Meanderende stromen

Auteur: Foka Kempenaar

Water dat zich kronkelend een weg baant door droogvallend wad of een rivierdelta. Dit soort beelden doemt direct op bij het zien van de opvallende gevel van het Earth Simulation Laboratory (onderdeel van het Utrecht Science Park). De bijzondere façade bestaat afwisselend uit doorlopende banden van glas en betonnen geveldelen, ingelegd met gepolijst rvs.

Het koppelen van rvs en beton is een beproefde methode in de civiele techniek. Roestvast staal ingelegd in betonnen gevelpanelen is echter een nieuw fenomeen. Zeker in de B&U en op de wijze en schaal zoals toegepast bij het project Earth Simulation Laboratory (ESL) in het Utrechtse Science Park. Een grootschalige transformatie van het Robert J. van der Graafflaboratorium door Barcode Architects.

Het ESL is een dynamisch gebouw. Ondanks de laboratoriumfunctie, waarbij constante omstandigheden een must zijn, is er via een ingenieus ontwerp voor gezorgd dat iedereen in het gebouw over voldoende frisse lucht en licht beschikt. Het 7.000 m² tellende pand, dat vanwege de hoge mate van duurzaamheid is onderscheiden met een BREEAM-NL Excellent certificering, kent een programma van verschillende laboratoria en onderzoeksruimten voor experimenteel en fysisch onderzoek, werkplaatsen, archiefruimten en kantoren.

Typisch Nederlands

Het Van der Graafflaboratorium stamde uit de jaren ‘70 en had een voor die tijd karakteristiek gevelbeeld: horizontale, doorlopende banden van baksteen en glas. Bij de planvorming voor de transformatie is beslist dat die kenmerkende gevelbanden terug moesten komen. Maar in welke vorm? Het feit dat het gebouw laboratoriaruimten voor de faculteit Geowetenschappen zou huisvesten, bracht de oplossing: de bakstenen banden zouden worden vervangen voor een afwerking met betonnen geveldelen, waarmee de suggestie van een oer-Hollands beeld moest worden gewekt: stromend water.

Na het bekijken van een groot aantal foto’s, besloten architect en constructeur een ingezoomd beeld van meanderende stromen in een delta als voorbeeld te gebruiken. Daar is een abstract patroon van gemaakt. Toen rees de vraag hoe je de suggestie van waterstromen zou moeten realiseren. Wim Sjerps, senior-architect bij Barcode: ‘Wat wij heel gaaf vonden aan zo’n deltalandschap is die schittering die je altijd hebt, en de veranderende reflectie.’ Zo groeide het idee om een gevel te creëren waarbij roestvast staal werd ingelegd in beton.

Kunststof korrels

Door de ervaring met rvs en beton in de GWW-wereld, was bekend dat de uitzettingscoëfficiënt van rvs en beton redelijk gelijkligt. Tegelijkertijd doemde een volgend vraagstuk op: hoe bevestig je beton en staal aan elkaar, zodat het ook over tien jaar en ondanks allerhande weersinvloeden niet tussentijds loslaat?

De oplossing die werd gevonden is tweeledig: het rvs is 3 cm verdiept aangebracht, en na diverse studies is op advies van ABT gekozen voor verlijming (met PU-lijm) met behulp van zeer harde kunststof korrels vervaardigd van carborundum, ook wel bekend als siliciumcarbide. Dit materiaal is vergelijkbaar met de korrels die bij schuurpapier worden toegepast. Zo krijgt je een ruw oppervlak dat voor een zeer goede hechting zorgt. De aannemer heeft behoorlijk wat proeven moeten doen, want elke millimeter afwijking zou immers direct in het oog vallen.

Dynamisch ontwerp

Ook voor de binnenzijde van dit project is uitgebreid denkwerk vooraf verricht. Het gebouw was ooit ontworpen voor deeltjesversnellers, waardoor het al over enorme dikke betonwanden en vloeren (1 m dik) beschikte, plus een extra zware fundering. Het had dus een casco dat op zich heel geschikt was voor de beoogde nieuwe laboratoriumfuncties: zo zat er een grote hal in, die kon worden ingericht met een grote waterbak waarmee deltaproeven worden gedaan. En ook voor het beoogde high pressurelab was het bestaande casco stevig genoeg.

De basisgrid van het kantoor is gehandhaafd: het casco is geheel gestript en hergebruikt. Door de grote hoogte van het oorspronkelijke gebouw was het vervolgens mogelijk om waar nodig extra vloeren toe te voegen. Tegelijkertijd waren de oude kantoorruimtes donker en laag, was het uitzicht naar buiten beperkt, isoleerde de gevel niet goed en functioneerde de zonwering suboptimaal. Om het getransformeerde gebouw te laten aansluiten bij de hedendaagse eisen is daarom een zogenoemde tweede-huid gevel aangebracht, naast aanpassingen zoals het maken van doorbraken in diverse betonwanden.

Super duurzaam

De tweede-huid gevel van het ESL werkt als een slim technisch systeem, dat in alle seizoenen voor een aangenaam binnenklimaat zorgt. In de winter vormt de speciale gevel een warme isolatielaag om het gebouw, terwijl de – extra ruime – spouw in de zomer ruimte geeft aan een natuurlijke luchttoevoer (passief ventilatiesysteem), waardoor het gebouw gekoeld wordt. Daar bovenop komt extra comfort: de ramen aan de binnenste gevel kunnen door de individuele gebruikers worden geopend. Samen met de WKO zorgt het tweede huid-principe bovendien voor een compactere installatie.

De tweede-huid gevel maakt het ook mogelijk om de kantoorruimten optimaal te kunnen voorzien van licht. Sjerps: ‘Deze zijn van onder tot boven voorzien van een glazen pui. Dankzij de tweede huid wordt voorkomen dat het gebouw hierdoor in de zomer veel te warm zou worden. Bovendien biedt deze prachtig zicht op de groene omgeving en kun je een raam openzetten. Tegelijkertijd gaat de buffer de hoge geluidsbelasting tegen, veroorzaakt door de nabijgelegen snelweg.’

Volop lichtinval

Om de daglichttoetreding in het gebouw verder te optimaliseren, zijn de inpandige laboratoriumruimtes voorzien van daklichtkoepels. Zo beleeft de gebruiker ook hier de dynamische buitenomgeving binnen het gebouw, zonder hinder te ondervinden van direct zonlicht of vervelende schaduwspellen. De dakkoepels in de grote experimentele stroomgotenhal zijn deels ondoorzichtig, waardoor er alleen noorderlicht naar binnen valt en het zonlicht geen effect heeft op de onderzoeksopstelling. In de gemetselde gevel zijn voor de werkhallen vier grote ramen opgenomen, zodat ook hier de gebruikers in een groene omgeving werken.

Zo is de inzet van kunstlicht in het gehele ESL geminimaliseerd, wat de energieconsumptie en een gezond bioritme van de gebruiker bevordert. Andersom oogt het gebouw door het glas in de gevel toegankelijk en vinden onderzoek en de creativiteit binnen de faculteit zo bijna van nature hun weg naar buiten.