Villa in wit schoonbeton. Spectaculair ontwerp door kwaliteitszorg in uitvoering en detaillering

Transcriptie

1 1 Spectaculair ontwerp door kwaliteitszorg in uitvoering en detaillering Villa in wit schoonbeton Gelegen tussen glooiende zandduinen contrasteert de witte rechthoekige vorm van villa Waalre op krachtige wijze met de groene, natuurlijke omgeving. De woning is volledig opgetrokken uit schoonbeton, zowel exterieur als interieur. Kenmerkend zijn de minimalistische strakke detaillering, de grote uitkragingen en overspanningen, de materiaalkeuze en de indeling van de villa

2 Edwin Thie Arup 1 De witte rechthoekige vorm van Villa Waalre contrasteert krachtig met haar groene omgeving foto : Kim Zwarts 2 Plattegrond kavel bron: Russell Jones Limited, London 2 Nominatie Betonprijs In 2013 is Villa Waalre genomineerd voor de Betonprijs, maar viel helaas buiten de prijzen. Vormgeving zijn via de ontvangstruimte. Op de eerste verdieping bevinden zich in de grote uitkraging boven de entree twee slaapkamers met elk een en-suitebadkamer, een slaapkamer aan de andere zijde en een luxe master-bedroom met riante badkamer en balkon. In de kelder zijn een langwerpig zwembad, een fitnessruimte en installaties opgenomen. Achter het huis is een drivethrough gesitueerd, die onder een oude zandduin toegang biedt tot het huis. De villa, die zich op een perceel van 7000 m2 bevindt, erkent het belang van het bestaande landschap. Dit landschap wordt getypeerd door een combinatie van oude zandduinen en de oorspronkelijke begroeiing van een eerdere bestemming van dit perceel. Het landschap was bepalend voor de ligging van de villa, omdat men de oude beplanting zo veel mogelijk wilde handhaven. Fundamenteel voor de architectuur is de textuur van de omliggende sparrenbomen, die wordt gereflecteerd in de gebruikte bouwmaterialen. Zowel het interieur als het exterieur wordt gevormd door wit schoonbeton met de textuurprint van ruwe planken, gezaagd door oude Siberische zaagmachines. Door de keuze van beton met een zachte witte kleur, het natuursteen (jura en marmer), het sparrenhout en het glas als materialen voor alle ruimten, ontstaat een sfeer van rust en warmte. Betonnen vloeren en wanden Dikte van de vloeren: dakvloer woning 350 mm dakvloer keuken 250 mm eersteverdiepingsvloer 450 mm (balkons 375 mm) beganegrondvloer 300 mm keldervloer 300 mm Dikte van de wanden: constructieve wanden 200 mm kelderwanden 300 mm Indeling niet-constructieve wanden 170 mm Op de begane grond van de villa bevinden zich een werkruimte, een grote woonkamer en een keuken die alle bereikbaar gevel 200 mm

3 3 Constructief ontwerp Wanden en vloeren Al vanaf het begin lag vast dat het ontwerp zou worden uitgevoerd in schoonbeton, zowel voor de façade als voor de binnenwanden. In het VO was het ook nog de wens om het plafond in schoonbeton uit te voeren, maar dat is later in het ontwerp losgelaten. Het constructieve principe en de consistente uitwerking in schoonbeton hebben geleid tot in het werk gestorte wanden en vloeren. Voor de overspanning van de grote ruimten is een afweging gemaakt tussen een ribbenvloer en een vlakke plaatvloer. Uiteindelijk is gekozen voor een vlakke plaatvloer als optimale oplossing, integraal beoordeeld vanuit vormgeving, installaties, constructie en kosten. Stabiliteit De stabiliteit van de villa wordt gewaarborgd door het betonskelet van betonnen wanden en vloeren (C28/35). Met behulp van de plattegronden van de architect is per verdieping een 2D-platenmodel opgezet om de afdracht van alle belastingen te bepalen. Hieruit zijn de dikten van de vloeren en wanden bepaald (zie kader Betonnen vloeren en wanden ). Het meest uitdagende in het constructieve ontwerpproces betrof het waarborgen van de stabiliteit van de uitkragende slaapkamers, de dakvloer met zijn openingen ten behoeve van lichtinval en de uitwerking van de gevel. Na een kort vergelijk met een monoliete constructie in isolerend beton, is gekozen voor een traditionele dubbele wand met isolerende spouw. De op de markt beschikbare isolerende betonsoorten hadden niet voldoende constructieve eigenschappen voor de uitdagende uitkragingen en grote overspanningen. De stabiliteit van de uitkragende slaapkamers wordt gewaarborgd door de stijve betonnen doos van wanden en vloeren. Deze draagt de belasting over naar het betonskelet. Doordat twee van de drie dragende uitkragende wanden in de doos niet doorlopen over het steunpunt, wordt het moment via de wanden opgenomen door het dak en de eersteverdiepingsvloer en doorgevoerd naar de verderop gelegen steunpunten

4 3 Het wit schoonbeton heeft een textuurprint van ruwe planken foto 3 en 4: Kim Zwarts 4 Stabiliteit uitkraging 5 Detail oplegging gevels op de begane grond via een glijfolie bron fig. 5 en 6: Arup 6 Detail glijbevestiging van de gevel aan de wand 4a 4b Fundering Uit het grondonderzoek blijkt dat de bodem bestaat uit een draagkrachtige zandlaag met een kleine kleilens op circa NAP +15 m (bovenkant beganegrondvloer is ca. NAP +24 m). De bovenste 2 m van het terrein is lokaal losgepakt zand. Gezien de goede zandgronden op het terrein is een fundering op staal toegepast. De grootste belastingen komen naar beneden via de dubbele wanden naast de grote middenruimten (350 kn/m 2 ). rand tpv daklichten schotje t = 10 plaat 75 x 200 x 20 teflon plaat 240 x 262 x 20 stekken Ø16 las aan beide zijden a = 4 3x aangelaste staaf Ø12 beide zijden a = halfen M16 drukbout h.o.h mm 2x plaat 20 x 14 x HEA 140 plaat 105 x 20 x 260 krimparme mortel 2x dook in gain glijdfolie foamglas 5 drsn. A stalenplaat 400 x 350 x 10 2x FZA 22x125 M16/60 RVS var

5 7 De villa tijdens de ruwbouwfase foto 7 en 9: Burgtbouw 8 Uitvoering wanden begane grond foto 8 en 10: Henk Oude Kempers Specificaties schoonbeton Kleur en mengselsamenstelling De wens van de architect was het gebruik van een lichte betonkleur. Aan de hand van verscheidene proefstorts is de gewenste uitstraling voor opdrachtgever en architect bepaald. Hierbij is geëxperimenteerd met de betonsamenstelling en verschillende bekistingstechnieken. CUR-Aanbeveling 100 is nadrukkelijk toegepast voor het specificeren en uitvoeren van het werk. De lichte kleur is bereikt met wit cement in combinatie met titaandioxide. Voor een optimaal resultaat zijn de wanden in de afbouwfase afgewerkt met een esthetische mortel. Tevens is gekozen voor een hoogvloeibaar mengsel met een maximale korrelgrootte van 16 mm, wat de kwaliteit ten goede kwam. Bij schoonbeton is de ruwbouw tevens de afbouw en is er geen ruimte voor herstel achteraf. 7 8 Scheurwijdtebeheersing Voor het schoonbeton is een maximale scheurwijdte van 0,2 mm aangehouden. Dit was een behoorlijke uitdaging, omdat het de wens van de architect was geen verticale dilataties in de vlakken van de gevel toe te passen. Om de scheurwijdte in het schoonbeton te beperken, is allereerst extra wapening in de dragende wanden meegenomen. Wapening alleen was echter niet voldoende en hierdoor is de gevel zo ontworpen dat deze door temperatuurveranderingen vrij kan bewegen ten opzichte van de hoofddraagconstructie. Dit voorkomt ongewenste scheuren en beperkt verticale dilataties tot een minimum. De gevels op de begane grond zijn opgelegd op een glijfolie (fig. 5) en de gevels van de eerste verdieping hangen glijdend aan de dakrand (fig. 6). Het resultaat is een ongedilateerde plaat van 40 m lengte. Uitvoering en detaillering De dimensionering van het gehele gebouw is afgestemd op de breedte van de planken gebruikt voor het schoonbeton. De ruwe planken zijn gekalibreerd op een breedte van 150 mm. Architect, ontwerper en de aannemer hebben alle hoeken, wanden, sparingen en inkassingen verder uitgewerkt op deze breedtemaat. Om de horizontale stortnaden zo veel mogelijk te beperken, zijn wanden tot 8,5 m 1 in één keer gestort. De verticale stortnaden zijn gepositioneerd op de naad van de bekistingsplanken, waardoor ze nadien niet meer zichtbaar zijn. Door deze inspanningen waren de wanden na het storten direct van hoge esthetische kwaliteit. Om de krimpscheuren in de hoofddraagconstructie te kunnen beheersen, zijn scheurinleiders (krimpkokers) (foto 9 en 10)

6 9 Scheurinleiders in de wand tijdens uitvoering 10 Detail van een verticaal geplaatste krimpkoker opgenomen die ervoor zorgden dat fijne krimpscheuren ontstonden op plaatsen die visueel acceptabel zijn, bijvoorbeeld op de naad van de bekistingsplanken. De scheurinleiders met een hart-op-hartafstand van circa 2 m zijn na het ontkisten volgestort. Door de vinnen op de scheurinleiders kon het water niet om de kokers heen de wand indringen en zijn tevens de wanden in de kelder en zwembad waterdicht. Conclusies Het verwezenlijken van een kwalitatief hoogstaande woning als deze villa is van veel factoren afhankelijk. Een belangrijk aandeel hierin is de bereidheid van de verschillende partijen om te komen tot een eindproduct om trots op te zijn. Hierbij is een integrale aanpak essentieel voor een dergelijke constructie met hoge 10 wensen op verschillende gebieden zoals architectuur, programma, constructie, installaties en duurzaamheid. Dat is bij deze villa goed tot uitvoering gebracht. De betrokken partijen hebben ieder hun specifieke expertise ingebracht en hadden ook de nodige kunde van en tolerantie voor de andere expertisen. Ook een opdrachtgever die wist wat hij wilde, heeft een belangrijke rol gespeeld in het eindresultaat van deze villa. projectgegevens project Villa Waalre opdrachtgever particulier architect Russell Jones Limited, London constructeur Arup, Amsterdam adviseur schoonbeton J.H.M. Oude Kempers projectmanagement Royal HaskoningDHV, Nijmegen aannemer BurgtBouw, Deurne installatieadvies Royal HaskoningDHV, Nijmegen installateur Gebr. Van Hout, Veldhoven leverancier betonmortel Transportbeton Eindhoven ontwerp september 2007 juni 2009 uitvoering start eind 2009 ingebruikneming april CUR-Aanbeveling 100 De nieuwe, herziene CUR-Aanbeveling 100 is, inclusief grijsschaal, beschikbaar op