Staalconstructie
Maar liefst 115 ton staal vond een tweede leven in de structuur van De HER. Opmerkelijk is dat deze gehele hoeveelheid afkomstig is van slechts één gebouw dat als donor fungeerde. De vraag rijst: hoe realiseer je de herbestemming van zo’n significante hoeveelheid staal binnen een compleet nieuwe ruimtelijke indeling? En even belangrijk: hoe waarborg je dat dit proces veilig verloopt en voldoet aan alle geldende normen? De antwoorden op deze vragen en meer delen we graag op deze pagina dat in het teken staat van hergebruikt staal.
Doorlopen stappen
1 Het donorgebouw
In De HER zijn veelvuldig materialen uit één donorgebouw in Delft hergebruikt. Dit donorgebouw was voorheen een laboratorium van TNO, en moest ruimte maken voor nieuwe woningbouw. Het donorgebouw bestond uit drie delen. Eén deel uit 1970 en twee delen uit 2006. Het grootste deel van de constructie bestond uit een staalconstructie, bijvoorbeeld van de grote hal en de buitenconstructie met plug-in laboratoria (waar nu de boxen van allerlei hergebruikte materialen in zijn geschoven). Ook bestond een deel van de constructie uit geïntegreerde liggers (SFB liggers) met een ingestorte vloer.
N3O architecten had het laboratorium ontworpen en is betrokken bij het ontwerpen van De HER. Het schetsontwerp tot en met het uitvoeringsontwerp is door BAM, N3O en de gemeente Rotterdam uitgewerkt. Voor het hergebruiken van de staalconstructie is IMD raadgevend Ingenieurs betrokken. Hun met hergebruik ervaren constructeurs hebben de bestaande constructie herontworpen en doorgerekend.
Een nadere toelichting waarom en hoe het MEC-Lab is hergebruikt vind je in het Doe-boek aan het einde van bouwsteen vier.
2 Adoptief ontwerpen met een donorgebouw
Doordat het MEC-Lab vroeg in het ontwerpproces bekend was, kon er naar een hernieuwde opstelling van beschikbare bouwmaterialen gezocht worden voor een passende omhulling van het programma van De HER. In eerste instantie was het streven om het bestaande gebouw grotendeels te behouden, maar de kavel en het nieuwe programma voor De HER stonden dit niet toe.
De volgende uitdaging was om bij het ontwerp van De HER zoveel mogelijk constructieonderdelen in hun oorspronkelijke vorm te hergebruiken. Onderdelen die niet op dezelfde plek opnieuw gebruikt konden worden, zijn met constructieonderdelen van andere locaties binnen het gebouw in een nieuwe opstelling geïntegreerd. Een consequentie van deze gedeeltelijk nieuwe opstelling was de noodzaak voor diverse stalen maatwerkonderdelen die niet uit het bestaande gebouw afkomstig waren. Dit beperkte maatwerk van staal is dus nieuw toegevoegd in plaats van hergebruikt. Denk hierbij aan bijvoorbeeld nieuwe windverbanden en gelaste stalen details, zoals nieuwe voetplaten.
De constructie is in een 3D model (IFC model) gedetailleerd. Dit model toonde helder welke elementen nieuw waren en welke hergebruikt.
3 Toetsen van de kwaliteit
Voor BAM vervaardigde IMD een rapportage over de inspectie en borging van de (constructieve) kwaliteit. De vele beschikbare documenten en certificaten voor de nieuwe constructie uit 2006 vereenvoudigden de kwaliteitsgarantie aanzienlijk. Wegens onvoldoende informatie over de oudere constructie, werd uitgegaan van de minimale staalkwaliteit (S235) plus een veiligheidsmarge. Dit veiligheidsprincipe leidt echter tot potentieel overmatig staalgebruik bij herbestemming van hoogwaardiger staal. Een belangrijke conclusie is dan ook dat het zorgvuldig archiveren van technische documentatie voorkomt dat bouwmaterialen in de toekomst uit voorzorg constructief minderwaardig worden hergebruikt.
Tevens is de gehele constructie onderzocht op Chroom-6. In het oudste deel van het gebouw werd Chroom-6 geconstateerd, waarna deze laag in een later stadium is verwijderd.
4 Demontage, labelen en logistiek
De stalen profielen kregen van Vic Obdam een nummer en unieke code via een sticker. Adex demonteerde de staalconstructie met grote zorg. Peinemann verzorgde het transport naar de Bouwhub van BAM. Na opslag werd de constructie naar Vic Obdam gebracht voor bewerking. Vervolgens leverde Vic Obdam de bewerkte materialen af bij de hub nabij De HER.
De logistiek van hergebruikte bouwmaterialen was niet zonder problemen. Een betere aanpak voor het labelen, opslaan en transporteren van de staalconstructie was denkbaar. Overleg tussen logistiek partner Peinemann en staalbouwer Vic Obdam over de taakverdeling had waarschijnlijk een efficiënter proces opgeleverd.
5 Aanpassen van staal
Vic Obdam inspecteerde in zijn werkplaats alle profielen visueel op schade. Indien nodig, door beschadigingen of de nieuwe configuratie, werden constructiedelen aangepast. De beschadigde SFB-liggers, door betonintegratie, vereisten de meeste aandacht. In samenspraak met constructeur IMD herstelde Vic Obdam deze liggers, een mooi voorbeeld van effectieve samenwerking. Tevens werden de Chroom-6 houdende balken door Vic-Obdam met speciale voorzorg gestraald en opnieuw gecoat, waardoor hergebruik mogelijk werd. Zo werden onverwachte problemen getackeld en konden de materialen succesvol heringezet worden.
6 Herbouwen
De constructie van het MEC-Lab was opgetrokken uit ongeveer 160 ton staal, waarvan een aanzienlijk deel, zo’n 115 ton (ruim 71%), een tweede leven kreeg. De resterende 29% van de staalconstructie, bestaande uit profielen die geen plek vonden in het nieuwe ontwerp, is verkocht aan een gespecialiseerde opkoper.
Lagere milieu-impact
Hergebruik van deze staalconstructie voorkomt de productie van nieuwe, wat resulteert in een besparing van zo'n 14 ton CO2-uitstoot en € 1.100 aan schaduwkosten. Dit betekent een 49% lagere milieu-impact dan bij het gebruik van hetzelfde bouwmateriaal nieuw.
Bron: BCI berekening van De HER door BAM
– Gebruikte milieuverklaring hergebruikt: nmd_95427
– Categorie milieuverklaring hergebruikt: 1
– Gebruikte milieuverklaring nieuw:_nmd_91238
– Categorie milieuverklaring nieuw: 2
Lees hier verder over de veel lagere voetafdruk van dit project.
De norm voor staalhergebruik
Ten tijde van dit onderzoek is niet gewerkt met een bepalingsmethode zoals de NTA 8713 voor hergebruik van staal. Deze norm was toen de tijd nog in ontwikkeling. Maar nu kun jij als lezer wel gebruik maken van deze norm om constructief staal her te gebruiken.