Algemene projectomschrijving
Het kantoor van KPN aan het begin van de Wilhelminapier in Rotterdam, is oorspronkelijk een ontwerp van Renzo Piano. Bij de oplevering in 1999 was het spraakmakend, anno 2016 voldeed het niet meer aan de eisen van de gebruiker. Met instemming van Piano heeft een omvangrijke transformatie naar ontwerp van V8 Architects het gebouw nieuw leven ingeblazen. De constructieve uitgangspunten hebben samen met het karakter van de KPN organisatie de randvoorwaarden van het ontwerp bepaald. Een transparante, meerlaagse uitbreiding, gebouwd op de bestaande constructie van de parkeergarage is het resultaat.
Het project is gestart met een haalbaarheidsstudie naar de gewenste bouwvolumes en passende constructiemethoden. Een mooie opgave op een markante plek in Rotterdam met een scherpe planning: een definitief ontwerp in zes maanden en realisatie in een jaar. Uit de studie blijkt dat de bestaande kelderconstructie voldoende capaciteit heeft om een meerlaags plintgebouw te dragen. Aan de voorzijde is een tweelaags volume met een dakterras haalbaar, aan de achterzijde een drielaags volume met een groen dak.
In de beschouwde oplossingen wordt er nadrukkelijk rekening gehouden met de beperkte ontwerp- en uitvoeringstijd. Uitgangspunt is daarom: licht bouwen met 'traditionele' bouwmethoden. Niet ultralicht, omdat dit in het ontwerpproces betekent dat er (meer) tijd nodig zal zijn om het dynamisch gedrag (en geluidsaspecten) – dat bij ultralicht bouwen een extra rol gaat spelen – onder controle te krijgen.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
Van de traditionele systemen valt de keuze op een staalskelet met een staalplaat-betonvloer. Hiermee is in één keer de ontworpen overspanning van 8,1 m te realiseren. Bovendien sluit de keuze voor staal goed aan bij het architectonisch concept van de uitbreiding als terminal in een voormalig havengebied. Van de vloerliggers is het gewenst ze te integreren in de vloer om een maximale vrije hoogte te bereiken en installatiecomponenten eronder vrij van obstakels te kunnen positioneren. In de staalplaat-betonvloer met een dikte van 300 mm was een liggerhoogte beschikbaar van 265 mm om voldoende dekking aan de bovenzijde over te houden voor steunpuntswapening. Met vloeroverspanningen variërend tussen 7,2 m en 8,3 m en de liggeroverspanning van 7,3 m is deze hoogte krap. Er is daarom gekozen voor THQ-liggers. Het dak van het drielaagse deel is uitgevoerd in stalen dakplaten om gewicht te besparen. Voor stabiliteit is een windverband in de achtergevel aangebracht. Grotendeels wordt de stabiliteit echter ontleend door de koppeling van de verdiepingvloeren aan de bestaande toren.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
Ingegeven door het historische havenkarakter en de bestaande stedelijke context van de pier is de uitbreiding ontworpen als een publiek toegankelijke glazen ’terminal’, waarmee de toren transparant verankerd is. Bovendien blijft de oorspronkelijke bakstenen kern ook van buiten nog zichtbaar. De gevel van de nieuwe plint flirt met de bestaande pyloon, het glas plooit en kromt om de pyloon en volgt de schuinstand van het element. De hoogte van de luifel is afgestemd op het overstek van het naastgelegen gebouw om beide gebouwen goed op elkaar te laten aansluiten en voor een sterk uitnodigend gebaar voor de gehele kade te zorgen.
Het licht moeten bouwen geeft ook richting aan het bouwkundig ontwerp. Met het gekozen vloersysteem resteert er nog beperkte draagcapaciteit voor de inbouw. De stalen constructie van de uitbreiding en het monoliet afgewerkte beton in de ruwbouw zijn daarom tegelijk afbouwelementen geworden die het robuuste karakter van de uitbreiding versterken. Om het gebruik van staal te benadrukken zijn de beeldbepalende kolommen uit staalplaten samengesteld. De zichtbare lasnaden en afwijkende opbouw van de kolommen zorgen ervoor dat ook van dichtbij het ruige karakter van een gebouw in een voormalig havengebied voor bezoekers en medewerkers te ervaren is. De staalplaatbetonvloeren en stalen dakplaten zijn netjes in dezelfde richting uitgelijnd, bepalend voor de richting van de hieronder hangende installaties. Constructieve knopen zijn aan de binnenzijde zichtbaar gelaten en in de uitwerking van de knopen is er daarom bijzondere aandacht geweest voor de esthetica. Alle stalen onderdelen en de installaties zijn volledig wit afgewerkt en op elkaar afgestemd om tot een samenhangend en gelaagd geheel te komen. De nieuwe plint zorgt voor de nog ontbrekende, uitnodigende entree van de Wilhelminapier die bekend staat om zijn hoogbouw en bouwkundige highlights. Daarmee is nu afgemaakt wat achttien jaar geleden is bedacht.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
Gevelkolommen
Drie van de vier gevels dragen hun belasting af aan het dek van de bestaande parkeergarage. Deze belasting is te hoog voor het dek, te meer door de extra belasting uit de luifelconstructie. Aanvullende constructies in de parkeergarage zijn echter zeer ongewenst. Enerzijds omdat er dan onvoldoende vrije hoogte resteert, anderzijds omdat de parkeergarage tijdens de bouw in gebruik moet blijven. De oplossing is gevonden door de bestaande vloer aan de bovenzijde te voorzien van een opstorting van 150 mm, die vervolgens in het vloerpakket weggewerkt kan worden. Door deze toevoeging wordt de capaciteit van de betonconstructie verhoogd, enerzijds door de grotere hoogte, anderzijds door de mogelijkheid om bovenwapening toe te voegen. Daar waar nodig zijn beugels ingeboord om dwarskracht- en ponscapaciteit te verhogen. De gevel aan de zijde van de pyloon vouwt zich als het ware om dit karakteristieke element. De nieuwe stalen kolommen zijn hier schuin geplaatst. De spatkrachten worden via de vloeren afgedragen aan de stabiliteitskern van de toren.
Detaillering met staal
De gevelstijlen zijn op verzoek van de architecten opgebouwd uit individuele staalplaten waarbij de lasnaad goed zichtbaar moest zijn. De doorstekende flenzen met lasnaden geven op detailniveau een prachtige aftekening en laten zo het karakter van dit stalen gebouw ook op het kleinste detailniveau zichtbaar zijn. Door de slankheid (270x60 uit platen 10 mm) en het lassen hiervan is het een hele uitdaging geweest voor Buiting Staalbouw om deze tijdens het productieproces recht te houden. Naast de gevelstijlen heeft de architect op begane grond niveau een stalen hoekprofiel bedacht om het gebouw aan te laten sluiten op het aflopende straatprofiel. Deze dient tevens voor een veilige aanrijbeveiliging. Op de vloerlijn en het uiteinde van de luifel is een horizontale stalen strip bedacht, een belangrijk detail voor de expressie van het gebouw. Uitdaging was hier om alle strips perfect horizontaal uit te lijnen. Dit is door de verschillende overstekken en krachtsafdrachten normaal gesproken moeilijk realiseerbaar. Door een verstelbare (onzichtbare) koppeling te bedenken heeft het team dit wel voor elkaar gekregen. Voor de gehele glazen gevel langs zijn tevens verticale staal strips aangebracht om het gevelritme te benadrukken en een robuust karakter te geven, zonder transparantie te verliezen.
Luifel
Een van de uitgangspunten is om de uitkragende luifel zo slank mogelijk te dimensioneren met in het achterhoofd de beperkte tolerantie van de gevel en uitslag aan het uiteinde van de luifel. De luifel is gerealiseerd met uitkragende liggers. Het moment wordt opgenomen door de gevelkolom en de eerste kolom in het gebouw. Als liggers zijn samengestelde plaatprofielen toegepast die naar het einde toe verjongen, zodat er een slanke beëindiging ontstaat.
Kern
In het eindresultaat is het nauwelijks zichtbaar, maar één van de grootste constructieve opgaven zit hem in het maken van doorbraken in de constructieve bestaande kern van de toren. Om voor- en achterzijde van de plint met elkaar te verbinden is het wenselijk grote sparingen in de kernwanden te maken. Precies daar waar de wanden uiteraard het zwaarst belast zijn, onderin het gebouw. Vroeg in het ontwerpproces is de haalbaarheid van deze doorbraken onderzocht. Hierbij wordt al snel duidelijk dat het niet zal lukken sparingsposities te vinden die zonder constructieve voorzieningen gemaakt kunnen worden. V8 Architects en Royal HaskoningDHV komen samen tot een oplossing waarbij alleen versterkte lateien boven de sparingen nodig zijn. Daartoe zijn de sparingen wat hoger uitgezaagd dan nodig, zodat er extra wapening kan worden ingeboord en gevlochten. Dit bovenste deel is vervolgens aangestort. Om de stabiliteit gedurende de uitvoering te waarborgen, zijn de sparingen in verschillende fases uitgevoerd.
Bijzondere aspecten uitvoering
In zijn verschijning lijkt het een eenvoudige constructie van staal met grote glaspanelen. De fysieke realiteit is echter zeer complex. De bestaande fundering en parkeergarage, het gebruik maken van de bestaande kern, de beperkte hoogte en de aanwezigheid van de grote schuinstaande pyloon, maakt de uitbreiding extreem ingewikkeld. Uitvoeringstechnisch is het ‘plooien’ van de dubbelgekromde glasgevel en de stalen luifel om de bestaande pyloon een hoogstandje geweest. Tot op detailniveau en in 3d geometrie is door architect, adviseurs, bouwers en leveranciers samengewerkt om alle aansluitingen volledig uit te werken.
Vanwege de bijzondere integratie van draagstructuur en gevel worden er hogere eisen aan de toleranties van het staal gesteld. Bovendien is er in de detaillering rekening gehouden met primaire en secundaire gevelkolommen die vrij van elkaar moeten kunnen bewegen. De primaire kolommen dragen de bovenliggende vloeren en de luifelconstructie. De secundaire kolommen dragen de windbelasting af naar de vloeren. In overleg met de aannemer is besloten de secundaire kolommen op de begane grond na gereedkomen van de ruwbouw tevens verticaal te laten dragen. Op deze manier beperken ze de doorbuiging van de gevelliggers op de 1e verdieping. Dit omdat de gevelleverancier een maximale doorbuiging van 5 mm kan accepteren in relatie tot de detaillering en afmetingen van de glasgevel. Door de koppeling na gereedkomen van de ruwbouw te maken, wordt de belasting van de 1e verdieping nog steeds via de primaire kolommen afgedragen (behoudens enige veranderlijke belasting).
Bovendien was het project vanwege zijn locatie een complexe logistieke opgave. Om de uitbreiding daarom zo snel en simpel mogelijk te kunnen bouwen, is het zoveel mogelijk ontworpen op basis van prefab elementen. De beperkte bouwplaats en aangrenzende kade die vaak afgesloten was voor de aanmerende cruiseschepen resulteerden in nauwkeurige logistieke just-in-time leveringen die voor een deel ook in de nacht en over de Maas plaatsgevonden om geen vertragingen op te lopen in het bouwproces.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
Het was de wens van KPN om het gebouw en daarmee hun bedrijf open te stellen aan de samenleving. De uitbreiding van de toren kreeg dan ook bewust een publieke functie en omvat onder andere een auditorium voor 250 mensen, 2 restaurants, waarvan 1 publiek toegankelijk en uitgebreide mogelijkheden om aan te sluiten bij de evenementen in Rotterdam en op de Wilhelminapier, onder meer door het auditorium en dakterras. Door het succesvolle concept van Happy Italy als huurder voor het restaurant aan te trekken wordt op een passende manier invulling geven aan het openstellen van het gebouw voor het publiek.
De vernieuwde pixelgevel functioneert als publiek media canvas van en voor de stad Rotterdam. Evenementen, videokunst en communicatie van KPN kunnen er op getoond worden. Het LED canvas geeft de entree van de pier een extra dimensie door te synchroniseren met het dag- en nachtritme van de stad.
In de toren is er op de 10e en 11e verdieping een bibliotheek met nieuwe vide gecreëerd volledig gematerialiseerd in Europees eiken, naar ontwerp van V8. De vide, met hangende trap is constructief mogelijk geworden door met een stalen constructie de krachten af te dragen naar de bestaande dragende kern en buitenwand.
Smart building technologie: de positie van de medewerkers in het gebouw kan via slimme armaturen geregistreerd worden, waardoor verlichting alleen aangaat waar en wanneer dat nodig is. Het gebouw weet precies op welke verdieping en aan welk bureau een medewerker werkt en kan daarmee ook sturen in efficiënt gebruik van de toren. Het ontwerp van de slimme armaturen (+) is van V8 Architects. In samenwerking met Philips is dit armatuur speciaal voor dit project van KPN ontwikkeld.
Voor de gevel van de plint is overal speciaal triple glas gebruikt. Aan de oostgevel is dit op 2 plaatsen dubbel gekromd toegepast over een hoogte van bijna 9 meter.
Duurzaamheid
Materiaalgebruik (efficiëntie)
- De stalen constructie en het monoliet afgewerkte beton gemaakt in de ruwbouw zijn tegelijk afbouw elementen die het karakter van het gebouw versterken. Daarom is geen verdere afwerkingslaag nodig.
- Er is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van geprefabriceerde stalen elementen, waardoor materiaalverlies tijdens de bouw aanzienlijk is beperkt.
- Voor de onderdelen waarvoor sterkte maatgevend was is ervoor gekozen deze uit te voeren in S355 om zo de staalhoeveelheden te beperken.
Energiegebruik en verbruik tijdens bouw en gebruik
Energieverbruik tijdens bouw
Omdat er tijdens de bouw zo veel mogelijk gebruik is gemaakt van prefab staal elementen kon het energieverbruik bij montage op de bouwplaats worden geminimaliseerd.
Mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
- De comfort- en techniekniveaus van de toren sluiten weer aan bij huidige eisen die daaraan gesteld worden.
- Toepassing van smart building technologie: de positie van de medewerkers in het gebouw kan via slimme armaturen geregistreerd worden, waardoor verlichting alleen aan gaat waar en wanneer dat nodig is. Het gebouw weet precies op welke verdieping en aan welk bureau een medewerker werkt en kan daarmee ook sturen in efficiënt gebruik van de toren.
- Het ontwerp van de slimme armaturen (+) is van V8. In samenwerking met Philips is dit armatuur speciaal voor dit project van KPN ontwikkeld.
- De vernieuwde pixelgevel functioneert als publiek media canvas van en voor de stad Rotterdam. Evenementen, videokunst en communicatie van KPN kunnen er op getoond worden. Het LED canvas geeft de entree van de pier een extra dimensie door te synchroniseren met het dag- en nachtritme van de stad
- Voor de gevel van de plint is overal speciaal triple glas gebruikt. Aan de oostgevel is dit op 2 plaatsen dubbel gekromd toegepast over een hoogte van bijna 9 meter. Het glas heeft naast een goede energiezuinigheid ook een speciale brandwerende eigenschap. De uitbreiding van KPN is het 2e gebouw aan de Wilhelminakade dat aan de strenge brandeisen van het plasbrandscenario voldoet. Dit is een brandscenario waarbij een brandende vloeistof uit de haven op het water van de Maas dichtbij het gebouw zal komen.
Mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
Geluidsoverlast en veiligheid waren vanzelfsprekend topprioriteit omdat het gebouw tijdens de uitvoering voor 50% bezet is gebleven. In goed overleg met de gebruikers en het naastgelegen hotel zijn in het begin van het proces duidelijke afspraken gemaakt over de momenten op de dag (zo veel mogelijk buiten werkuren) waarop onvermijdelijk geluidsoverlast gemaakt zou worden.
Bovendien was het project vanwege zijn locatie een complexe logistieke opgave. Om de uitbreiding daarom zo snel en simpel mogelijk te kunnen bouwen, is het zoveel mogelijk ontworpen op basis van prefab elementen. De beperkte bouwplaats en aangrenzende kade die vaak afgesloten was voor de aanmerende cruiseschepen resulteerden in nauwkeurige logistieke just-in-time leveringen die voor een deel ook in de nacht en over de Maas plaatsgevonden om geen vertragingen op te lopen in het bouwproces. Hierdoor is de overlast naar de gebruikers en omgeving tot een minimum beperkt.
Innovaties op product-, concept- en bouwniveau
De diverse innovaties zijn in de afzonderlijke paragrafen uitgebreid omschreven. Het geheel was een technisch zeer complexe opgave die door het team vakkundig is uitgevoerd. Het resultaat is een bijzonder gebouw en geïntegreerd vakmanschap van de bovenste plank.
