Op de voormalige site van de drukkerij van de Gazet van Antwerpen, op de linkeroever en vlak naast de nieuwe Oosterweelverbinding, zal een nieuw kantoren- en bedrijvenpark opgericht worden. Een eerste kantoorgebouw van bijna 7.000 m² werd intussen opgeleverd. Dat duurzaamheid veruit de belangrijkste insteek is, bewijst o.a. de keuze voor hout voor de dakstructuur van een van de gebouwen. Waarom hout de voorkeur kreeg, hoor je uit monde van Jens Piedfort (Van Laere, algemeen aannemer), Ramon Alvarez Roa (POLO Architects), Jan Leenaerts (Groep Bouwen, bouwheer) en Guy Thijs (Laminated Timber Solutions, leverancier van de houtconstructie).
Drieledige doelstelling project Campus West
Multifunctionele ruimtes in een groene omgeving
“ Onze visie was duidelijk. We wilden een landschapskantoor, waarbij de verschillende ruimtes flexibel kunnen worden ingezet. De werknemers moeten met andere woorden in vrijwel elk deel van het gebouw kunnen werken, of het nu aan een klassiek bureau is of aan een eiland, ergens in het gebouw. Dat was het uitgangspunt”, zo vat projectingenieur bij Groep Bouwen Jan Leenaerts samen. Ramon Alvarez Roa, architect bij POLO Architects, vult aan: “De bouwheer vroeg een innovatief ontwerp, aangepast aan een nieuwe manier van werken.”
Duurzaamheid als rode draad doorheen de campus
Alvarez Roa: “Het project moest duurzaamheid uitstralen. Daarom werden tal van ‘passieve maatregelen’ genomen. Het gebouw is eerst en vooral compact, wat zorgt voor minder warmteverlies. Daarnaast is er zonnewering geplaatst in de west-zuidgevels en werden er glazen features voorzien in functie van de oriëntatie. Los daarvan wordt het regenwater hergebruikt en werden duurzame technieken geïmplementeerd.”
Voor het huidige kantoorgebouw werd gekozen voor een piramidale, origami-vormige dakconstructie uit gelamelleerd vurenhout (BLC). “Door voor hout te kiezen spelen we in op het duurzame karakter ”, vertelt Leenaerts. In eerste instantie werd overwogen om het dak te dichten met zink. “Tijdens het uitwerken van het dossier onderzochten we verschillende oplossingen om het dak waterdicht te maken. Een bitumineuze waterdichting bleek een betere optie”, vertelt Alvarez Roa.
Esthetiek hoog op de agenda
Hout is duurzaam, maar is ook gewoon mooi om naar te kijken. Esthetiek speelt een belangrijke rol in dit project, daarom ook dat de houten dakstructuur zichtbaar wordt gelaten binnenin het gebouw en dat voor betonnen kolommen gekozen werd in plaats van voor houten kolommen. Waarom betonnen kolommen de voorkeur genoten, lees je verder in het artikel.
Hout voor de dakstructuur was uitgemaakte zaak
POLO Architects en Groep Bouwen hadden een bepaald idee voor ogen en stapten hiermee naar het stabiliteitsbureau. Het bureau maakte een eerste model op en klopte vervolgens aan bij Laminated Timber Solutions (LTS). “Men is tot bij ons gekomen om na te gaan hoe de verbindingen van een houten dakstructuur er zouden uitzien en hoe we het esthetische karakter van de constructie konden verzekeren”, vertelt Guy Thijs, technisch commercieel ingenieur bij LTS. “De architecten polsten ook naar de haalbaarheid van bepaalde oplossingen en vroegen ons hoe we de technieken in het ontwerp konden integreren.”
Guy Thijs, technisch commercieel ingenieur bij Laminated Timber Solutions: “LTS werd al van bij het voorontwerp betrokken bij het project. Tijdens de eerste vergaderingen met de architect, het studiebureau en de bouwheer was al meteen duidelijk dat de dakstructuur in hout zou worden uitgevoerd”
Combinatie beton en een stalen dakstructuur was geen optie
“Er zijn eigenlijk geen alternatieven de revue gepasseerd”, vat Leenaerts aan. “De klassieke combinatie van beton en staal lag ook nooit in de weegschaal.”
Thijs: “LTS werd al van bij het voorontwerp betrokken bij het project. Tijdens de eerste vergaderingen met de architect, het studiebureau en de bouwheer was al meteen duidelijk dat de dakstructuur in hout zou worden uitgevoerd.”
Leenaerts: “Er werd op een gegeven moment zelfs aan gedacht om het geheel in hout op te trekken, maar aangezien het gaat over grote overspanningen en stabiliteit een heikel punt was, werd beslist om de combinatie met betonnen kolommen te maken.”
Jens Piedfort, projectleider bij Van Laere: “Hadden we voor houten kolommen gekozen, dan zouden die een pak breder zijn geweest dan de betonnen kolommen die er nu staan. Niet enkel zouden houten kolommen meer plaats ingenomen hebben, het resultaat zou ook minder esthetisch geweest zijn.”
Andere argumenten om de kolommen in beton te gieten, waren dat het complexer zou zijn geweest om de uitsparingen voor de technieken te voorzien in houten kolommen, maar ook dat er extra uitdagingen zouden zijn geweest naar stabiliteit toe.
Brandveilig bouwen kan ook met vurenhout
Tot sommige mensen hun verbazing zijn houten bouwelementen wel degelijk brandveilig. Bij brand verkoolt de buitenkant van het hout, maar behoudt het materiaal toch nog een relatief goede brandweerstand. “Hoe staal zich gedraagt bij brand is moeilijk te voorspellen. Hoe hout reageert, daar hebben we wel een goed zicht op. Hout heeft van nature een brandweerstand, zonder extra behandelingen”, vertelt Thijs. “Klopt”, bevestigt Piedfort. “Onbehandeld hout is betrouwbaarder dan onbehandeld staal.”
Jens Piedfort, projectleider bij Van Laere: “Onbehandeld hout is betrouwbaarder dan onbehandeld staal”
Een andere reden waarom hout de voorkeur genoot, was dat een stalen dakconstructie in dit concept een pak duurder zou geweest zijn dan een houten structuur. Had men voor staal gekozen, dan was er meer materiaal nodig en moesten de bouwelementen van een brandwerende coating voorzien worden. “Een financiële overweging die de keuze voor hout bevestigde”, vult Leenaerts aan.
Afwijkend van de brandnorm
Een belangrijke kanttekening hierbij is dat er een afwijking van de brandnorm moest aangevraagd worden bij het ministerie van Binnenlandse Zaken. Piedfort: “Omdat een gebouw normaal gezien bestaat uit verschillende brandcompartimenten en het hier gaat over een open structuur, moesten er diverse maatregelen genomen worden om de brandveiligheid te verzekeren.” Dit is echter onafhankelijk van de keuze voor hout in de dakstructuur.
Eén groot brandcompartiment
Het gebouw waarvan sprake heeft een footprint van om en bij de 2.800 m2, over drie verdiepingen. Elk doorsneegebouw is opgedeeld in brandcompartimenten. Dat betekent dat elke ruimte brandveilig moet zijn en dat, als er brand uitbreekt in het ene compartiment, het vuur niet zomaar – binnen een bepaalde tijdspanne – kan overslaan naar de andere aanpalende ruimtes.
Het ministerie keurde de afwijking goed, met als voorwaarde dat in het dak een sprinklerinstallatie zou voorzien worden, maar ook verschillende detectoren, ventilatoren om de rook en de warmte af te voeren enz. Leenaerts: “Deze extra onderdelen maakten het project en de studie die eraan voorafging er niet makkelijker op.”
Duurzaam bouwen met hout tegen een strakke deadline
Je kan er niet enkel duurzaam mee bouwen, hout laat ook toe om snel te bouwen. Toegegeven, de voorbereiding neemt iets meer tijd in beslag dan bij traditionelere bouwmethodes, maar op de werf gaat het een pak sneller. Thijs: “6 à 8 weken voorbereiding in de ateliers, 6 à 8 weken op de werf. Dat lijkt veel, maar dat is het niet. Omdat het gaat over een groot volume aan bouwonderdelen, zo’n 530 m3, en omdat er uitsparingen, boorgaten, , gordingen, ravelingen … moesten worden voorzien, is het niet verwonderlijk dat we dat niet op twee weken geklaard kregen.” “De vooropgestelde deadline haalden ze zonder enige moeite”, vult Leenaerts aan.
Jan Leenaerts, projectingenieur bij Groep Bouwen: “Het zou quasi onmogelijk zijn geweest om met staal de natuurlijke ‘look en feel’ te realiseren die we nastreefden”
Complexiteit van de constructie speelt recht in de kaarten van hout (BLC)
Een laatste, zeer belangrijk argument om voor hout te kiezen, was de complexiteit van de structuur. “Er was geen enkele foutenmarge”, reageert Thijs. “De minste afwijking kon de montage van de houten dakconstructie op de betonkolommen op de helling zetten. Daarom werd het ontwerp gemodelleerd in een BIM-programma. Dat gaf ons een beter beeld van hoe we o.a. glaspartijen (lichtstraten) en rookkoepels in het ontwerp konden integreren.”
Piedfort: “De balken en liggers werden op basis van de plannen op maat gesneden door CNC-machines en voorzien van boringen, uitsparingen, …, nodig om o.a. de leidingen van de sprinklerinstallatie in weg te werken.”
Tot op de milimeter precies
“Het was verder ook een kunst om de lasten correct te berekenen, om de verschillende elementen in het dak verwerkt te krijgen en om tegemoet te komen aan de vereisten inzake de doorbuiging van de liggers”, aldus Thijs. En het zijn niet enkel de houten bouwonderdelen die precies en nauwkeurig gemaakt moeten worden. “Klopt, ook de ruwbouw. De ankerpunten, waar een balk op een betonnen kolom moet worden aangesloten, hebben niet de luxe om 1 à 2 mm af te wijken. Alle wanden en kolommen moesten perfect aansluiten. Dat was een serieuze uitdaging, maar er stelden zich geen noemenswaardige problemen”, vertelt Piedfort.
Leenaerts: “Met staal is het moeilijker om dergelijke structuur op te bouwen en om de nodige toleranties te halen. Daarenboven zou er gewerkt moeten worden met grote, lange liggers in een vakwerk. Het zou quasi onmogelijk zijn geweest om met staal de natuurlijke ‘look en feel’ te realiseren die we nastreefden.”
Ramon Alvarez Roa: “Eén van de grootste uitdagingen was de coördinatie van de technieken en het voorzien van de nodige doorvoeren op de juiste plaats.”
De stappen in het bouwproces
De studie
Laminated Timber Solutions beschikt over een eigen studiedienst met zeer bekwame mensen aan boord. “Er is heel wat denkwerk verricht door LTS”, vertelt Leenaerts. “Klopt, de studiedienst van LTS werkte zeer nauw samen met de architect en het stabiliteitsbureau”, vult Piedfort aan.
De grootste uitdaging was dat onder de dakstructuur een sprinklerinstallatie gemonteerd moest kunnen worden. Dat betekende met andere woorden dat de leidingen in de balken en liggers ingewerkt moesten zijn. LTS maakte de plannen op in BIM, de onderaannemer verantwoordelijk voor de sprinklerinstallatie stemde op dat ontwerp zijn leidingschema af. Door BIM-modelling toe te passen, wist men exact waar de boringen moesten komen. “Er was een plan nodig voor de sprinklerinstallatie en een voor de verschillende bouwonderdelen”, aldus Leenaerts.
Piedfort :“De 3D-uitvoering van de installatie vergde heel wat kennis en kunde. Alles moest precies passen en in 3D uitgevoerd kunnen worden, zodat we op de werf niet voor verrassingen kwamen te staan.”
Voorbereidende werken in het atelier
Na de ontwerpfase begon LTS met de productie van de verschillende bouwonderdelen. In zo’n 6 à 8 weken tijd waren alle balken en liggers af, genummerd en klaar voor transport. “Eigenlijk bereidt men een zeer grote puzzel voor in het atelier, om die vervolgens te leggen op de werf”, vertelt Piedfort. Alvarez Roa: “Het dak is in 3D gemodelleerd. Alle elementen, inclusief de nodige uitsparingen en de doorvoeren voor de technieken werden in het atelier geproduceerd.”
Thijs: “Vooral de afwerking, denk aan de schuine kanten, zaagsnedes, gordingen, aanschuiningen en boorgaten, nam nogal wat tijd in beslag.”
Bouwen op de grond
Om veiligheidsredenen, maar ook om tijd te besparen, werd de dakconstructie voorbereid op de grond naast het gebouw. “Het ging om een soort ‘outdoor’ atelier”, zegt Alvarez Roa. Dat is bijzonder. Leenaerts: “De driehoekige spanten bereidden we voor op de werf, in een daarvoor speciaal ontwikkelde mal.” “In deze driehoekige structuur kwamen de vier liggers samen in één en hetzelfde punt. De uitdaging hier was om alle knopen correct uit te werken, zodanig dat de belastingen mooi konden overgedragen worden op de onderbouw. Er werden drie types kalibers gemaakt. Die lieten ons toe om de dakvormen op de grond te bouwen, inclusief de dakbedekking uit OSB”, vertelt Thijs. Eens alle structuren klaar waren, werd het geheel door een kraan bovenop het gebouw gehesen. Piedfort: “De constructie op zijn geheel afmonteren is niet alleen veiliger, het is ook een pak sneller.”
De aansluiting hout-beton
Het monteren gebeurde met bouten en metalen verbindingen. “Hier was de tolerantie van de ruwbouwonderdelen een belangrijk aandachtspunt. Er was maximum zo’n twee millimeter speelruimte. Het is hier, op de ankers, dat de vier liggers samenkomen”, vertelt Piedfort.
Focus op akoestiek tijdens de afwerking
Piedfort: “Het was van bij het begin duidelijk dat we maatregelen moesten nemen om de akoestiek te verbeteren. Tussen de houten balken zijn akoestische panelen geplaatst, maar dan op zo’n manier dat de structuur wel nog zeer goed zichtbaar blijft.”
Leenaerts: “Dergelijke dakstructuur in hout kan je vergelijken met een zeer grote klankkast. Dat betekent dat er maatregelen moesten genomen worden om de galm in het gebouw te beperken.
Daarom werden tussen de liggers akoestische elementen geplaatst. Naast houtvezelcementplaten installeerden we er ‘SAPP-plafonds’ (Smart Acoustic Passive Power ceilings). Deze lamellenplafonds zorgen niet enkel voor de klimatisatie van het gebouw, ze absorberen ook geluid, waardoor het akoestisch comfort wordt verhoogd.”
Iedereen van bij het begin betrokken partij
Het is niet de eerste en waarschijnlijk ook niet de laatste keer dat de partijen zullen samenwerken. Piedfort: “De sterkte van het project is het resultaat van de samenwerking tussen de verschillende partners, en dat al van bij het begin van het bouwproces. De interactie, het oplossingsgericht denken en de algemene communicatie tussen Van Laere, LTS, Groep Bouwen en POLO Architects hebben ertoe geleid dat we samen een project hebben gerealiseerd waar we eigenlijk bijzonder trots op mogen zijn.” “Niet enkel ging het om een complexe dakstructuur, er waren ook verschillende uitdagingen op vlak van concept, administratie, techniek en uitvoering”, besluit Alvarez Roa.
