Bij de transformatie is de oude staalconstructie herbruikt en minimaal aangevuld met een nieuwe staalconstructie voor een verdiepingvloer van staalplaat-beton en stabiliteit.
| Locatie | De Wielen, Eindhoven, Eindhoven |
|---|---|
| Opdracht | Technische Universiteit EIndhoven, Eindhoven |
| Architectuur | diederendirrix architecten, Eindhoven |
| Constructief Ontwerp | Aronsohn Constructies raadgevende ingenieurs, Rotterdam |
| Uitvoering | Hurks Bouw, Eindhoven |
| Staalconstructie | Goma constructiebedrijf, Waalre |
Het centrale ketelhuis met een karakteristieke gemetselde schoorsteen behoort tot de eerste generatie gebouwen op het terrein van de TU/e. Deze eerste generatie gebouwen, ontworpen door architect Van Embden, waren begin jaren '60 toonaangevend en geven het TU/e terrein nog steeds vorm. Zoals de naam al zegt waren in het gebouw technische installaties ondergebracht waaronder de centrale warmwaterketels. In de loop der tijd zijn de technische installaties door de ontwikkelingen op het gebied van klimaatbeheersing overbodig geworden en was het ketelhuis grotendeels in onbruik geraakt.
Door het onderzoeksinstituut ICMS (lnstitute for Complex Molecular Systems) te gaan huisvesten in het ketelhuis kon het gebouw worden behouden.
Architectenbureau diederendirrix ontwikkelde een visie en kreeg de opdracht het ketelhuis om te vormen van een gesloten en functioneel ingericht gebouw naar een modern en hoogwaardig kantoor- en onderwijsgebouw met behoud van de architectonische kwaliteiten.
Belangrijke randvoorwaarden waren het beperkte beschikbare budget en korte doorlooptijd van ontwerp en bouwproces. Met minimale middelen moest een maximaal resultaat worden behaald in een zo kort mogelijke tijd.
Het bestaande gebouw kenmerkte zich door een gesloten zwarte gevel van geglazuurde bakstenen met een lichtstraat over de lengterichting van het gebouw. Ter plaatse van de lichtstraat bevinden zich in de kopgevels gebouwhoge glazen puien waardoor veel daglicht in het gebouw kan komen. Aan de oostzijde bevindt zich een via een hellingbaan toegankelijke rode schuifdeur om grote installaties naar binnen en naar buiten te kunnen transporteren. In het gebouw bevindt zich nog een zware noodstroomaggregaat, die niet kon worden verplaatst.
In het gebouw bevinden zich een aantal van de rest van het gebouw geïsoleerde betonblokken waar zware machines op hebben gestaan.
De belangrijkste ingreep is het vervangen van de zuidelijke bakstenen langsgevel door een zwarte klimaatgevel waardoor de toetreding van licht in het gebouw wordt vergroot. Tevens is een verdiepingvloer over een groot deel van het oppervlak ingebracht om het bruikbaar oppervlak te vergroten. Het glas in de lichtstraat en de kopgevels is vervangen door hoogwaardig isolerend glas en aan de binnenzijde van het steens binnenblad is een thermische schil toegevoegd.
In de kelder is de klimaatinstallatie aangebracht. De LBK met warmtewiel vroeg zo veel hoogte dat de begane-grondvloer plaatselijk is weggehaald. Boven de installatie is het getrapte podium geplaatst zodat de installatie optimaal is geïntegreerd in het gebouw.
De geïsoleerde betonblokken zijn waar nodig uitgevlakt en aangeheeld om een vlakke begane -grondvloer te krijgen. Zware opstellingen in de laboratoria, die zich alle op de begane grond bevinden, zijn op deze betonblokken geplaatst.
De hoofddraagconstructie van het Ketelhuis is een staalconstructie opgebouwd uit portalen met DIN-, HEB- en HEM-profielen met een beukmaat van 6,2 m. Het dak wordt gevormd door bimsbetonnen dakplaten op stalen gordingen (IPE-profielen). Stabiliteit wordt in de breedterichting verzorgd door gelaste portalen en in de lengterichting door windverbanden in het dakvlak en het gemetselde steens binnenblad. Oorspronkelijk was er een inpandige loopbrug en een entresolvloertje ter hoogte van de eerste verdiepingvloer aanwezig.
De begane-grondvloer bestaat uit in het werk gestorte betonvloer op betonnen balken en poeren. Het gehele gebouw is gefundeerd op prefab betonnen heipalen.
Om de constructiehoogte van de nieuwe verdiepingvloer zoveel mogelijk te beperken is gekozen voor een staalplaatbetonvloer (210-280 mm) en geïntegreerde IFB-liggers. De totale constructiehoogte voor de vloer bedraagt net geen 300 mm en er blijft voldoende ruimte voor installaties boven het plafond. Een deel van de installaties is opgenomen in de cannelures aan de onderzijde van de vloer zodat nog meer ruimte wordt bespaard. Het zwartgekleurde beton is monolithisch afgewerkt om een afwerklaag uit sparen, zowel qua gewicht als kosten.
Kenmerkend voor het interieur is de bestaande industriële staalconstructie, die overal zichtbaar is gelaten en een onmiskenbare invloed heeft in de waardering als een voorbeeld van een afleesbare functionele architectuur. De staalconstructie is gerenoveerd in de originele kleurstelling en kleine details als roosters, trapjes zijn gerespecteerd in de transformatie. Voor de keuze van nieuwe kolom-en vloerconstructies en de pui-indelingen was de bestaande structuur maatgevend.
De constructieve slimmigheden zijn op het eerste oog niet zichtbaar in de constructie. De slimmigheid zit in het (rekentechnisch) gebruik maken van de aanwezige reserve in de hoofddraagconstructie en de toegevoegde verdiepingvloer niet alleen als een extra last maar ook als extra steun te beschouwen.
Met het verwijderen van de zuidelijke langsgevel verdween de stabiliteit in één langsgevel. De stabiliteit is teruggebracht door fraai afgewerkte trekstangen in de vorm van een stabiliteitskruis. De nieuwe verdiepingvloer betekent enerzijds meer belasting op de portaalkolommen maar ook een extra horizontaal steunpunt voor de portalen. Hiervoor is de vloer uitgerekend op schijfwerking en zijn koppelingen aangebracht met het gemetselde binnenblad.
De aanwezige staalconstructie met toevoeging van de verdiepingvloer voldeed na herberekening aan de eisen voor nieuwbouw.
De bestaande fundering bleek zoveel reserve in zich te hebben dat, ondanks de hogere belastingen door de verdiepingvloer, deze niet hoefde te worden aangepast.
Deze reserve zat enerzijds in de overmaat aan wapening in met name de poeren en anderzijds in het reduceren (in overleg met de opdrachtgever) van de toelaatbare veranderlijke belasting op de vloer. Oorspronkelijk was er 5 kN/m2 in combinatie met grote puntlasten uit installaties en kraanbaan gerekend. De gewichten uit de installaties zijn verdwenen, de kraanbaan functioneert niet meer en de gelijkmatig verdeelde belasting is terug gebracht naar 2,5 kN/m2.
Het totale oppervlak na uitbreiding bedraagt meer dan 2000 m2 en is daarom opgedeeld in twee brandcompartimenten, die gescheiden worden door de verdiepingsvloer. De aanwezige reserve van de staalconstructie is onvoldoende om te kunnen voldoen aan de eis 30 minuten brandwerendheid. Omdat de staalconstructie in het zicht blijft om het industriële karakter van de constructie te behouden, zijn de kolommen brandwerend geschilderd. Voor dit doel is advies ingewonnen over de hechting van de brandwerende coating op het aanwezige conserveringssysteem. Uiteindelijk hoefden de kolommen slechts ontdaan te worden van loszittende verfdelen voor de brandwerende behandeling. De onderflenzen van de geïntegreerde vloerliggers zijn bekleed met brandwerend plaatmateriaal.
Het ketelhuis is in twee fases gebouwd. De eerste fase dateert uit 1958 en in 1968 is het gebouwoppervlak verdubbeld. Het ketelhuis is indertijd ontworpen en ingericht voor zijn functie; doelmatig en sober. Het binnenklimaat was niet belangrijk. Bijzonder is de grote hoeveel licht die toch in het gebouw is gebracht.
Na 50 jaar gebruik was het gebouw functioneel afgeschreven maar bouwkundig en constructief nog in goede staat. Na de transformatie van het ketelhuis naar een hoogwaardig kantoor en laboratorium kan het gebouw weer 25 jaar mee.
De levensduurbestendigheid zat dus al in het oorspronkelijke gebouw. Het gaat hier om de wil van de eigenaar om daar gebruik van te maken en de ontwerpers de gelegenheid te geven de mogelijkheden, die het gebouw biedt, optimaal te benutten binnen de gegeven randvoorwaarden van tijd en geld.
Door gebruik te maken van de bestaande constructie en de toegevoegde staalconstructie is het materiaalgebruik tot een minimum beperkt. De geïntegreerde stalen IFB-liggers en de staalplaat-betonvloer zijn allen uitgenut.
Door de bestaande staalconstructie in het zicht te laten en onderdeel te laten zijn van het interieur is er geen materiaal ‘verspild’ aan cosmetische afwerking. Alle toegevoegde materialen zijn functioneel en in hoofdzaak bedoeld om de klimaatbeheersing en de functionaliteit van het gebouw op een hedendaags niveau te brengen.
Het installatieconcept is optimaal geïntegreerd met het bouwkundige ontwerp. Om de karakteristieken van het gebouw te behouden varieert het bouwkundig ontwerp per ruimte en is hierbij tevens gekozen voor verschillende installatieconcepten, passend binnen de bouwkundige randvoorwaarden.
Het Ketelhuis is aangesloten op het warmte koude opslag (WKO) netwerk van de TU/e. In de winter wordt er gebruik gemaakt van laagwaardige WKO-warmte welke door een warmtepomp wordt opgewaardeerd tot een bruikbaar verwarmingsniveau. Het koelen vindt plaats middels gekoeld water rechtstreeks afkomstig uit de koude bron. Naast de aansluiting op het WKO zijn ook andere energiezuinige maatregelen toegepast, zoals warmterugwinning uit het ventilatiesysteem en daglichtregeling.
Met dit energiebewust ontwerp is een Greencalc score van 245 gerealiseerd.
Het installatieconcept is optimaal geïntegreerd met het bouwkundige ontwerp. Om de karakteristieken van het gebouw te behouden varieert het bouwkundig ontwerp per ruimte en is hierbij tevens gekozen voor verschillende installatieconcepten, passend binnen de bouwkundige randvoorwaarden.
Het Ketelhuis is aangesloten op het warmte-koude-opslag (WKO) netwerk van de TU/e. In de winter wordt er gebruik gemaakt van laagwaardige WKO-warmte welke door een warmtepomp wordt opgewaardeerd tot een bruikbaar verwarmingsniveau. Het koelen vindt plaats middels gekoeld water rechtstreeks afkomstig uit de koude bron. Naast de aansluiting op het WKO zijn ook andere energiezuinige maatregelen toegepast, zoals warmterugwinning uit het ventilatiesysteem en daglichtregeling. Met het energie-ontwerp is een Greencalc-score van 245 gerealiseerd.
Het beschikbare budget en de doorlooptijd voor de transformatie van het Ketelhuis waren beperkt. Er is daarom bewust gekozen voor het optimaal toepassen van proven technology, zowel op het gebied van constructie en installaties.
