Nieuwe Richtlijn Bouw- en Sloopveiligheid aanleiding om te kiezen voor hijsloods D e high-rise van De Zalmhaven wordt 61 verdiepingen hoog (fig. 2). De dakvloer ligt op circa 202 m en een naald van 13 m maakt de toren af tot 215 m (fig. 3). De toren is groten- deels opgebouwd uit betonnen woningscheidende wanden en een dra- gende gevel. In het oorspronkelijke ontwerp werd uitgegaan van een volle- dig in het werk gestorte betonconstruc- tie met massieve wanden en vloeren voor de gehele toren. Vanwege de bouwveiligheid en de bouwsnelheid is voor de bovenbouw vanaf de vijfde ver- dieping gekozen voor een skelet van prefab beton. De onderste vijf lagen zijn in het werk gestort beton gebleven. Bouwmethodiek Tijdens de prijsvormingsfase zijn een aantal verschillende ruwbouwsystemen onderzocht op de aspecten technische haalbaarheid, veiligheid, bouwtijd en kosten. Klimbekisting Aangezien de toren was ontworpen als volledig in het werk gestorte betoncon- structie, lag een hydraulische klimbekis- Op steenworp afstand van de Erasmusbrug in Rotterdam wordt hard gewerkt aan de bouw van de drie woontorens van De Zalmhaven. De hoogste toren van de drie wordt met 215 m het hoogste woongebouw van de Benelux. Het project wordt gro- tendeels uitgevoerd in prefab beton, aangebracht met behulp van een indrukwekkende hijsloods (foto 1). Het was met name de omgevingsveiligheid waardoor voor deze uitvoeringsme- thode is gekozen. Omgevingsveilig- heid bepaalt uitvoeringsmethode De Zalmhaven 2 Impressie van De Zalmhaven, bron: Dam & Partners Architecten, KAAN Architecten, Zalmhaven CV 14 VAKBLAD I 4 2019 auteurs ir. Joris Hesselink PMSE BAM Advies & Engineering Vincent Hilhorst Gemeente Den Haag ir. Jacques Linssen Redactie Betoniek / Aeneas Media 1. zalmhaventoren.indd 14 09-12-19 08:57 ting voor de wanden in combinatie met breedplaatvloeren voor de hand. Met een bekistingsleverancier zijn plannen gemaakt en cyclustijden bekeken. Bij een hoge bouwsnelheid zoals beoogd, zouden de verhardingstijden van de pasgestorte betonwanden maatgevend worden. De grote krachten op de kli- mankers, zeker bij hoogbouw waarin de windbelasting aanzienlijk toeneemt in de hoogte, zorgen ervoor dat de beton- wanden een bepaalde betondruksterkte en dus verhardingstijd nodig hebben voordat er geklommen kan worden. Extra schoorvoorzieningen, maatrege- len voor versnelde verharding en veilig- heid waren nadelige factoren van dit bouwsysteem. Omgevingsveilig- heid bepaalt uitvoeringsmethode De Zalmhaven PROJECTGEGEVENS project De Zalmhaven opdrachtgever Zalmhaven CV (AM b.v. en Amvest Vastgoed b.v.) aannemer BAM Bouw en Techniek Grote projecten, Bunnik leverancier prefab Byldis, Veldhoven leverancier hijsloods Civiele Technieken deBoer, Nieuwegein architect 'high-rise' Dam & Partners Architecten, Amsterdam architect 'mid-rise' KAAN Architecten, Rotterdam ontwerpend constructeur Zonneveld ingenieurs b.v., Rotterdam coördinerend constructeur BAM Advies & Engineering, Bunnik toetsend constructeur Van Rossum Rotterdam opleverdatum maart 2022 Glijbekisting Met een andere leverancier is een glij- bekistingssysteem onderzocht. Het tempo zou met dat systeem uitkomen op ongeveer 2 m per werkdag van 12 uur. Bij zes werkdagen per week kon een tempo van bijna vier bouwlagen per week worden gehaald. Voor de wanden zou het gewenste tempo van 1 Uitzicht op de hijsloods, foto: Jeffrey Stegen 3 Doorsnede high-rise De Zalmhaven 15 VAKBLAD I 4 2019 1. zalmhaventoren.indd 15 09-12-19 08:57 één verdieping per week dus ruim- schoots worden gehaald. Het probleem bij dit bouwsysteem zit hem dan ook met name in de vloeren en de gevel. Vanwege alle in te storten installaties en het wind- en waterdicht maken van de gevel, zou slechts één hele verdieping per week kunnen worden gehaald. In deze situatie zou het maken van de wanden daardoor te snel vooruitlopen ten opzichte van de vloeren en gevel. Doordat de wanden in de bouwfase wel horizontale windbelasting vangen ter- wijl er nog weinig verticale belasting aanwezig is, zouden er trekkrachten in de wanden optreden in de bouwfase, terwijl dit in de eindsituatie niet het geval is. Dit zou leiden tot een aanzien- lijke verhoging van de hoeveelheid wapening. Verder zou de torenkraan al op een hoog werkniveau moeten staan, terwijl er op een veel lager niveau aan de vloeren en gevel wordt gewerkt. Het windverlet van de kraan zou aanzienlijk toenemen, wat weer nadelig is voor de planning van de vloerencyclus. Beide problemen hadden voorkomen kunnen worden door de toren in meerdere fasen te glijden, maar dan nog was er het pro- bleem van de stabiliteit in de bouwfase. Dit alles in combinatie met de bouwvei- ligheid leidde ertoe dat glijden niet ide- aal was voor de Zalmhaventoren. Prefab met hijsloods Naast de in het werk gestorte varianten is een variant met prefab beton beke- ken. De verdiepingen bevatten veel repetitie en de dragende gevel leent zich uitstekend voor sandwichelemen- ten, waardoor prefab een aantrekkelijk bouwsysteem is. In overleg met Byldis zijn elementdelingen voorgesteld en natte knopen ontworpen. Naarmate de elementen groter worden, neemt het aantal delingen en dus het aantal kop- pelingen af. Echter, de hijsgewichten worden dan groter waardoor een gro- tere kraancapaciteit nodig is. De in Nederland gangbare torenkranen heb- ben doorgaans een capaciteit tot onge- veer 20 ton. Het gebruik van een hijs- loods met bovenloopkranen zou uitkomst kunnen bieden. Bouwveiligheid Afgezien van technische of financiële haalbaarheid van alle bouwsystemen, speelt bouwveiligheid een grote rol. Vooral de eisen in de Richtlijn Bouw- en Sloopveiligheid waren bepalend bij de keuze voor het bouwsysteem (zie 'Richtlijn Bouw- en sloopveiligheid'). Uit deze richtlijn volgde een benodigde bouwveiligheidszone (BVZ) van 21 m. Die ruimte was hier echter niet. Nu is het niet zo dat publiek zich per se bui- ten de BVZ moet bevinden. Er zijn namelijk voorzieningen denkbaar waar- mee het gevaar van vallende voorwer- pen bij de bron wordt weggenomen. Denk aan steigergaas aan de steiger tij- dens metselwerk. Bevoegd gezag (bouw- en woningtoezicht) kan hierbij de hardheidsclausule toepassen: als een afdoende veiligheidsvoorziening is getroffen, is het mogelijk dat publiek zich binnen de BVZ bevindt. Van deze mogelijkheid is gebruikge- maakt bij De Zalmhaven. Door te wer- ken met een hijsloods, zijn maatregelen getroffen om te voorkomen dat elemen- ten en kleine objecten kunnen vallen. De hijsloods wordt aan de onderzijde langs de rand van het gebouw afge- dicht met houten vlonders en een rub- beren slabbe, zodat én veilig gewerkt kan worden op hoogte én de kans op vallen van objecten nihil is. Verder wordt er op een vaste positie gehesen. Bij De Zalmhaven is hier voor de noord- zijde van de toren gekozen, op de posi- tie van het parkkantoor. Dit deel is onderdeel van het project en wordt later gebouwd. Op deze manier wordt er altijd binnen de bouwhekken gehe- hijsloods 38.5 m hijsopening natte knopen 3d-element Keten - en containerbordes Windverankering Stalen buiskolommen hijsloods 50 m 4 Plattegrond bovenbouw met hijsloods 16 VAKBLAD I 4 2019 1. zalmhaventoren.indd 16 09-12-19 08:57 sen en zo ver mogelijk van de belendin- gen en openbaar gebied vandaan. Naast de verhoogde veiligheid zijn de bijkomende voordelen van een hijsloods: ? minder weersverlet; ? betere arbeidsomstandigheden; ? hogere bouwkwaliteit. Keuze: hijsloods De prefab variant met hijsloods bleek uiteindelijk het meest geschikte sys- teem dat kon voldoen aan de bepalin- gen zoals gesteld in de Richtlijn Bouw- en Sloopveiligheid. Hoewel het een richtlijn betreft die nog niet wettelijk is voorgeschreven, is de keuze op dit sys- teem gevallen, mede omdat het in deze situatie ook financieel concurre- rend is ten opzichte van de in het werk gestorte varianten. Geschiedenis hijsloods De bouwmethode met de hijsloods is van oorsprong een Japanse uitvinding en eerder succesvol toegepast bij de bouw van de Delftse Poort (1989) en Erasmus MC (2013), beide ook in Rot - terdam. Ontwerp hijsloods Bij toepassing van een hijsloods wordt een fabriekshal op/om het gebouw gemaakt. In deze hal wordt één com- plete verdieping inclusief gevelsluiting gerealiseerd, waarna de hijsloods een verdieping omhoog wordt gevijzeld en de bouwcyclus van een verdieping opnieuw begint. Deze cyclus herhaalt zich totdat het gebouw op hoogte is. Daarna wordt de hijsloods gedemon- teerd, de afbouw afgemaakt en is het gebouw gereed. Voor De Zalmhaven is in samenwerking met Civiele Technieken deBoer een hijs- loods van 50 m lang, 38,5 m breed en 12 m hoog ontworpen (fig. 4). In de hijsloods bevinden zich twee 40-tons bovenloopkranen. Eén kraan doet dienst als hijskraan voor verticaal trans- port door de bouwelementen vanaf maaiveld omhoog te hijsen. De tweede kraan is voor het horizontale transport in de hijsloods en doet dienst als montagekraan. Vanwege de afbouw en de demontage is ervoor gekozen de hijsloods op vier grote stalen kolommen (Ø813 × 16 mm) ? als een soort offshoreplatform ? buiten het gebouw te funderen. De vij- zelconstructie (foto 5) staat beneden op de funderingspoer en hier worden telkens stalen kolomdelen met een lengte van ongeveer 6 m toegevoegd. Extra ingenieus aan het systeem is dat de hijsloods modulair is opgebouwd uit standaardsecties. Voor een eventueel volgend hoogbouwproject kan de hijs- loods vrij eenvoudig groter of kleiner worden gemaakt. Verankeringen De horizontale windbelasting wordt direct onder de hijsloods aan het gebouw afgedragen door de zoge- noemde 'windvangconstructie'. Dit is een zware verankering op de vier hoek- punten van het gebouw in twee rich- tingen, dus acht posities totaal (fig. 4). Voor de stalen kolommen zijn voorzie- ningen getroffen om uitknikken te voorkomen, de zogenoemde 'kniksteu- nen'. Deze voorzieningen worden om de zes verdiepingen (18,36 m) aange- bracht. Zowel de windvang als de kniksteunen zijn in verticale richting als glijdende verbindingen uitgevoerd, omdat de hijsloods vanaf beneden wordt gevijzeld. Demontage Demontage met een kraan is bij de Zalmhaventoren nagenoeg onmoge- lijk, gezien de hoogte van meer dan 200 m. Omdat de hijsloods op vier tij- delijke kolommen buiten het gebouw is gezet, kan de hijsloods langs het gebouw zakken nadat het gebouw gereed is (fig. 6). Lees verder op p.19 5 De hijsloods wordt vanaf beneden omhooggevijzeld, bron BAM Advies en Engineering 6 Stappenplan hijsloods van opbouw t/m demontage. Op Betoniek.nl staat een animatie hiervan. 17 VAKBLAD I 4 2019 1. zalmhaventoren.indd 17 09-12-19 08:57 Het ongeluk bij de renovatie van het oude VROM-gebouw aan de Rijnstraat in Den Haag in 2016 heeft de aandacht op omge- vingsveiligheid gevestigd. Mede naar aan- leiding daarvan en van de aanbevelingen van de Onderzoeksraad voor Veiligheid heeft de Vereniging Bouw- en Woningtoe- zicht de Landelijke richtlijn Bouw- en Sloopveiligheid opgesteld. Met deze richt- lijn krijgt omgevingsveiligheid meer aan- dacht dan voorheen het geval was. Inhoud richtlijn De richtlijn geeft kaders, zodat gemeenten, opdrachtgevers en uitvoerende partijen kunnen zorgen dat er veilig en risicoges- tuurd wordt gebouwd en gesloopt. Om veilig te kunnen bouwen is ruimte nodig. Denk aan ruimte voor een bouwkraan, voor het hijsen, of voor een steiger. De richtlijn ziet toe op die ruimte en daarmee op de bouw- en sloopveiligheid in relatie tot de omgeving van het project. Het be- treft dus de veiligheid buiten het bouwhek voor personen en belendingen. Zo staan er regels in over onder meer de omvang van een losplaats en het hijsgebied. Belangrijk onderdeel van de richtlijn is de zogenoemde bouwveiligheidszone (BVZ), het gedeelte van de aan het bouw- of sloop-werk grenzende gebied waarin geen publiek aanwezig is. Doordat personen zich buiten de bouwveiligheidszone bevinden, worden zij beschermd tegen uiteenlopende gevaren die zich voordoen in een uitvoeringsfase. De grootte van de bouwveiligheidszone wordt bepaald door de hoogte van ofwel het gebouw ofwel de hijslast. Hoe hoger het gebouw of de hijslast, des te groter de zone. Immers: hoe hoger een gebouw, des te verder een voorwerp kan vallen. De breedte van de zone volgt de contouren van het gebouw (fig. 7). In figuur 9 staat de grootte van de bouw- veiligheidszone in relatie tot de hoogte van het gebouw. Deze grafiek is bedoeld als uitgangspunt / richtlijn bij hoogbouw. Voor elke bouw- en slooplocatie gelden speci- fieke werkgerelateerde omstandigheden. In specifieke situaties kunnen alternatieve oplossingen worden goedgekeurd op basis van gelijkwaardigheid, zolang hierdoor geen verhoogd risico ontstaat voor derden. De bouwveiligheidszone in de richtlijn is vergroot ten opzichte van eerdere richtlij- nen. Nieuw is vooral dat je rekening moet houden met vallende voorwerpen die kun- nen afstuiten op objecten in het valtraject. Indien zich binnen de bouwveiligheidszone objecten bevinden die de valrichting van een vallende hijslast kunnen beïnvloeden, moet de bouwveiligheidszone worden ver- groot (BVZ+, fig. 8). Objecten die de val kunnen beïnvloeden, zijn onder meer hef- steigers, bouwliften en hulpconstructies. Zware, vallende voorwerpen De bouwveiligheidszone heeft alleen betrek- king op kleine en relatief lichte voorwerpen (tot 5 kg). Tijdens het verwerken van een baksteen is de omvang van het voorwerp nauwelijks relevant: de baksteen valt vol- gens een curve naar beneden. Voor zwaar- dere voorwerpen doet het gevaar zich voor tijdens het lossen, hijsen en monteren. Hier- voor gelden de hijszone en het hijsgebied. Het hijsgebied is de hijszone, aangevuld met de bouwveiligheidszone. Wordt er voor een gevel of steiger langs, omhooggehesen, komt daar extra nog aanvullend een derde h ijsg ebied, hijsz one BVZ BVZ BVZ BVZ BVZ 1/3 Bouwveiligheidszone BVZ Te bouwen/slopen object doorsnede doorsnede 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Landelijke richtlijn bouwveiligheidszone Gebouwhoogte [m] Bouwveiligheidszone [m] 3 6 9 12 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 7 De breedte van de bouwveiligheidszone volgt de contouren van het gebouw 9 Bouwveiligheidszone ten opzichte van hoogte gebouw (NB: knik bij 150 m en 250 m zijn het gevolg van afrondingen) Richtlijn Bouw- en Sloopveiligheid 18 VAKBLAD I 4 2019 1. zalmhaventoren.indd 18 09-12-19 08:57 deel ( 1/3) van de bouwveiligheidszone bij (fig. 10). Deze aanvullende eis van een derde deel van de BVZ is op verzoek van de Vereniging Verticaal Transport na rugge- spraak met de kraanmachinisten aan de richtlijn toegevoegd. Het is immers niet mo- gelijk strak langs een gevel of steiger een hijslast verticaal te verplaatsen. Belangrijk daarbij is de omvang van het object. Als bijvoorbeeld een vloerelement met een lengte van 8 m wordt gehesen tot een hoogte van 20 m (de bouwveiligheids- zone is 4 m), is het hijsgebied voor dit ele- ment vanaf de gevel van het bouwwerk: 8 m + 4 m + 1/3 ? 4 m = 13,3 m. Momenteel wordt door het ministerie van BZK de procedure doorlopen om de veilig- heidsafstanden die in de richtlijn staan aan te sturen in het Bouwbesluit. Het gaat daar- bij met name om de eerdergenoemde vei- ligheidsafstanden en bouwveiligheidszone (paragraaf 6.2). Als die procedure is afge- rond, wordt de veiligheidsafstand bindende regelgeving waarop kan worden gehand- haafd. Dat gebeurt op 1 juli 2020. De richtlijn is te downloaden op: www.bwtinfo.nl/dossiers/ richtlijn-bouw-en-sloopveiligheid BVZ doorsnede BVZ + Gebouwhoogte Hoogte kaats object bouwlift lijn v allend v oorwerp 8 Bouwveiligheidszone met extra gebied voor afstuitende voorwerpen h ijsg ebied hijsz one BVZ BVZ BVZ BVZ BVZ 1/3 Bouwveiligheidszone Te bouwen/slopen object 10 Hijsgebied is hijszone plus bouwveiligheidszone Hiervoor moeten eerst de dakplaten en dakliggers worden verwijderd, maar hier is rekening mee gehouden in het ontwerp. Op het niveau van de 6e ver- dieping wordt de hijsloods gedemon- teerd met relatief kleine mobiele kranen. Kroon De bovenste lagen van het gebouw springen naar binnen. Hier kan de hijs- loods geen horizontale steun uit de vloerranden halen. Omdat het dak van de hijsloods moet worden geopend voor het naar beneden vijzelen, is bedacht de kroon van het gebouw in een soort jack-blockbouwsysteem uit te voeren. Hierbij wordt eerst de bovenste verdieping gemaakt, waarna deze omhoog wordt gevijzeld. Vervolgens wordt er een verdieping onder gebouwd en worden deze twee verdie- pingen omhooggevijzeld. Dit herhaalt zich een aantal keer totdat het gebouw op hoogte is. Opbouw De onderbouw van het gebouw is een in het werk gestorte betonconstructie. Deze wordt op traditionele wijze gemaakt met bekistingen en kranen. Om na het gereedkomen van de onderbouw direct te kunnen starten met de prefab bovenbouw, is de hijs- loods op beganegrondniveau gemon- teerd om de onderbouw heen. Vanaf hier wordt deze opgevijzeld en bij vol- doende hoogte worden de bovenloop- kranen in gebruik genomen en de dak- liggers aangebracht. Vanaf januari 2020 zal worden begonnen met de hijsloods en de prefab bovenbouw. Tot slot Veiligheid in de bouw is een thema dat volop in de belangstelling staat, of het nu gaat om constructieve veiligheid, arboveiligheid of omgevingsveiligheid. Juist die omgevingsveiligheid staat met de komst van de Richtlijn Bouw- en Sloopveiligheid extra in het vizier. Dat deze richtlijn verstrekkende gevolgen heeft voor bouwmethodieken, bewijst de bouw van De Zalmhaven. 19 VAKBLAD I 4 2019 1. zalmhaventoren.indd 19 09-12-19 08:57