Renovatie gevel Channel 4

De gebogen en hangende glazen gevel van het Grade II-genoteerde Channel 4 hoofdkantoor in London, ontworpen door Richard Rogers, is volledig gerenoveerd, waardoor dit icoon uit de jaren negentig nieuw leven is ingeblazen. Octatube kreeg de vraag om het hightech uiterlijk van de gevel te behouden en het tegelijkertijd te upgraden naar de huidige veiligheidsnormen. Na structureel onderzoek, berekeningen en testen volgden demontage, grondige reiniging van hergebruikte elementen en montage van de delicate constructie. Octatube heeft de glazen hanggevel opnieuw ontworpen en de glaspanelen in deze unieke gevel vervangen. De gevel, een verfijnd voorbeeld van hightech architectuur uit de jaren negentig, bevatte veel ontwerpuitdagingen, iets wat perfect past bij de design & build werkwijze van Octatube.

Het Channel 4-gebouw is wereldwijd een van de weinige in zijn soort. Het weerspiegelt een tijdperk van 'design by testing' en het verleggen van grenzen waarmee technische excellentie werd gedefinieerd. Dit leidde tot een ontwerp dat diverse baanbrekende kenmerken combineert in een klein maar zeer ingenieus gebogen kabelnet met hangende glazen panelen en een innovatieve stalen kroon met schokabsorberende ophangveren. Na vijfentwintig jaar begon de gevel tekenen van veroudering te vertonen en had het zorg en aandacht nodig.

Voorlopig onderzoek naar de staat van de gevel en de constructie toonde aan dat iedere renovatiestrategievel specialistische expertise vereiste. Hoewel slopen en opnieuw opbouwen aantrekkelijk leek, maakte diepgaarde beoordeling, zorgvuldige planning en samenwerking een minimale CO2-uitstoot mogelijk door materiaal zoveel mogelijk te hergebruiken en de productie van nieuw materiaal te minimaliseren. Het resultaat, met slechts beperkte aanpassingen aan het oorspronkelijke ontwerp, respecteert het erfgoed van het gebouw terwijl de levensduur en relevantie gewaarborgd blijft.

Zorgvuldig onderzoek

Het was essentieel om het (structurele) gedrag en de conditie van elk gevelonderdeel te begrijpen om weloverwogen keuzes te kunnen maken en tegelijkertijd de risico's op de bouwplaats tot een minimum te beperken. Een grondige beoordeling van de gevel vond plaats, aangevuld met historisch onderzoek, materiaalstudies en gedetailleerde FEM-analyses. Ontwerpaannames werden gevalideerd en test uitgevoerd. Er zijn gecombineerde digitale en technische methoden ingezet, waaronder inspecties met touwen en uitgebreide drone-onderzoeken.

Arup visualiseerde alle gegevens in geabstraheerde dashboards met 8-puntsweergaven van alle kabelknooppunten om potentiële loslating te evalueren en mogelijke risico's te markeren. Het maakte ook de inspectie van de glasfittingen mogelijk om eventuele significante schade te identificeren. Ook  alle geometrie, kabels en klemmen zijn onderzocht om hun structurele staat te beoordelen en een technische beoordeling te geven van hun geschiktheid voor hergebruik. Uitgebreide ontwerpvergaderingen met Arup en de klant gaven Octatube’s ontwerpteam waardevolle inzichten, waardoor we stap voor stap de puzzel in elkaar konden passen. Een boeiend en dynamisch proces.

We hebben het ontwerp van de gevel verbeterd om aan de huidige normen te voldoen en tegelijkertijd moderne gezondheids- en veiligheidsperspectieven te integreren. Daarnaast is ons ontwerp gebaseerd op een circulaire economie door componenten waar mogelijk te hergebruiken en zoveel mogelijk van de oorspronkelijke geometrie, proporties, afmetingen en sfeer te behouden.

Veilige ontmanteling

Omdat het gebouw in gebruik bleef en de externe klimaatomstandigheden invloed konden hebben op  zowel de installatie als de bestaande constructie, werd een indrukwekkende steiger gebouwd zodat we alle hoeken en gaten aan beide zijden van de gevel konden bereiken. Gezien de vorm en de beperkte ruimte rond de gevel en de primaire draagconstructies, was het steigerontwerp cruciaal voor succes op de bouwplaats.

Om de veiligheid te verhogen tijdens het demonteren van het glas en bij het ontspannen van het kabelnet, heeft Octatube een derde draagweg geïntroduceerd voor het eigengewicht van het glas vanaf de stalen kroon. Bij onverwachte schade door het achteraf verwijderen van alle structurele kit, biedt dit een extra verticale dragende optie. We hebben deze draagweg ook gebruikt voor de installatie van de nieuwe gevel als een voorlopig veiligheidsprotocol tijdens het hele bouwproces.

De gevel bestaat uit een verfijnde structurele combinatie van glazen panelen en roestvrijstalen onderdelen. Verschillende elementen van de gevel creëren structurele lussen, waarbij het verwijderen of veranderen van één element kan leiden tot een instabiele constructie die het delicate samenspel verstoort. De grote hoeveelheid scharnieren in het systeem dragen hieraan bij.

Voorafgaan aan het demonteren van de gevel hebben we op specifieke locaties extra veiligheidsklemmen geplaatst. Hiermee heeft Octatube een back-up verbinding voor het geval de passing van de knooppunten zodanig zou verzwakken dat cruciale verbindingen niet behouden blijven.

Het kabelnet reinigen en renoveren

Het kabelnet bestaat uit voorgespannen parabolische horizontale en verticale kabels. Deze vertoonden minimale schade en hoefden alleen te worden schoongemaakt. Tijdens de inspectie van het kabelnet bleek dat verschillende elementen en bevestigingen niet volledig vastzaten en dat de uitlijning van klemmen, vorken, pennen en bouten speciale aandacht nodig hadden tijdens de demontage, omdat de exacte toestand vóór het ontspannen niet volledig bekend was.

Speciale knooppunten met zeer nauwe toleranties (H9 en f9) verbinden de kabels. Octatube heeft alle knooppunten gemeten, gedemonteerd, gereinigd en gerenoveerd, waarbij onderdelen alleen zijn vervangen als dat nodig was. Bijvoorbeeld als schroefdraad buiten de tolerantie verhinderde dat de essentiële pin aan de bovenkant goed kon worden aangedraaid, wat het risico op ‘sudden release of energy’ verhoogt. We hebben het opknappen van elk knooppunt grondig gedocumenteerd voordat we deze weer op hun oorspronkelijke plaats in elkaar zetten.

Slechts een klein aantal onderdelen hoefde te worden vervangen vanwege slijtage en problemen met de nauwkeurigheid. Om de veiligheid te garanderen waar slijtage een probleem vormde, installeerden we proactief extra veiligheidsklemmen. Dit voorkwam dat er plotseling energie vrijkwam uit het kabelnetwerk mocht een verbinding zijn vergrendelde toestand verliezen.

Glaspanelen vervangen

De 12 mm warm gebogen en volledig geharde monolithische glaspanelen in de 20 meter hoge vliesgevel vertoonden schade rond de puntbevestigingen. Om zorgen over toekomstige progressieve instortingen weg te nemen, heeft Octatube alle glaspanelen vervangen door volledig geharde, gelamineerde glaspanelen (8,6 mm) met een verbeterde duurzaamheid na breuk.

Octatube heeft een CWCT-test uitgevoerd op de panelen. Daarnaast is er een HD Light Blue 52 Guardian coating aangebracht om de zonnewarmte in het atrium te verminderen. Dit zorgt voor een comfortabelere omgeving terwijl de esthetische aantrekkingskracht van het atrium behouden blijft. Het visuele uiterlijk moest bovendien zoveel mogelijk overeenkomen met de bestaande gevel. Met deze coating bereikte het glas een Lt van 52% en een g-waarde van 56% (voorheen 81%).  

Octatube ontwikkelde een gedetailleerde workflow voor de demontage van het glas en het gecontroleerd van spanning halen van het kabelnet. Vanwege het lichte gewicht van de constructie, hebben we zorgvuldig rekening gehouden met de gevolgen van een hoger glasgewicht. Om een veilige werkomgeving te creëren en te voorkomen dat glaspanelen naar beneden vielen tijdens het vervangen, hebben we een extra draagweg gecreëerd. Alle glaspanelen werden afzonderlijk vastgezet met riemen, waaronder hijsbanden of riemen die normaal worden gebruikt als klimmateriaal en een maximale trekkracht hebben van 22 kN.

Bovenop het dak heeft Octatube de voorspanning gemeten en met 10% verminderd zodat we het glas veilig van de gevel kon verwijderen zonder dat de krachten in de kabels te hoog werden. Na het losmaken van de voorgespannen bouten hebben we de glaspanelen voorzichtig tussen de steiger en de gevel gemanoeuvreerd en afgevoerd voor recycling.

Nadat het verwijderen van het glas, heeft Octatube de stalen kroon bovenaan de gevel geïnspecteerd. De roestplekken zijn door Arup onderzocht op constructieve prestaties. We hebben het staal schoongemaakt en opnieuw geschilderd en nieuwe glaspanelen op de kroon geplaatst.

Structurele afdichting als 2e draagweg

De constructie van hangend glas is kwetsbaar: als één paneel breekt kan dit ervoor zorgen dat andere panelen naar beneden vallen. Om dit te voorkomen heeft Octatube uitgebreid getest of het gebruik van structurele kit tussen de glaspanelen als tweede draagweg kan fungeren. Uit de succesvolle test is gebleken dat de structurele kit het volledige gewicht van het gevelglas kan dragen met slechts minimale vervormingen. Dit geeft voldoende tijd om het gebroken paneel in deze gevel te vervangen.

Uitstoot verminderen met renovaties

Het project bewijst dat renoveren van complexe ontwerpen mogelijk is, ondanks de uitdagingen die het met zich meebrengt.

Om hergebruik in de toekomst verder te vergemakkelijken, moet elke ingenieur voor elk project zorgvuldig nadenken over renovatie om toekomstige aanpassingen aan de gevel eenvoudiger te maken, de circulariteit te verbeteren en de CO2-impact van demontage of renovatie te verminderen.

In samenwerking met: ARUP | Epiphany | Wheelers | Channel 4 | Cornelius