Kantoor – en woontoren de Stadsheer Tilburg

De Stadsheer in Tilburg is één van de eerste Nederlandse gebouwen boven de 100 meter hoogte met een constructie van geprefabriceerd betonnen elementen. Bouwen met kant-en-klare onderdelen bleek niet alleen sneller, maar vooral goedkoper dan bouwen met in-het-werk-gestort beton. Hiernaast was het proces beter te beheersen. Doordat de sandwichgevel integreerde in de ruwbouw viel bovendien een bouwstroom met steigerwerk weg.

Stadsheer Tilburg

Kantoor – en woontoren de Stadsheer Tilburg

Casco en gevel volledig geprefabriceerd

De Stadsheer is een 101 meter hoge toren in het centrum van Tilburg, gesitueerd vlakbij het Centraal Station. Het gebouw bestaat uit 6 kantoorlagen van ongeveer 4000 vierkante meter en daarboven 22 woonlagen met in totaal 85 appartementen van gevarieerde afmetingen. De bovenste drie bouwlagen herbergen penthouses. Deze appartementen kenmerken zich door een afwijkende constructie.

Van gietbouw naar prefabricage

De toren is ontworpen door EGM architecten en kent een karakteristiek wit uiterlijk en een willekeurig patroon van glazen erkers, 1, 2 of 3 bouwlagen hoog. “De witte kleur, weergegeven in de gestraalde buitenspouwbladen van de sandwichelementen, realiseerden we door wit cement te gebruiken in combinatie met witte grindtoeslagen”, verheldert Robin Voerman, teamleider bij Hurks delphi engineering. Dit bureau met vestigingen in Veldhoven en Tilburg raakte in 2002 bij het project betrokken, maakte vervolgens het constructief ontwerp van het betonnen casco en de gewichts- en stabiliteitsberekeningen.

Voerman vervollgt: “De draagconstructie van de Stadsheer zou in eerste opzet worden uitgevoerd in gietbouw met niet-constructieve gevel s. De hoogte zou in dat geval beperkt blijven tot 89 meter. Uiteindelijk bleek uit een kostenanalyse dat gietbouw het budget zou overschrijden. Bouwen in prefab beton paste wel binnen het kostenplaatje. Om de exploitatie sluitend te krijgen koos de projectontwikkelaar BAM Vastgoed om het gebouw te verhogen tot 101 meter. Door een betere indeling van de kantoorwanden te maken bleek het constructief haalbaar. Dit resulteerde in meer volume in verhouding tot het grondoppervlak. Hiermee kreeg het gebouw bovendien een ranker uiterlijk. De keuze viel op een woningstramienmaat van 5,7 meter. De kolommen in de kantoorlagen staan in een grid van 5,7 bij 5,7 meter.”

“BAM Engineering maakte het fundatieontwerp en toetste het uitvoeringsontwerp van Hurks delphi engineering. Deze wijze van samenwerking tussen constructeurs is niet erg gebruikelijk,” zegt Rob Huijben, directeur van Hurks delphi engineering. “Meestal maakt één partij het definitieve ontwerp en draagt dat vervolgens over aan een andere constructeur, die het uitvoeringsontwerp vervaardigt. De samenwerking bij de Stadsheer verliep juist uitstekend door al bij de start het ontwerp te verdelen, zodat gelijk opgetrokken kon worden en overdrachten tijdens het uitvoeringsontwerp niet meer nodig waren.”

Prefab leidingen

Hurks prefabbeton was verantwoordelijk voor productie en montage van het casco. Hurks Geveltechniek leverde de erkers die gelijktijdig gemonteerd zijn met de overige prefab elementen.
De fundering van de Stadsheer bestaat uit Vibropalen rond 608 met een voetplaat van 740 mm. Het paalpuntniveau ligt ongeveer 11 meter beneden maaiveld. “Er is gekozen voor Vibropalen vanwege de benodigde sterkte- en stijfheidscapaciteit”, licht Huijben toe. “In diverse randzones kunnen de funderingspalen naast druk – ook trekkrachten doorstaan ten gevolge van windbelasting op de gevels. De wijze van heien en de tijden waarop zijn afgestemd met Gemeente Tilburg.”

Onderin de toren bevindt zich een grotendeels in-het-werk-gestorte kelderverdieping met installatieruimte en bergingen. Diverse prefab beton wanden en kolommen zijn doorgezet in de kelder. Hierboven bestaat de constructie in hoofdzaak uit prefab betonnen elementen, sterkteklasse B65. Het casco bestaat uit dragende binnenwanden van 250 tot en met 350 mm en dragende sandwichelementen in de gevels van 330 tot en met 430 mm. De sandwichelementen kennen een 90 mm dik gevelblad en een 90 mm dikke thermische isolatie.

De woningen zijn opgebouwd met 3,5 meter brede, 200 mm dikke massieve vloeren met daarin opgenomen riolering, ventilatiekanalen en warm en koud waterleidingen. De elektriciteitsleidingen zijn na het plaatsen van de vloerelementen in de anhydriet afwerklaag van 30 mm verwerkt. Daarop kwam een zwevende dekvloer waarin op de bouwplaats de CV-leidingen kwamen. Deze vloeropbouw geeft een geluidsisolatie die voldoet aan de geldende norm.
De kantoren kennen een opbouw met kanaalplaten en kolommen.

Samengesteld profiel

“Stekwapening in gaines zorgt voor de verticale koppeling tussen de wanden. Een aantal binnenwanden en gevelelementen vormt samen een samengesteld profiel, dat in verticale zin fungeert als stabiliteitskern”, verheldert Voerman. “Een groot deel van de gevel vormt echter geen onderdeel van de hoofddraagconstructie en draagt de erkers. Deze gevelpanelen kunnen eventueel in de toekomst worden verwijderd, wat de flexibiliteit van het gebouw ten goede komt.”

Schijfwerking in horizontale richting realiseerde Hurks delphi door de vloeren met de stabilteitskern te verbinden. “Veel aandacht besteedden we aan een gedegen constructief samenhangend ontwerp van het gehele casco”, zegt Huijben. “We ontwierpen een gedegen stelsel van stijve trekbanden, die elke vloerschijf een goede samenhang geeft en koppelt aan de verticale dragers.”

Om de zeer hoge schuifkrachten in de kantoorlagen over te brengen werden horizontale koppelingen tussen diverse wanddelen gerealiseerd met stortstroken. Verbindingen tussen de woonlaagwanden bij verticale voegaansluitingen zijn uitgevoerd met flexibele stalen verbindingslussen. Na het volpompen van deze onbekiste verticale voegen met tixotrope mortel ontstonden schuifvaste verbindingen.

Plug-and-play series

De 85 serres (lxbxh = 2,5 x 2,5 x 2,8 m) kennen aluminium schuifpuien en een aluminium vliesgevelsysteem. De draagconstructie bestaat uit ranke stalen profielen met stabiliteitsverbanden, voorzien van een 90 mm dikke betonnen vloer en een geprofileerd stalen dakplaat.
“We monteerden de erkers, inclusief kozijnen, in één keer volledig af”, zegt Voerman. “We prefabriceerden de boven elkaar gesitueerde serres -maximaal drie- en hingen deze op aan de binnenbladen van de sandwichgevelelementen. In het ontwerp van de serres en de bevestiging aan de betonconstructie hielden we rekening met het uitzetten en krimpen door temperatuursinvloeden. De thermische grens ligt in het vlak van de betonnen gevel, zodat de serres een buitenconstructie betreffen. De gevelbakken hangen aan de bovenzijde scharnierend aan het casco en steunen aan de onderzijde af.”

Een woonlaag per week

De totale bouwtijd vanaf de start van de bouw tot en met de oplevering nam bijna 2 jaar in beslag. “Op een bouwterrein van ongeveer 25 bij 50 meter, ongeveer twee keer zo groot als het gebouwoppervlak, vonden de werkzaamheden plaats. Tussenopslag van betonelementen bleek niet mogelijk”, zegt Voerman. We bouwden direct vanaf de vrachtwagen. Een grote torenkraan, die tijdens de bouw aan de constructie zat, is ingezet om alle elementen op hun plaats te hijsen. Dit hijsmaterieel had een capaciteit van 20 ton.”

De bouw van het casco, inclusief leidingwerk en gevel, verliep relatief rustig en eenvoudig. Een montageploeg van zes tot acht medewerkers zorgde ervoor dat het kritieke pad van het bouwproces beheerst bleef. Elke kantoorlaag vergde twee weken bouwtijd en elke woonlaag hooguit een week. “De bouwsnelheid van de kantoren lag lager omdat de constructie hiervan complexer was qua verbindingen”, zegt Voerman. Het bouwtempo van casco en gevel was leidend voor de overige werkzaamheden. Voor de hoofdaannemer was het een hele opgave om in dit zelfde tempo de gehele afbouw te organiseren. Dat is goed gelukt en resulteerde in bouwtijdreducties ten opzichte van meer traditionele bouw van 75-65%.”

Huijben blikt terug en zegt tot slot: “Op het vlak van kosten mag aangenomen worden dat er een substantieel verschil was tussen geraamde kosten bouwmethode in situ en volledig prefab op basis van sandwichelementen. Directe kostenverschillen zullen in de orde van 15-25% hebben gelegen.”

Projectgegevens

Locatie: Tilburg, vlakbij Centraal Station
Architect: EGM Architecten
Constructeurs: BAM Engineering (fundatie), Hurks delphi engineering
Betonproducent: Hurks Beton
Ontwikkelaar/bouwer: BAM Vastgoed
Bouwperiode: maart 2005 – maart 2007
Pro prefab: snel en goedkoop bouwen
Uitdaging: beperkte opslagruimte, erkers aan gevelelementen, stabilisering