEr zijn diverse aspecten waar je als constructeur tegenaanloopt bij herbestemmingsprojecten. Als je hier op een slimmemanier mee omgaat, kan dat tot een voor iedereen bevredi-gend eindresultaat leiden.IngenieursdenkenBij de herbestemmingsprojecten leidt een pragmatischeaanpak veelal tot goede resultaten. Daarbij wordt geprobeerdop een ingenieursmanier de constructieve mogelijkheden tebeschouwen. Op het moment dat bijvoorbeeld een construc-tie-element in de bestaande situatie een bepaalde kracht moetdoorvoeren, voldoet deze ook als in de nieuwe situatie dekracht kleiner of gelijk is, mits het mechanicaschema niet isveranderd. Een goed voorbeeld hiervan is het project Cosmicin Amsterdam (zie kader). De kraan in de fabriekshal had eenlast van maximaal 45 ton. Dit betekent dat elk penant dezebelasting moet kunnen dragen en dat ook de palen hierop zijnberekend. Bij controle van de palenplannen bleek de paal-plaatsing goed overeen te komen met deze kraanbelasting. Erkon worden uitgegaan van een toelaatbare belasting op depalen van 10 ton. Zo is duidelijkheid verkregen over de extracapaciteit.ArchievenDe beschikbaarheid van archiefstukken is zeer belangrijk bijhet ontwerpen van constructieve ingrepen voor herbestem-ming. Vaak is het zo dat hoe meer informatie beschikbaar is,hoe beter en scherper kan worden ontworpen. Helaas blijktdikwijls dat gegevens verloren zijn gegaan of de dossiers ergslecht zijn gearchiveerd. Soms is het een hele zoektocht ominformatie te vergaren langs gemeentearchieven, revisiedos-siers van de eigenaar of behulpzame collega-bureaus. Overhe-den kunnen hier een belangrijke en ook nog eens duurzamebijdrage aan leveren. Het is belangrijk de archieven goed tescannen en te documenteren en ze eenvoudiger toegankelijkte maken.HaalbaarheidTijdens de haalbaarheidsstudie van een herbestemmingspro-ject wordt vaak vooral gekeken naar de capaciteit van debestaande fundering. Daarbij wordt bekeken of de krachten inde nieuwe situatie groter zijn dan in de bestaande situatie. Ditwordt gedaan omdat het in veel gevallen financieel nietaantrekkelijk is een bestaande fundatie te moeten versterken.Hierdoor kan een project financieel niet haalbaar blijken te5, 6 In de voormalige zuiveringshal op het Amsterdamse Westergasfabriekterreinis het Cosmic / MC theater gebouwd56themaHerbestemmen in de praktijk5201414Watertoren EmmeloordIn Emmeloord is een watertoren (foto 7) getransformeerd naar restau-rant, expositieruimte en kantoor. De belasting vanuit de functie alswatertoren was erg hoog, omdat in de oorspronkelijke functie driegrote betonnen vaten boven in het gebouw en een bassin in de keldertegelijkertijd waren gevuld. De reservoirs hadden een hoogte van 8 m.Hierdoor was het goed mogelijk hier een tussenvloer in te maken,zodat een verdiepingshoogte van 4 m ontstond. Ook in de open ruimteonder de reservoirs waren extra vloeren mogelijk, indien werd uitge-gaan van lichte, houten vloeren.Herberekening van de gevelbuis toonde aan dat de reservoirs ook voorde stabiliteit dienden. Voor die stabiliteit was er zelfs een overcapaciteitin de constructie aanwezig. Daardoor bleek het mogelijk sparingenvoor daglicht te zagen in de reservoirs in de gebieden tussen de onder-liggende kolommen (foto 8). De overgebleven penant-liggerstructuurkon de stabiliteitskrachten opnemen en de verticale belasting afdra-gen. Groot voordeel hierbij was dat de reservoirs vanwege de water-druk zeer zwaar waren gewapend. De betonberekeningen kondenworden gemaakt volgens de huidige voorschriften, rekening houdendmet de materiaalkwaliteiten die vanuit archiefstukken beschikbaarwaren.Voor meer informatie over dit project zie het artikel`Hergebruik water-torens'uit Cement 2009/4. Dit artikel is beschikbaar opwww.cementonline.nl.ten zijn de advieskosten beter te bepalen, omdat duidelijker iswat er wordt verwacht. Bij bestaande gebouwen is dit vaakniet het geval. Een constructeur kan in een berekeningeenvoudig aantonen dat een bestaande constructie nietvoldoet, omdat simpelweg het budget er niet is om diep op desituatie in te gaan. Op het moment dat er een ruimer budgetis voor een diepgaander advies, kan dit leiden tot minderzijn. Gelukkig blijkt dat een bestaande fundatie in veel geval-len, bij herberekening volgens de huidige inzichten, een over-capaciteit bezit.AdvieskostenIn het geval van bestaande gebouwen wordt regelmatig dediscussie gevoerd over advieskosten. Voor nieuwbouwprojec-877 De watertoren in Emmeloord is getransformeerd naar restaurant,expositieruimte en kantoor8 Door voldoende stabiliteit in de constructie was het mogelijksparingen voor daglicht in de waterreservoirs te zagenfoto: ProvastthemaHerbestemmen in de praktijk 52014 15Kantoor IMdIMd is gehuisvest in een bijzonder kantoor in een zestig jaar oudemachinefabriek aan de Maas in de Rotterdamse wijk Feijenoord(foto 1). IMd is zelf nauw betrokken geweest bij de ontwikkeling ende herbestemming van deze voormalige fabriek.In het ontwerp is ervoor gekozen tegen de twee zijmuren in deloods de geconditioneerde werkplekken te realiseren over tweeverdiepingen. Hierbij is een lichte constructie toegepast diegebruikmaakt van de draagkracht van de begane grond van devoormalige fabriekshal. Tussen de nieuwe`kantoorinvullingen'opde begane grond is de ruimte opgevuld met nevenfuncties, waar-boven een labyrint van overleg- en werkplekken is gesitueerd. Ditlabyrint wordt gedragen door de lichte constructie van de neven-functies en is deels opgehangen aan de staalconstructie van debestaande kraanbaan.Gekozen is de lichte constructies uit te voeren met korte kolomaf-standen en een betonnen spreidingsbalk op de vloer (foto 9)onder de kolommen. Hierdoor wordt de belasting gelijkmatigverdeeld op de bestaande dunne bedrijfsvloer die op staal isgefundeerd. Van deze vloer was bekend dat deze was voorzien vaneen dubbel wapeningsnet, waardoor spreiding haaks op debetonribbe kan worden verzorgd. Hoewel de piekspanning onderde vloer af en toe hoog was voor de slappe Rotterdamse bodem, iser bewust voor gekozen geen paalfundering te maken. Vanuit hetgebruik van de machinefabriek was bekend dat de vloer zwaarbe-last was geweest. In het ontwerp is meegenomen dat eventuelezettingen achteraf konden worden gecorrigeerd door stelbarekolomvoeten in het zicht te houden. Na twee jaar gebruik van hetkantoor is gebleken dat de keuze een goede is geweest: er is veelgeld bespaard en zettingen zijn niet opgetreden. Daarnaast pastde bestaande vloer vanuit esthetisch oogpunt beter in het projectdan een nieuwe vloer dat zou doen.grote of zelfs helemaal geen ingrepen. Dit leidt dan weer totlagere bouwkosten.ProbleemgevallenEen probleem bij het herberekenen van constructies is dat ophet moment dat het ontwerp van het oorspronkelijke gebouwis gemaakt, er voor bepaalde zaken andere inzichten golden.Voorbeelden hiervan zijn de dwarskrachtcapaciteit, detaille-ringsregels en stabiliteit.DwarskrachtcapaciteitEen veelvoorkomend probleem bij het herberekenen van eenbetonnen constructie-element is de dwarskrachtcapaciteit. Inveel gevallen zal een bestaande balk bij het herberekenen nietvoldoen, omdat volgens de Eurocode niet meer met hetbetonaandeel VRd,cmag worden gerekend indien deze deopneembare betonspanning overschrijdt (fig. 2). Volgens devroegere normen mocht dat wel (betonaandeel 1). Bijbestaande kunstwerken mag dat volgens de RBK 1.1 ook nogaltijd. Dit geldt echter niet voor gebouwen. Dus als ditprobleem zich bij gebouwen voordoet, zal het betreffendeconstructie-element moeten worden afgekeurd en vervolgensversterkt.DetailleringDetailleringsregels zijn in de Eurocode op veel plekken gewij-zigd ten opzichte van de TGB. Tijdens het toetsen van eenbestaand constructie-element wordt vaak geconcludeerd datde elementen niet voldoen aan de huidige detailleringsregels.Maar is dit een reden tot afkeuren?StabiliteitEen ander veelvoorkomend probleem is de stabiliteit. Deervaring leert dat voor veel gebouwen in het verleden er niet(of zeer beperkt) aan stabiliteit werd gerekend. Dit betekentdat bij verbouw van een bestaand gebouw, waar het gebouwwordt uitgebreid of indien constructieve elementen wordenverwijderd, een goede inschatting van de stabiliteit moetworden gemaakt.Tot slotRenovatie- en herbestemmingsprojecten vragen nog meeringenieursdenken van de constructeur dan gebruikelijk. Doorinventief om te gaan met de bestaande gebouwen en beschik-bare gegevens kan maximaal worden gebruikgemaakt van devaak verborgen capaciteit in de constructie. De vraag wat erconstructief kan met een gebouw in plaats van wat we willenmet een gebouw, past ook veel beter in de duurzaamheidsfilo-sofie van deze tijd. 99 Kantoor van IMd na de verbouwing