Algemene projectomschrijving
Bij de renovatie van het stationsgebied zijn de interieurs van Hoog Catharijne en het station ontkoppeld met zowel aan de oost- als aan de westzijde een verhoogd plein met een eigen ondergrondse fietsenstalling. Het station is, tussen de pleinen, zichtbaar als een vrijstaand gebouw met een begin en een eind, met een golvende stalen dak en hoge glasgevels. In de lange hal kunnen reizigers hun weg vinden door duidelijke zones met eigen liften en roltrappen die in de middenzone uitkomen met verwijzingen naar trein-, bus- en tramperrons. In de centrale as van deze zone staan de liften uitgelijnd met transparante constructies van staal en glas. Op traverseniveau sluiten de stalen perrontrappen aan op twee zones parallel aan de middenzone, achter de roltrappen langs waardoor de vele uitstappers de in- en overstappers minimaal hinderen. De commerciële functies liggen in de gevelzones buiten de reizigersstromen. Aan de noordzijde is de ruimte tussen de trappen benut voor twee lange commerciële ruimten met een verdiepingsvloer. Aan de zuidzijde zijn dat kleinere kiosken waardoor er vanuit de hal uitzicht op het spoor en de omgeving is. Het totaal aan commercieel oppervlak is op 7800 m2 gebracht; waarvan 1800 m2 voor horeca op de verdieping. Het stalen dak, zichtbaar vanuit de omliggende kantoren, is ontworpen als vijfde gevel. Vanuit, in patronen gespreide dakopeningen, straalt ’s avonds licht uit naar de omgeving. Het dak is in de langs- en dwarsrichting gekromd. Deze golfbeweging is primair ontstaan uit de wens om het interieur van 246 m lang en 91 m breed een geleding te geven die de beide busstations aan de koppen markeert en positioneert ten opzichte van het treinstation in het midden. Een ‘lens’ boven het middendeel zorgt voor extra lichtinval. De constructie van de hal maakt gebruik van de bestaande funderingsbalken en een uitbreiding daarvan in dezelfde maatvoering. Onder het golvende dak zijn scheefstaande kolommen toegevoegd, waardoor met een minimum aan constructie de stabiliteit is geborgd. Via stalen trappen aan de kopkanten van de twee lange commerciële ruimten aan de noordzijde en via een centraal gelegen getuide stalen trap wordt de traverse verbonden met de horeca op de verdieping. De twee verdiepingen met commerciële ruimten staan in verbinding met elkaar door een onderspannen stalen brug met een glazen loopvlak.
Beschrijving staalconstructie en/of gebruik van staal
1. Overkapping stationshal:
De bovenbouw van het station, inclusief alle stijgpunten, is volledig in staal en glas uitgevoerd met veel transparantie; de onderbouw inclusief de traversevloer is van beton. Er is één groot, dubbel gekromd, dak ontworpen van 246x91 m (lxb) met een maximale inwendige hoogte van ruim 17 m. Mede om de vele kabels en leidingen in de hoofdliggers van de overkapping onder te brengen, is er gekozen voor een gelaste kokervormige langsligger van 957x457 mm (hxb)/25 mm met een gebogen bovenkant en een platte onderkant die voorzien is van een doorgaande lichtlijn met een afdekkap die even gebogen is als de bovenkant. Omdat in de bestaande situatie de kolomafstanden over de sporen al varieerden en niet alle bestaande en mogelijke kolomposities in het nieuwe ontwerp zijn gebruikt, variëren ook de overspanningen van de nieuwe hoofdliggers. De stijfheidseisen bepalen hoofdzakelijk de afmetingen van de profielen. Hierdoor ontstaat er een nuttige marge op de sterkte-eis die later goed van pas kwam bij de vele doorvoersparingen in het profiel. Dure, tijdrovende lokale versterkingen zijn tot een minimum beperkt gebleven. De hoofdliggers liggen in de langsrichting en zijn vanwege de lengte op twee plaatsen gedilateerd. De liggers zijn daar in hoogte gehalveerd en van een gewapend rubberblok voorzien (tandoplegging). Het splitsen van het dak in drie nagenoeg gelijke delen betekent dat de dilataties op het laagste punt van het dak komen. Dat is geen bezwaar omdat door de kromming in de andere richting het regenwater bij een eventuele verstopping van de riolering toch naar de dakranden kan lopen. De hoofdliggers zijn boven de kolommen open en aan de binnen- en buitenzijde geconserveerd en tussen de kolommen luchtdicht gesloten (met schotten) en daar alleen aan de buitenzijde geconserveerd, de K&L zijn wel luchtarm doorgelaten. De dwarsliggers (gordingen) zijn enkelgekromde liggers HEA/B 340 (h.o.h. 4,2 m), afhankelijk van of de liggers doorgaand zijn of niet en van de sneeuwbelasting (ophoping vóór de ‘lens’) en/of lokale windbelasting (nabij de omliggende hoogbouw). De stabiliteit in de korte richting (noord-zuid) wordt verzorgd door 15 schoren tussen as B en C waardoor alle kolommen op as C een schoor hebben gekregen om de belasting op de bestaande en nieuwe moerbalken zo beperkt mogelijk te kunnen houden. De meeste schoren (∅ 356/16 mm) steken, met 40 mm speling rondom, door de commerciële ruimten en leveren daardoor weinig hinder voor de reiziger op. Vanwege de twee dilataties in langsrichting van het dak zijn drie groepen stabiliteitselementen gemaakt in de oost-westrichting. Hier is gekozen om op elke as speciaal vormgegeven stabiliteitsportalen (windbokken) te maken, waarbij de toegang tot de trappen en roltrappen voor de reizigers mogelijk blijft. De stalen kolommen zijn buizen Ø 457 mm met 16 of 32 mm wanddikte. Grotere kolommen passen niet op de bestaande opstorten van 700x700 mm. De kolommen in de stabiliteitsbokken en de lens hebben een wanddikte van 32 mm; alle andere kolommen zijn pendelkolommen met een wanddikte van 16 mm. De kolommen zijn aan de onderzijde scharnierend uitgevoerd met schotelveerringen om parasitaire momenten in de moerbalken te voorkomen. De kolommen zijn toegankelijk gemaakt voor de kabels en leidingen naar het dak en zijn aan de binnenzijde geconserveerd maar zijn ook . De dakplaten zijn van geperforeerde stalen profielplaten met een hoogte van 135 mm, die zonder veel extra spanning dubbelgekromd (scheluw) kunnen worden gebogen tussen de twee verschillend gebogen HE 340-liggers, over de dakplaten zijn felsplaten gelegd als afwerking met daartussen nog een gecomprimeerde glaswol isolatiedeken.
De nieuwe overkapping is in tegenstelling tot de oude los gehouden van de Katreinetoren die aan de zuidoostzijde het station insteekt. Langs de gevel van de Katreinetoren is ruimte gereserveerd voor de glazenwasinstallatie, waardoor ook hier een gevel met verlopende hoogte ontstaat door de kromming van het dak. Nadat het bestek van de overkapping klaar was, kwam het verzoek om ook Stadskantoor Utrecht (SKU) te integreren in het stationsgebouw. Een gedeelte van SKU staat namelijk boven het stationsgebouw met vijf grote schachten op een diepe, zware fundering met een verwachte zetting van 30 mm. Een maat die de staalconstructie van het station niet zonder overschrijdingen kan opnemen. De twee keuzes waren dan: wachten met de staalconstructie totdat het grootste gedeelte van de zettingen is opgetreden, of het stationsgebouw in twee of drie stappen vijzelen na zetting. Uiteindelijk werd het optie 1. Eén kolom kwam te vervallen en de hoofdliggers op as A en B werden op enkele punten, uitsluitend verticaal, opgelegd op de vijf schachten/kolommen van het SKU. De horizontale vervormingen van het stationsgebouw kunnen gewoon optreden. De hoofdligger op as A is tevens drie maal gesplitst om de SKU-kolommen heen. Met een brandwerendheidsonderzoek werd aangetoond dat de constructie geen brandwerende coating nodig had; sprinklers zijn wel aanwezig. Naar de overkapping zijn twee separate windtunnelonderzoeken verricht om de, globaal en lokaal, te verwachten windbelastingen inzichtelijker te krijgen.
2. Commerciële gebouwen onder het stationsdak:
Langs de noordgevel, onder het stationsdak, bevindt zich een uitgestrekt tweelaags gebouw met commerciële ruimten. Bij de zuidgevel staan diverse enkellaagse kiosken met grote en kleine vloeroppervlakken. De twee noordelijke ruimten worden verbonden met een onderspannen stalen loopbrug van 4,4 x 13,5 m en zijn samen bijna even lang als de stationshal. Het noordwest-gebouw (I) is 24 x 66 m terwijl het langere noordoost-gebouw (II) 24 x 115 m is. De gehele constructie is brandwerend gecoat, inclusief de boutverbindingen. De verdieping van de gebouwen is bereikbaar via de vaste trappen en lift aan de kopkanten van de twee gebouwdelen en via een centraal gelegen getuide stalen trap met een dubbele steek en een loopbrug. Gebouw I is voor een groot deel (18 x 44 m) voorzien van een stalen overkapping met glazen hanggevels; van de langere gebouw II zijn drie aparte gebieden op een vergelijkbare manier overdekt. In het meest oostelijke deel is Grand Café (23,5 x 55 m) gehuisvest met een oplopend dak (16,8 x 24,6 m) voor ruimtelijk effect, met het hoogste punt op 10,5 m boven de traversevloer. De begane grondvloer van de gebouwen is de stationsvloer. De verdieping is opgetrokken uit een stalen constructie met kanaalplaatvloeren. Het dak van de gebouwen zijn staalconstructies met trapeziumdakplaten, de gevels hangen aan de dakranden. De kolommen op beide lagen zijn buisprofielen ∅ 355,6 mm (op de begane grond), ∅ 323,9 en 244,5 mm (op de verdieping). Op de begane grond staan de kolommen op de moerbalken scharnierend opgelegd. Om toevallige voetmomenten te voorkomen zijn, om de ankers, onder de moeren schotelveerringen toegepast. De hoofddraagconstructie van de verdieping heeft in de lengterichting vier doorgaande hoofdliggers (HEB 800 / HEM 800) met een maximale overspanning van 20,6 m. In dwarsrichting zijn vloerdragende liggers (HEA 320) toegepast die tevens als kipsteun fungeren voor de hoofdliggers die momentvast bevestigd zijn op de buiskolommen. Door de beperkte hoogte in de hal, zijn dwarsliggers, kanaalplaten en hoofdliggers in één laag aangebracht (niet gestapeld). Om dezelfde hoogtebeperking ontbreekt een druklaag en is volstaan met een afwerklaag. De horizontale schijfwerking wordt verzorgd door windverbanden onder de vloerplaten, tussen de dwarsliggers. De uitgestrekte commerciële gebouwen aan de noordzijde steken door de hoge gevel van de stationshal en moesten worden berekend op de volle windbelasting; de hangstijlen van de noordgevel moesten daarom horizontaal steunen op het dak en de verdieping van de gebouwen, hetgeen extra windbelasting op de commerciële lagen veroorzaakt. De windbelasting op de volledige lengterichting wordt afgedragen door zeven, bouwkundig weggewerkte, verticale windverbanden (∅ 50 mm) die voor stabiliteit en reductie van de horizontale uitbuiging zorgen; ook een betonnen goederenliftschacht aan de oostzijde draagt lokaal bij. De stabiliteit in de lengterichting is geregeld door portaalwerking met momentvaste ligger-kolom verbindingen om de gebouwen maximaal te kunnen benutten. De dakconstructies van de eerste verdieping ontlenen eveneens hun stabiliteit in beide richtingen aan portaalwerking met momentvaste aansluitingen bij kolomvoeten en -koppen. Er is een raveling aangebracht rond de kolom van het SKU. De vrijstaande kiosken langs de zuidgevel staan tussen de opeenvolgende trapoverhuivingen (ingangen stationshal vanaf perrons) en hebben een vergelijkbare constructieopbouw als de overkappingen op de verdieping aan de noordzijde, van staal en glas. De kolommen van deze kiosken staan op de ribben van de TT-platen (traversvloer). Het totale gewicht en de veranderlijke belastingen zijn zo uitgebalanceerd dat de TT-platen het gewicht net aankunnen. In tegenstelling tot de commerciële gebouwen aan de noordzijde zijn de gevels van de kiosken wel op de ribben van de TT-platen gesitueerd en opgelegd en dus niet aan het dakrand gehangen aangezien de oplegreacties t.p.v. de kolommen dan te groot worden voor de desbetreffende TT-ribben.
3. Perronoverkappingen:
De tien perronoverkappingen zijn in staal en glas uitgevoerd en staan loodrecht op de OV-terminal, aan zowel de noord- als de zuidzijde. Een stramienmaat van 12 meter is na een uitgebreide studie de meest optimale en economische keuze gebleken. Dit, op basis van de bouwkosten van boven- en onderbouw in combinatie met diverse factoren die een rol spelen bij de bovenleidingtechniek vóór, onder en na de traverse (stationshal). Op de stramienmaat van 12 m zijn twee buiskolommen geplaatst hellend richting het spoor, onder 7 graden. Samen met de tussenligger wordt er een stabiel portaal gevormd in dwarsrichting. In de lengterichting worden de portalen onderling gekoppeld door een aantal kokerliggers met drie verschillende formaten. Het transparante middendeel met variërende breedtes bestaat per veld uit twee of meer langsliggers en een dwarsligger die aansluit op de twee kokerbalken in de dichte vleugels. Deze torsiestijve kokerbalken zijn aan beide kanten voorzien van aangelaste uitkragende I-liggers en zijn tussen de portaalkolommen bevestigd en omkleed met aluminium sandwichpanelen. Iedere vleugel is als een gelast frame van ca. 12 m aangevoerd en gemonteerd. In de langsrichting is de equivalente rotatiestijfheid van de kolomvoetaansluiting en de 1-paals-poerfundering voldoende om de lange overkapping stabiel te houden. De perronoverkapping gaat, aan de zuidzijde van de stationshal, vloeiend over in een trapoverhuiving met een vergelijkbare constructieopbouw. De vleugels lopen aan weerszijden van de trapoverhuiving door en worden bevestigd aan de betonnen moerbalken onder de traverse. De lange stalen zuidtrappen rusten op verzwaarde stalen spanten van de trapoverhuivingen en dus niet op de traverse; dit, vanwege de grote oplegkrachten. De zijwanden van de trapoverhuiving zijn dichte pakketten van aluminium sandwichpanelen met een driehoekige vakwerkligger. De trapoverhuiving sluit bouwkundig aan op de zuidgevel van de stationshal, maar staat er constructief los van. De vervormingen van de trapoverhuiving en de stationsgevel kunnen onafhankelijk van elkaar plaatsvinden. Aan de noordzijde wordt de perronkap doorgezet tot aan de traverse en vastgezet aan de betonnen moerbalken. Het transparante middendeel wordt over de laatste 3 m een lensvormig dicht element. De beëindiging van de perronoverkapping aan de uiterste noord- en zuidkant bestaat uit doorlopende vleugels die in elkaar overgaan met ter plaatse, afhankelijk van de breedte van de perronkap, al dan niet een middenkolom. De buiskolommen en de mee-ontworpen bovenleidingkokers zijn open voor K&L en zijn aan de binnen- en buitenzijde thermisch verzinkt en voorzien van een drielaagse coating. De overige dichte profielen zijn luchtdicht afgesloten met schotten en aan de buitenzijde geschoopeerd en voorzien van een drielaagse coating. Alle boutaansluitingen zijn aan het zicht onttrokken, naar de wens van de architect. Getracht is om de verbindingen zoveel mogelijk in de niet-transparante delen onder te brengen. Daar waar dit niet haalbaar was, zijn de aansluitingen binnen de omtrek van de kokerliggers zodanig wegwerkt dat ze van buitenaf niet zichtbaar zijn.
Bijzondere aspecten bouwkundig concept / ontwerp
De gevels van de stationshal kennen een bijzonder ontwerp van staal en glas. Tussen de gebogen daklijnen en de slanke perronkappen vallen de transparante 10-12 m hoge glazen gevels nauwelijks op. Het gevelgordijn met wrijvingsarme voetverbinding, dat bijdraagt aan de kenmerkende openheid van het stationsgebouw, is gehouden aan strikte randvoorwaarden en vraagt de nodige voorzieningen voor onder meer bewegingsvrijheid. De gevel met ovale stalen stijlen en met thermisch gehard veiligheidsglas van 8.8.2 (40 kg/m2), hangt aan de dakconstructie. Bewust is de verbinding aan de vloer in verticale richting vrij omdat de stationsvloer niet belast kon worden. Een penverbinding met een sleufgat verzorgt deze bewegingsvrijheid. De voetverbinding is wel in staat om de glaspanelen in horizontale richting vast te houden. Deze wijze van opleggen heeft consequenties. De gevel is namelijk niet volledig gesloten op vloerniveau. In de zuidgevel zijn openingen bij de trapopgangen van de perrons, en in de westgevel en toekomstige oostgevel bevinden zich deuropeningen. De grootste diversiteit aan geveldetails is echter te vinden in de noordgevel. De noordgevel scheidt de stationshal van de interwijkverbinding. Deze verbindingscorridor ligt fysiek buiten de stationshal en kan zonder in- en uitchecken worden gebruikt. Bij de deuropeningen zorgt een raveelconstructie voor de horizontale bevestiging van de gevel. Daarmee conformeren de openingen zich aan het vervormingsgedrag van de gehele gevel. Een vergelijkbare raveling is ook gebruikt in de doorgangen in de andere gevels. Een uitzondering is de gevel bij de commerciële ruimten in de stationshal, langs de noordgevel. Deze steken door de noordgevel heen en zijn elk voorzien van een zelfstandig geïsoleerde gevel. De gevelstijlen zijn om deze reden op het dak en de versieping van de commerciële ruimten bevestigd. Deze stijlen zijn korter en vervormen minder dan de lange gevelstijlen die op de vloer van de hal staan. Om het vervormingsverschil op te vangen zijn er op de grens van de commerciële gebouwen en de doorgaande stationsgevel geen stijlen maar stalen kabels toegepast. Deze dragen wel het gewicht van het glas maar verhinderen de vervorming niet. Bij zowel de verticale als de horizontale bewegingsvrijheid is rekening gehouden met diverse randvoorwaarden. De ingewikkeldste interactie van krachtenspel en vervormingsvrijheden komt tot uiting in de hoeken van het gebouw. De gevels bewegen door de windbelasting naar binnen en buiten. Maar niet uitsluitend de gevels vervormen: het hele gebouw beweegt met de wind mee. In de dwarsrichting is dat 15 mm, een vervorming die in de hand wordt gehouden door de schoren. In de lengterichting, de richting van de stabiliteitsbokken, is dit zelfs 45 mm. Dat terwijl de gevel een glazen schijf vormt met een zekere stijfheid. Het verschil in vervorming van het gebouw zorgt ervoor dat het glas dubbel kromt. De lange glazen gevel zorgt voor een stijve oplegging van de korte gevel in de lengterichting. Maar de maximale horizontale vervorming van het dak is bij dezelfde korte gevel in het midden maximaal 45 mm. Het glas is berekend op de spanningen die ontstaan door deze dubbele kromming in het vlak van de gevel en heeft de capaciteit om deze beweging op te nemen. Bovenaan hangen de stijlen aan een buisvormige ligger (∅ 219,1x12,5 mm) die doorloopt langs de omtrek van de stationshal. De ligger ligt onder de gordingen op consoles. Via een verstelbaar mechanisme met gelaste schetsplaten, een verticaal sleufgat en twee bouten is de stijl op de juiste hoogte gesteld en vastgezet.
Bijzondere constructieve slimmigheden / detailleringen
1. De lengte van de ovale gevelstijlen hangt af van de verlopende dakhoogte. De stijlen hebben elk een doorsnede van 320x160 mm. Op de kortere gevelstijlen, tot 11 m lengte, is bespaard op het materiaalgebruik door een dunnere wanddikte toe te passen (12,5 mm). Vanaf 11 m lengte is de wanddikte 14,2 mm. Dezelfde doorsnede is gebruikt bij de stijlen aan weerszijden van de gevelopeningen. Afhankelijk van de stijllengte of breedte van de gevelopening zijn er in het profiel al dan niet twee ingelaste ronde volstaven (∅ 30-40 mm) aangebracht; in de hoofdrichting tegen de uiterste trek- en drukvezels van het profiel. Hiermee nam de stijfheid van de stijl tot 40% toe zonder dat de profielmaat veranderde, hetgeen architectonisch essentieel was.
2. Aan de westzijde bevindt zich, buiten de hal, in de Mineurslaan een drietons expeditielift die toegang biedt tot de stationshal. De liftschacht heeft dezelfde vormgeving en uitstraling als de schachten van de personenliften die de perrons met de traverse verbinden; een transparante constructie van staal en glas. De expeditielift is wel breder dan de personenliften en heeft daardoor meer windvang en bovendien staat het in tegenstelling tot de personenliften geheel buiten en is halverwege de hoogte, horizontaal, niet gekoppeld aan de traverse. Dit alles leidde er toe dat de schacht van de expeditielift veel meer ging uitbuigen dan acceptabel was. Verticale windverbanden waren architectonisch ongewenst. Het verzwaren van de verdiepingsliggers veranderde de vormgeving grondig en was daardoor evenmin geschikt. Om de horizontale uitbuiging te beperken werd in de verdieping direct onder het bovenste instapniveau een outrigger ontworpen in de vorm van een ring met vakwerken. De constructie is niet fraai, maar ook niet zichtbaar, omdat deze verdieping bij alle liftschachten voorzien is van roestvaststalen beplating in plaats van glas. Het resultaat is een transparante lijft met een slank ogende constructie.
3. De grote lengte van perronoverkappingen betekent dat de staalconstructie bij (meer)jaarlijkse temperatuurwisselingen een grote lengteverandering ondergaat wanneer de constructie niet gedilateerd is. Deze vervormingen gaan gepaard met grote krachten in de constructie. Dit kan vermeden worden door het dilateren van de kap met bijvoorbeeld dubbele kolommen of schuivende opleggingen. Het eerste betekent extra kolommen die tot architectonische bezwaren en hinder voor de gehaaste reizigers leiden; het laatste is niet duurzaam en vereist periodiek onderhoud. Constructies op stations worden in principe onderhoudsvrij of onderhoudsarm ontworpen om hinder voor de reizigers te voorkomen en om de exploitatiekosten laag te houden. Voor de perronoverkappingen op Utrecht Centraal is om die reden gekozen voor buigzame (‘flexibele’) aansluitplaten. Dit zijn staalplaten met een kleine dikte die de bevestiging vormen tussen de hoofdliggers in de langsrichting en de hoofdliggers in dwarsrichting dan wel de portaalkolommen. De flexibele platen zijn in staat om de eigen thermische vervormingen op te nemen zodat de lange kapconstructies geen dilataties hoefden te krijgen. Er zijn drie verschillende langsliggers, ieder met eigen type flexibele plaat. De platen onderscheiden zich door vorm, dikte en krachtenspel. Wat het krachtenspel betreft worden de platen belast op druk en buiging; trek en buiging dan wel op torsie en buiging. De flexibele platen nemen de thermische belasting op door een vervorming te ondergaan en bieden, vanwege hun buigzaamheid, tevens enige tolerantie tijdens de montage. Alle verbindingen inclusief de flexibele platen zijn aan het zicht onttrokken door deze achter de beplating te stoppen of binnen de omtrek van het kokerprofiel te houden.
Bijzondere aspecten uitvoering
1. Deze randvoorwaarden hebben gedicteerd in welke stappen (fases) de oude stationshal is gesloopt en de nieuwe is gebouwd. Omdat de ‘vakindeling’ niet samenviel met de verdeling van dilataties en stabiliteitsverbanden in de nieuwe constructie (en van de te slopen constructie), moesten tijdens de bouw vele tijdelijke maar wel veelvuldig inzetbare schoren en hulpconstructies worden voorzien. De totale verbouw en nieuwbouw heeft uiteindelijk in 6 fases plaats kunnen vinden.
2. Een aantal vaste kranen stond op het perron terwijl het perron op een veilige manier kon worden gebruikt door de reizigers.
Bijzondere functionele aspecten van het bouwwerk
De stationshal is een vrijstaand gebouw, gelegen tussen twee verhoogde pleinen aan de oost- en westzijde. Een corridor (Stationsboulevard) aan de noordkant van de hal, verbindt het plein bij Hoog Catharijne met het plein bij het Beatrixgebouw. Deze corridor zorgt dat voetgangers de sporen kunnen passeren zonder een geldig OVCP-pas. De stationshal geeft toegang tot de trein-, bus en tramperrons. Alles gelegen onder één kap en qua vormgeving op elkaar afgestemd. De golf in het dak markeert de treinperrons in het midden en bus- en tramperrons aan de buitenzijde.
Duurzaamheid
1. Binnen dit project is veel gedaan aan materiaalbesparing en het hergebruik van bestaande constructies, met name de betonnen constructiedelen. Hierdoor zijn veel bestaande constructies behouden gebleven, zoals de bestaande traversevloer en de ondersteunende moerbalken met de bijbehorende kolommen en funderingen.
2. De perronoverkappingen zijn gebruikt om een deel van de energiebehoefte van het station te leveren.
3. Door het gefaseerd bouwen van het station is Utrecht Centraal volledig kunnen blijven functioneren met de winkels open en is het bouwen van een tijdelijk station voorkomen.
4. Alle staal- en glasconstructies zijn recyclebaar.
Zie voor meer tekst en toelichting de paragrafen:
- materiaalgebruik (efficiëntie)
- energiegebruik en verbruik tijdens bouw en gebruik
- mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
Materiaalgebruik (efficiëntie)
1. Door het hangend maken van de gevels van zowel de stationshal als de commerciële gebouwen onder het stationsdak, is voorkomen dat de vloer van het bestaande deel van het station (ca. 50% van het totale oppervlak in nieuwe situatie) vervangen moest worden. Immers de bestaande vloerplaten zijn niet in staat om de gevelbelasting op te nemen, zeker niet bovenop de reguliere veranderlijke vloerlast. Hierdoor werd het ontwerpen van de gevels een uitdaging maar kon er een grote materiaalbesparing bereikt worden met minimale hinder voor het trein- reizigersverkeer en een kortere bouwtijd. Dit alles heeft ook een grote kostenbesparing opgeleverd.
2. De nieuwe overkapping is zwaarder dan de oude kappen, bovendien is er onder de overkapping een complete tussenverdieping met commercie als functie geïntroduceerd die aan de noordzijde over nagenoeg de gehele lengte van de stationshal aanwezig is. Door een efficiënte plaatsing van de hoofdkolommen van zowel de overkapping als de commerciële gebouwen werd voorkomen dat de bestaande constructies van het station bestaande uit vloerplaten van de traverse, moerbalken en kolommen op het perronniveau verstrekt moesten worden. De bestaande moerbalken hebben onder de commerciële gebouwen wel een extra kolom en fundering gekregen. De bestaande funderingen zijn ook op enkele plaatsen iets versterkt.
Energiegebruik en verbruik tijdens bouw en gebruik
Bij een deel van perronoverkappingen (vooral de bredere kappen) zijn zonnecellen opgenomen in de koud gebogen glasplaten. Deze zorgen tegelijk voor schaduw en duurzame energie. De perronkappen wekken energie op voor de roltrappen en verlichting. Samen zorgen de vierendertigduizend zonnecellen dan voor een energieopbrengst van ongeveer 85.000 kWh per jaar. Dit staat gelijk aan het jaarlijkse energieverbruik van vijfentwintig huishoudens en een CO2-reductie van 46 ton per jaar.
Mate van overlast (bouwwerkzaamheden) voor mens en dier
Technisch gezien bestond de ombouw naar de nieuwe stationshal uit het uitbreiden van de traverse tot een vloer van 246x91 m, het slopen van de bestaande stationsoverkapping, winkels en stijgpunten, het bouwen van de nieuwe stationsoverkapping, met daarin een groter winkeloppervlak en het bouwen van een groter aantal nieuwe stijgpunten, de meeste op gebruikersvriendelijkere posities. Maar de ombouw was ook een grote plannings- en faseringsopgave. De reizigersstromen (in de hal en op de stijgpunten en perrons) en het treinverkeer moesten doorgang vinden, winkels moesten open blijven en huur blijven opbrengen. De opgave was in alle mogelijke opzichten ‘bouwen met de winkel open’. Deze randvoorwaarden hebben gedicteerd in welke stappen (fases) de oude stationshal is gesloopt en de nieuwe is gebouwd. Omdat de ‘vakindeling’ niet samenviel met de verdeling van dilataties en stabiliteitsverbanden in de nieuwe constructie (en van de te slopen constructie), moesten tijdens de bouw vele tijdelijke maar wel veelvuldig inzetbare schoren en hulpconstructies worden voorzien. De totale verbouw en nieuwbouw heeft uiteindelijk in zes fases plaats kunnen vinden.
Innovaties op product-, concept- en bouwniveau
1. Zoals veel recente perron- en stationskappen zijn ook de perronkappen van Utrecht Centraal ontworpen met in het midden een brede lichtstraat met koudgebogen glasplaten. De toetreding van daglicht levert meer verblijfskwaliteit op, de lichte staalconstructie bespaart op bouwkosten en het glas is eenvoudig te onderhouden in vergelijking met kunststoffen. Om de mogelijke opwarming door de grote glasoppervlakken tegen te gaan en tegelijk een deel van de benodigde energie op een groene manier op te wekken, zijn zonnecellen opgenomen in de glasplaten bij een deel van de overkappingen. Deze zorgen tegelijk voor schaduw en duurzame energie. De perronkappen wekken energie op voor de roltrappen en verlichting. Samen zorgen de vierendertigduizend zonnecellen dan voor een energieopbrengst van ongeveer 85.000 kWh per jaar. Dit staat gelijk aan het jaarlijkse energieverbruik van vijfentwintig huishoudens en een CO2-reductie van 46 ton per jaar.
2. De gevels van de stationshal hangen aan het dak. De voetverbinding is wel in staat om de glaspanelen in horizontale richting vast te houden. De grote windbelasting op het glas wordt via de stijlen afgedragen aan deze steunpunten en aan de ophanging aan de bovenzijde. De contactdruk op de roestvast stalen pen loopt bij de maximale windbelasting op tot een rekenwaarde van 100 MPa. In het gevelvlak kunnen de stijlen als een gordijn met het dak meebewegen. Om de pen is een slijtvaste kunststofmantel getrokken die ervoor zorgt dat deze wrijvingsarm heen en weer kan schuiven. De kunststofmantel is specifiek voor deze gevels ontworpen en gegoten. Diverse toevoegingen aan de kunststof waarborgen de duurzaamheid en betrouwbaarheid, en zorgen voor een combinatie van een hoge contactdruk, een grote slijtvastheid en een lage wrijvingscoëfficiënt.
