Algemene projectomschrijving
Persbericht van de opening:
'Onder veel belangstelling van pers en publiek opende koning Willem-Alexander op woensdag 20 september 2017 het vernieuwde Provinciehuis van Gelderland in Arnhem. De Provincie krijgt door de combinatie van renovatie met nieuwbouw een duurzaam en eigentijdse ‘huis’ met een monumentaal karakter. De gebouwen vormen één architectonisch en functioneel geheel: Het Gelders Huis.
“Wat zo mooi is aan Het Gelders Huis is hoe het ontwerp op alle schaalniveaus klopt, van de stedenbouwkundige inpassing tot aan de kleinste motieven en details,” vindt Jeroen van Schooten. Hij is als architect-directeur van Team V Architectuur verantwoordelijk voor het architectonisch ontwerp. Een verhoogd dek rond en tussen de gebouwen overbrugt de hoogteverschillen tussen Markt en Rijn. Nieuwe looproutes doorkruisen het complex, waarvan één dwars door de nieuwbouw; passanten kunnen hier de Provincie aan het werk zien.
Spiegelende luchtbruggen van glanzend aluminium verbinden de nieuwbouw met het monumentale Huis der Provincie. De reflectie van het rasterpatroon van beide gevels zorgt voor een intrigerend lijnenspel; de grens tussen gebouw en brug, oud en nieuw, vervaagt. De bruggen zijn volgens Van Schooten tekenend voor het totaalontwerp: “Het Gelders Huis verrast en verbindt”.
Minstens even verrassend is de voormalige binnenplaats van het Huis der Provincie, die is overkapt met een innovatief dak van kunststof (ETFE) luchtkussens. “Om zo min mogelijk aanpassingen te hoeven doen aan het monument hebben we samen met SIDstudio een lichtgewicht constructie van staven en kabels ontworpen,” vertelt Van Schooten. De staven wijzen allemaal naar het middelpunt van de binnenplaats en hebben in de uiteinden een LED-lamp. “Dat levert een interessant spel op: als je door het atrium loopt ziet het dak er steeds anders uit.” Met de overkapping krijgt de Provincie niet alleen een markante ontvangsthal, het helpt ook het energieverbruik aanzienlijk te verminderden.
“We hebben getracht de cultuurhistorische waarde van het Huis der Provincie, een gesamtkunstwerk uit de jaren vijftig, te benutten en te versterken. Karakteristieke motieven uit het monument, zoals de zandloper, keren terug in de nieuwbouw en er zijn nieuwe karakteristieke elementen toegevoegd. ”Een voorbeeld van zo’n nieuw element is de trap van blauwstaal in de ontvangsthal, die ook fungeert als informatiebalie, zitgelegenheid en boombak. Het blauwstaal en het zandlopermotief zijn onderdeel van het gesamtkunstwerk. Als je goed oplet kom je het overal in de gebouwen tegen. Het zijn dit soort details die Het Gelders Huis zo bijzonder maken.”
Het Gelders Huis is aanbesteed als publiek-private samenwerking (pps), waarbij het consortium onder leiding van VolkerWessels Integraal verantwoordelijk is voor ontwerp, bouw, onderhoud en beheer (DBMO) voor een periode van 20 jaar. Binnen het multidisciplinaire ontwerpteam was Team V Architectuur verantwoordelijk voor het architectonisch ontwerp. Het ontwerp kwam tot stand in samenwerking met OTH architecten, Karres en Brands Landschapsarchitecten, Architectenbureau Fritz, Bartels, SIDstudio, DGMR en Valstar Simonis.'
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
Een tensegrity bestaat enkel uit trek- en drukelementen, waarbij de drukelementen elkaar niet raken. De tensegrity van dit dak bestaat uit een synclastisch boven- en onderkabelnet, voorgespannen tussen de stalen randligger en uit elkaar gedrukt door de drukstaven. In concept heeft een fietswiel dezelfde constructieve opbouw. De velg is de drukring, de spaken de kabels en de as de drukstaaf. Doordat de ´drukring´ hier een vierkant is, worden de I-liggers naast grote axiale krachten ook belast met grote momenten. Vandaar de toepassing van een hoge gekantelde I-ligger.
De constructie bevat 64 drukstaven (8 rijen van 8 staven). De drukstaven worden scharnierend verbonden met de etfe-liggers. De dakbelasting op de etfe-kussens wordt grotendeels via de etfe-liggers afgedragen aan de drukstaven. Langs de randen van het dak draagt een strook rechtstreeks af op de gootconstructie waar de dakrand in verticale richting wordt ondersteund.
Bij een neerwaartse belasting zal de trekspanning in het ondernet verhogen en in het bovennet verlagen. Bij opwaartse belasting is dit precies andersom. Het engineeringsproces draaide vooral om de optimalisatie tussen de vormgeving van het kabelnet, de benodigde voorspankracht om geen kabels spanningsloos te laten worden en de maatgevende interne krachten waarop de profilering wordt gebaseerd.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Ondanks de duidelijk eigentijdse uitstraling weet de nieuwbouw naadloos aan te sluiten bij het monumentale Huis der Provincie (HdP). De nieuwbouw kenmerkt zich door één krachtig bouwvolume in één uitgesproken materiaal, met een vergaande verfijning in de details. Het strakke, witbetonnen gevelraster is een vertaling van de zijgevels van het HdP. De twee gebouwen gaan hierdoor een duidelijke relatie aan en vormen onmiskenbaar één ensemble. Dit effect wordt versterkt door de vier spiegelende luchtbruggen van glanzend aluminium die de nieuwbouw met het monument verbinden. De weerspiegeling van beide gevels resulteert in een intrigerend lijnenspel; de grens tussen gebouw en brug, nieuwbouw en monument, vervaagt.
Het gevelraster drukt een belangrijk stempel op de architectuur van de nieuwbouw, maar naarmate je dichterbij komt wordt de gelaagdheid en verfijning in het ontwerp zichtbaar. Zo is gespeeld met de diepte van de betonnen kaders. Op sommige plekken komt het raster zelfs los van de achterliggende glazen gevel, waardoor een soort zuilengalerij ontstaat. Ook is een subtiel reliëf van zandlopers zichtbaar dat in de betonnen borstweringen is gegoten. De zandloper is een veelgebruikt motief in het monument, dat ook in het interieur van de nieuwbouw op verschillende plekken is terug te vinden. Mede door deze verfijnde details is de nieuwbouw onderdeel geworden van het ‘gesamtkunstwerk’.
Het nieuwbouwvolume vervangt de hoogbouw van de Rijnstate en voegt zich naadloos binnen het stramien van de omliggende bouwblokken. Hierdoor is de stedenbouwkundige setting rond de Markt aanzienlijk verbeterd en is de zichtlijn vanaf de John Frostbrug richting de Eusebiuskerk hersteld. Een knik in de westgevel maakt ruimte vrij voor een publieke wandelroute tussen de nieuwbouw en het HdP, waarmee de Markt en de Rijn weer met elkaar worden verbonden. Een tweede wandelroute voert dwars door de nieuwbouw, waar passanten via een met glas omgeven patio zicht hebben op de werkomgeving van de Provincie. De ingreep sluit aan bij de wens van de Provincie om haar zichtbaarheid en benaderbaarheid onder de inwoners van Arnhem te vergroten.
De open, lichte werkomgeving van Het Gelders Huis stimuleert samenwerken en ontmoeten. De hoge plafonds, grote ramen en twee vides in de nieuwbouw leveren hier een belangrijke bijdrage aan. De vides, waarvan één is gekoppeld aan de patio, brengen extra daglicht in de werkomgeving en zorgen voor zichtlijnen en interactie tussen de verschillende afdelingen. Opvallende blauwstalen trappen verbinden de verdiepingen zichtbaar met elkaar, waardoor medewerkers van verschillende afdelingen elkaar vaker tegenkomen. Op elke verdieping zijn diverse ontmoetingspunten ingericht. De verbindingsbruggen tussen het nieuwbouw en het monument zorgen ervoor dat de werklandschappen van beide gebouwen vloeiend in elkaar overlopen. De verbindingsbrug op de tweede verdieping is extra breed gemaakt en voorzien van werkplekken, waardoor de brug zelf ook onderdeel is van de werkomgeving.
In het bestaande Huis der Provincie, een Rijksmonument, is het aantal ingrepen zo beperkt mogelijk gehouden. Bij de revitalisatie lag de nadruk vooral op het herstellen van oorspronkelijke kwaliteiten. De belangrijkste toevoeging is de overkapping van de voormalige binnenplaats. De ruimte is overkapt met een innovatief dak van kunststof luchtkussens, gedragen door een lichtgewicht onderspant constructie van staven en kabels. Deze constructie zorgt ervoor dat het monument niet wordt aangetast, terwijl de oorspronkelijke ervaring van een buitenruimte zoveel mogelijk behouden blijft. Hiermee is een licht, ruim atrium gecreëerd dat fungeert als centrale entreehal, ontvangstruimte, ontmoetingsplek en multifunctionele evenementenruimte voor het gehele Gelders Huis.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Bij lichtgewicht constructies heeft de detaillering veel invloed op het constructief en architectonisch ontwerp. Door hoogwaardig materiaal concentreren zich grote krachten in een element, waardoor de aansluiting (koppeling) al snel om veel ruimte vraagt.
De verbinding tussen kabels en drukstaven moet zonder visuele toevoegingen (verdikking) verlopen. De gehele overdracht van krachten gebeurt dan ook binnenin de drukstaaf. Per knoop kruisen twee kabels een drukstaaf onder uiteenlopende hoeken. Bij het staalconstructiebedrijf worden op de exacte locaties lemknopen op de kabels aangebracht. Een klemknoop wordt via een ronde sparing in de wand van de drukstaaf naar binnen geschoven en passend in een lasergesneden intern staalplaat geplaatst, waarna deze wordt geborgd. Ook de aansluiting tussen de kabels en de I-ligger moet voldoen aan zowel de constructieve als visuele eisen. Omdat de rand tevens een werkblad (bureaublad) wordt, is dit de locatie waar mensen dichtbij de constructie van het dak komen. In het ontwikkelde detail kruisen de krachtlijnen van de kabels en de I-ligger altijd in één punt. De I-ligger wordt verticaal en tegen rotatie om zijn as gesteund, maar kan in horizontale richting vrij bewegen. Dit is nodig om de horizontale krachten binnen het gesloten krachtensysteem van de tensegrity met randbalk te houden en geen grote krachten op de bestaande bouw te introduceren. De gaffels van de kabels worden binnen de dikte van de dakrand weggewerkt. De knik markeert de zone waar de kabels uit het blad komen en maakt het mogelijk het detail te realiseren met een relatief dun ogende interne dakrand.
Bijzondere aspecten uitvoering
Het atriumdak werd als eerste gerealiseerd. Na de benodigde voorbereiding werd de I-ligger in acht delen geplaatst. De delingen zijn gemaakt daar waar de momenten minimaal zijn. De vier hoeken waar grote momenten optreden, werden onder goede omstandigheden in de fabriek geprefabriceerd. De hoeken zijn iets groter dan 90 graden om daarmee beter de lichte kromming te kunnen volgen die in de binnengevel aan het plein aanwezig is.
De etfe-liggers werden geplaatst op tijdelijke steunen. Daarna werd het kabelnet met drukstaven op pleinniveau voorbereid en in zijn geheel omhoog gehesen zodat de toppen van de drukstaven bevestigd werden aan de etfe-liggers. De kabels waren voorgespannen en verbonden aan de I-ligger. Hierna konden de tijdelijke ondersteuningen verwijderd worden en de etfe-kussens worden geplaatst.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
In de oude situatie had het binnenhof geen belangrijke functie. Na de hoofdpoort moeten bezoekers het open plein doorkruisen om bij de ingang te komen. Het plein is nu de hoofdentree en centraal punt van waaruit medewerkers en bezoekers hun weg vervolgen. Daarnaast is het plein multifunctioneel inzetbaar (bijeenkomsten en lezingen). Het binnenhof functioneert zodoende als logistieke centrum.
Het binnenplein heeft een vierkante plattegrond (28x28 m) met variërende rechthoekige patronen in de bestrating. Een eerste ontwerp met parallel geplaatste dakspanten werd afgewezen omdat het esthetisch teveel een richting benadrukte. Ook oversteeg de spantconstructie de gewenste vrije hoogte van de balustrade op de 4e verdieping. Daarom is een volledig nieuw constructief concept gemaakt, gebaseerd op een, vroeger verwijderde, brede betonnen dakrand op niveau 4 aan het binnenplein. Deze rand is in ere hersteld, zij het in een ander materiaal.
Een zware stalen horizontale I-ligger vormt het frame waarbinnen een transparant kabelnet is gespannen met drukstaven in de vorm van een tensegrity. De I-ligger fungeert als de nieuwe interne dakrand op niveau 4. De 29 transparante etfe-kussens sluiten aan op niveau 5 en worden langs de randen nog enkele meters doorgezet over niveau 4. Het etfe-dak wordt daarmee 36 m breed en 33 m diep, dus groter dan het binnenplein. Hierdoor ontstaat op niveau 4 rondom een ruimtelijke balustrade van waaruit men een beeld krijgt van de constructie.
De drukstaven van de tensegrity lopen aan de bovenzijde door tot het niveau van het etfe-dak. Ze ondersteunen in een stramien van 3,85x3,85 m de stalen liggers waarop de etfe-kussens met een aluminium strip worden vastgeklemd.
Het horizontale patroon van de etfe-liggers en kabels refereert naar het patroon in de bestrating, dat geen gelijkmazig rechthoekig raster heeft. Het patroon is zodanig gekozen dat elk kussen vanuit de dakrand op overdruk kan worden gezet. Enkel het middelste kussen zal via overloop van een naastgelegen kussen de gewenste druk bereiken, om luchtslangen binnen het dakoppervlak te voorkomen.
De drukstaven in de tensegrity staan schuin geplaatst en richten zich naar het centrum op pleinniveau. Estethische meerwaarde: al lopend ontstaat door het wisselend perspectief en transparantie steeds een ander beeld. Richting het centrum neemt de transparantie almaar toe; de zichtlijnen komen parallel te liggen met de axiale richting van de drukstaven. Van de drukstaven is dan enkel nog de onderkant te zien.
Duurzaamheid
Vanuit de integrale analyse waren de duurzaamheidsambities doorslaggevend bij de keuze voor het bouwen van een nieuwbouwdeel in plaats van het behouden van het casco van Rijnstate. Met nieuwbouw kan vele malen beter voldaan worden aan de comforteisen van lucht, licht, ruimte, materiaalgebruik en flexibiliteit. Ook aan de ambities vanuit HNW, om veel interactie tussen de verdiepingen te kunnen creëren zonder overlast van geluid, tocht en temperatuurwisselingen, kan met nieuwbouw beter worden voldaan.
Door de compacte nieuwbouw met atria en het overkappen van het binnenhof van het Huis der Provincie wordt het energieverbruik van het gehele complex beperkt. Tevens hebben alle werkplekken een bijzonder uitzicht, veel daglicht en een te openen raam voor ventilatie. Bij de keuze van materialen en de vormgeving van de nieuwbouwgevel met een diepe neggemaat wordt geanticipeerd op het beperken van de warmtelast en dus het energieverbruik.
De toekomstwaarde van het gebouw is gericht op decennialang gebruik. Daarom is in het ontwerp zorgvuldig rekening gehouden met onderhoud, facilitaire diensten en schoonmaakkosten. Een efficiënte programmering en korte logistieke lijnen zorgt er bijvoorbeeld voor dat de inzet van mensen en grondstoffen in de exploitatiefase wordt beperkt. Het gebouw kent bovendien een hoge mate van indelings- en gebruiksflexibiliteit waardoor het kan meebewegen met organisatieveranderingen.
Materiaalgebruik (efficiëntie)
Staal bleek hier uiteindelijk de lichtste oplossing te zijn en we wilden het bestaande monument zo min mogelijk belasten, waardoor we een constructie hebben bedacht die uitsluitend normaalkrachten afvoert via de bestaande muren. De invulling van de staalconstructie zijn etfe-kussens, waardoor er gewichtsreductie plaatsvindt en daardoor een lichtere staalconstructie mogelijk was.
Energiegebruik en verbruik tijdens bouw en gebruik
Bouwplaats was uitsluitend een assemblage-terrein, waardoor er weinig hinder voor de omgeving was.
Mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
Innovaties op product-, concept- en bouwniveau
