Energiekolom maakt school flexibel
Luchttoevoer, data en elektra in draagstructuur
Door lucht in te blazen via holle kolommen, konden grote kanalen achterwege blijven in een Utrechtse school. Elke kolom voedt vier inblaaspunten. De kolom is van staal met een bekleding van beton vanwege onder meer geluid en brandveiligheid.
Het nieuwe Stedelijk Gymnasium in Utrecht is oorspronkelijk ontworpen als VMBO-school met grote open leeromgevingen. Een herindeling werd gemaakt op aangeven van een nieuwe directeur, die diverse bedrijfsruimtes in de school integreerde. Pas tijdens de bouw viel het besluit om er een gymnasium van te maken. In al deze veranderingen bleef het architectonisch ontwerp van RAU gehandhaafd, alsmede de keuze om de draagstructuur te benutten als energiekolommen.
Architectonisch uitgangspunt is de campusgedachte, die uitgewerkt is in een opdeling in drie gekoppelde gebouwen die als ijsschotsen tegen elkaar aan schurken. De gebouwen zijn ook vorm gegeven als ijsschotsen, met schuine lijnen in de gevels en hellende daken. Het casco bestaat uit breedplaatvloeren met kolommen op een stramien van 7,2 x 7,2 m, met in elk gebouw een kern met toiletten, trappenhuizen en dergelijke. Behalve de kernen zijn alle binnenwanden uitgevoerd in metal stud. Het ontwerp heeft daardoor een grote mate van flexibiliteit, zegt architect Mark Swaanen.
Projectgegevens
| Locatie | Ina Boudier-Bakkerlaan, Utrecht |
|---|---|
| Opdrachtgever | Gemeente Utrecht |
| Ontwerp | Architectenbureau RAU, Amsterdam |
| Constructieadviseur | JVZ Raadgevend Ingenieusburo, Deventer |
| Installatieadviseur | GTM Grontmij Technical Management, Amersfoort |
| Uitvoering | BAM Utiliteitsbouw Utrecht |
| E-installatie | Installatiebedrijf Andriessen, Houten |
| W-installatie | Wolter&Dros, Amersfoort |
| Bouwperiode | mei 2009-januari 2011 |
| Tekst | Henk Wind |
| Foto's | Ronald Tilleman, RAU |
Lucht integreren
Al vroeg in het traject onderzocht RAU hoe installaties in de draagstructuur konden worden geïntegreerd om een zo groot mogelijke flexibiliteit te realiseren en daarmee ook gebouwhoogte te kunnen reduceren. Daarbij ging vooral aandacht uit naar de luchtkanalen. Vanwege de grote en bijna vierkante plattegrond zouden er forse kanalen nodig zijn. De leidingschachten daarvoor nemen echter ruimte in, terwijl de verdeelkanalen hoogte boven een verlaagd plafond vragen.
De oplossing hiervoor vond Rau in het inblazen van lucht via de kolommen. Daarmee ontstaat een fijnmazig raster van luchttoevoer, wat ideaal was voor de grote open ruimten in het oorspronkelijk ontwerp. De afzuiging (balansventilatie met warmteterugwinning) gebeurt via de centrale verkeersruimten tussen de verschillende gebouwen.
Zolderruimte
De luchtbehandelingsinstallatie is geplaatst in de ruimte onder het licht hellende dak. Via deze ruimte kunnen alle kolommen worden bereikt, zonder beslag te doen op kostbaar oppervlak of bouwhoogte. De verdeelruimte is qua hoogte minimaal gehouden en bedraagt 50 tot 150 cm. Een beetje lastig voor de installateur, maar hiermee hoeft de ruimte niet te worden meegerekend in het vloeroppervlak.
Om de energiekolommen te engineeren schakelde RAU constructiebureau JVZ in. Van belang daarbij waren uiteraard de draagkracht van de kolom, brandveiligheid, geluidoverdracht, aansluiting van de luchtleidingen en integratie van elektra en databekabeling. Daarbij moesten de kolommen ook nog over twee bouwlagen worden gestapeld.
Staal
De keuze viel op een ronde stalen kolom. Die is geschikt als luchtleiding. Bovenaan de kolom is een stalen ring aangebracht voor de oplegging van de betonvloer. Boven deze ring zijn vier buizen haaks aan de kolom gelast, waarmee vier inblaaspunten kunnen worden gevoed. De stalen kolom is omkleed met een mantel van 60mm beton, dat de brandveiligheid en geluidwering verzorgt. In deze schil zijn ook de buizen voor elektra en databekabeling ingestort.
Deze betonnen mantel eindigt ruim boven de vloer, waardoor ruimte ontstaat voor het voeding en aansluiting van elektra en databekabeling. Deze ruimte is omkleed met een speciaal ontwikkelde 3 mm dikke rvs-beplating met wandcontactdozen. De ruimte is volledig gevuld met isolatiemateriaal, vanwege brandveiligheid en geluidwering. De stalen kolom is hier ook brandwerend geverfd, vertelt architect en projectleider Peter Hol.
Vier inblaaspunten
De inblaas voor lucht was in eerste instantie gedacht in een heel regelmatig patroon met vier inblaaspunten rondom elke kolom. Voor de inblaasboxen zijn in de vloer sparingen gemaakt van 300x300x100mm. Dit was een uitstekend systeem voor grote open ruimtes, zoals in het eerste ontwerp. Voor de kleinere bedrijfsruimtes van het tweede ontwerp was een andere verdeling van de inblaaspunten nodig en een volumeregeling per inblaaspunt. Toen tijdens de bouw werd besloten om de functie te veranderen naar een gymnasium, lag het installatiewerk tijdelijk stil. De installateurs moesten toen eerst de nieuwe debieten berekenen. Uiteindelijk moest een aantal inblaaspunten worden verlegd, waarvoor toch ruimte boven het verlaagde plafond moest worden benut.
Vloerverwarming
Die verlaagde plafonds waren er overigens toch al. In een schoolomgeving is een doorgaand verlaagd plafond soms een betere oplossing dan werken met plafondeilanden, zoals bij betonkernactivering gebeurt. Leerlingen hebben namelijk de neiging om propjes en allerlei andere dingen bovenop de plafondeilanden te gooien, zo geven scholen aan. Mede daarom is hier gekozen voor een systeem van vloerwarming en – koeling in de monoliet afgewerkte breedplaatvloeren. De leidingen liggen dus hoger dan bij betonkernactivering. Daardoor is dit een actiever systeem dat sneller reageert, terwijl het wel een energiezuinig laagtemperatuursysteem is en ook geen extra inbouwhoogte vraagt.
