Hogeschool INHolland

Kabelgevel INHolland Delft
Innovatie was de drijvende kracht achter de ontwikkeling van de dunste glazen gevel ter wereld voor de Technische Hogeschool INHolland in Delft. De vernieuwende elementen bestaan uit een combinatie van voorgespannen aramide kabels, hi-tech composiet materialen, en het detailleren van de hoofddraagconstructie van de gevel in de spouw van geïsoleerde glaspanelen. Dit was een experimenteel project dat gerealiseerd is als gevolg van de uitzonderlijke synergie tussen ontwerp- en bouwpartners.

Alle glazen gevels hebben voor grotere overspanningen stabiliserende systemen nodig voor windbelastingen en het eigen gewicht. Voorgespannen glazen gevels accentueren lichtheid en maximale transparantie door een minimaal gebruik van het zicht belemmerende profielen. In een experimenteel proces is een systeem ontwikkeld waarbij de horizontale windkrachten konden worden opgenomen door voorgespannen kabels, terwijl de verticale belastingen van het eigen gewicht met behulp van drukstangen kon worden opgenomen en afgedragen.
Het eerste concept van architect Rijk Rietveld is uitgewerkt in verschillende ontwerp brainstormsessies die uiteindelijk hebben geleid naar een radicale innovatie voor een super dunne glazen gevel. De gevel kan worden blootgesteld aan vervormingen tot 300mm bij stormachtige weer. Met een hoogte van bijna 14 meter bewijst de gevel zich als een spectaculaire constructie en een blikvanger voor de opdrachtgever en gebruikers van het gebouw.

3 Innovaties
Voorgespannen gevel
Het constructieve uitgangspunt van dit project wijkt af van reguliere voorgespannen gevels vanwege het feit dat deze gevel rondom vrij is van constructieve elementen. Krachten worden naar beneden afgedragen naar één punt in de vloer. Deze krachten zijn aanzienlijk vanwege de verblijfsruimte die zich bevindt in het bovenste gedeelte van de constructie. Deze ruimte gaf nog eens extra belastingen naast die van de voorgespannen kabels. Deze randvoorwaarden bleken een grote uitdaging te zijn voor het ontwerpteam.
De kabels zijn hydraulisch voorgespannen. De randvoorwaarden van de constructie maakten het noodzakelijk om de complete reeks kabels in één keer op te spannen tot elk 40 kN.

Hi Tech materialen
De trekkabels in de gevel zijn gemaakt van aramide. Aramide is een veelgebruikt materiaal in de jachtindustrie en de maritieme sector. De kabels zijn uitvoerig getest onder toezicht van Octatube.
Het Nederlandse ‘Composietenlab’, een instelling die gespecialiseerd is in het experimenteren met composieten, heeft speciale buizen voorgesteld en getest om door de isolatie-glaspanelen te voeren. De randvoorwaarden van dit project hebben geresulteerd in de keuzen voor composieten buizen met een 50% hogere stijfheid dan staal.

Detailleren in een kleine ruimte
De voorgespannen kabels gaat door de glaslat in de glaspanelen. Research & development om dit innovatieve technische ontwerp te realiseren was complex en uigebreid. Na een aantal proeven met verschillende afmetingen voor de glaspanelen, verschillende detailleringen en materialen heeft Octatube een aantal varianten gepresenteerd aan de architect. De keuzes van de architect hebben geleid tot zeer specifieke details die Octatube nog extra heeft getest. Dit iteratieve proces heeft uiteindelijk geresulteerd in een optimaal ontwerp.

Ontwikkeling Prototype
In de fabriek van Octatube in Delft is een prototype ontworpen en gebouwd. Een van de kritische onderdelen was de glaslijst. Hiervan zijn met behulp van nieuwe panelen in samenwerking met de glasleverancier verschillende mogelijkheden getest die uiteindelijk hebben geleid tot een geschikte oplossing.
Na de realisatie van het prototype zijn verschillende aspecten van de productie, zoals toleranties en de bouwvolgorde geoptimaliseerd.

Rijk Rietveld Architects
Het nieuwe gebouw is een combinative van het werk van architect Rijk Rietveld en de visie van de opdrachtgever, Hogeschool INHolland, die beide hebben gestreeft naar een zeer innovatieve glazen gevel. Het project is gerealiseerd door een divers team van verschillende instituten en bedrijven die elk specifieke kennis hebben ingebracht in het proces.
De composieten buisjes zijn onder toezicht van het Composietenlab en Prince Fibre Tech geproduceerd; de kabels zijn ontwikkeld door Phillystran; de glaspanelen zijn geproduceerd door AGC Westland. Octatube – met zijn ervaring en kennis in het ontwerpen en bouwen van gevels - was verantwoordelijk voor het gehele bouwproces. In dit proces is telkens gebruik gemaakt van de laatste technische kennis van de faculteit Lucht- en Ruimtevaarttechniek en de faculteit Bouwkunde aan de Technische Universiteit Delft.
De gerealiseerde glazen gevel, helemaal vrij van zichtbare constructieve elementen, afgezien van de glaspanelen, laat de grote mogelijkheden zien van een sterk bouwteam.
Er is veel kennis opgedaan tijdens de ontwikkeling van de gevel, en de overdracht van deze kennis vindt nog steeds plaats. Er worden door studenten metingen verricht met behulp van sensoren die verschillende aspecten meten zoals de bewegingen in de gevel als gevolg van de wind, de luchtdruk in de glasspouw en het vochtgehalte. Deze kennis kan dienen om het systeem in de toekomst te verbeteren.

Het project heeft onder andere de Glas Innovatieprijs gewonnen in 2010 en in 2012 is het project nog eens genomineerd geweest voor de Bouwtechniek Award, waarvan een kort filmpje gemaakt is (zie hieronder).