Zonwering: wel het licht, niet de warmte

De lamellen rondom de nieuwe toren van de belastingdienst in Apeldoorn moeten wel de warmte tegenhouden, maar het licht zoveel mogelijk doorlaten. Daarom koos DP6 architectuurstudio al in een vroeg stadium voor kunststof.

Een intensief ontwikkelingsproces was nodig voor de lamellen rond het belastingkantoor in Apeldoorn, want de lamel mag niet fluiten, niet branden en krijgt flinke krachten te verduren. De lamellen moeten de warmte buiten houden.

De draadstangen en de betonnen randbalk om de zaak op spanning te houden zijn al aangebracht. Maar verder is het nog helemaal bouwplaats rond de glazen toren voor de belastingdienst die verrijst op het Walterboscomplex in Apeldoorn.
De lamellen ontbreken nog grotendeels. Alleen aan de westzijde is nu al een glimp op te vangen van de jas waarin de glazen toren wordt gehuld. Omdat de zoninstraling niet alleen rondom de niervormige toren varieert maar ook per verdieping, vormen de lamellen straks een zeer grillig patroon. Dat hangt samen met de prints op de ruiten, die eveneens een rol spelen in het buitenhouden van de zonnewarmte. Architect Chris de Weijer van DP6 architectuurstudio laat er, staand aan de voet van de toren, goedkeurend zijn blik op rusten. Het komt eruit te zien zoals hem voor ogen stond.
Dat de lamellen van kunststof moesten worden was volgens De Weijer al in een vroeg stadium duidelijk. Hij was immers op zoek naar een translucent materiaal en dan heb je niet veel keus. Dat hij daarmee een langdurig ontwikkelingstraject in zou slaan, was hij zich terdege bewust.

Fokker
Daarom ook ging hij ruim drie jaar geleden al op zoek naar een bedrijf dat hem bij die ontwikkeling kon bijstaan. Hij kwam uit bij Sergem, een bureau van kunststofspecialisten die zijn voortgekomen uit de uit de restanten van vliegtuigbouwer Fokker. Sergem adviseerde bij het bepalen van de beste geometrie van de lamellen en de keuze van het meest geschikte materiaal.
Tevens benaderde het ingenieursbureau een aantal spuitgieterijen in Duitsland en Frankrijk die in staat zouden zijn de lamel te produceren. Want een element van 1,2 bij 0,3 meter van polycarbonaat gaat de Nederlandse kunststofindustrie boven de pet.
De selectie van de uiteindelijke producent was uiteraard een zaak voor de aannemer, maar eerst mocht DGMR met de lamel aan de slag. Het raadgevend ingenieursbureau bouwde een soort Camera Obscura met de lamel bij de opening en een lichtsensor daar tegenover. Daarmee werd een aantal zonnecycli doorgemeten en vastgesteld dat de lamel bij de gangbare zoninstraling inderdaad zo’n 15 procent van het licht doorliet. Conform de ontwerpuitgangspunten. Die laatste 15 procent licht geeft namelijk een zeer groot verschil met materiaal dat helemaal geen licht doorlaat. Daar was het om te doen.

Fluiten
Ook plaatste DGMR de lamel in een windtunnel en blies hem vanuit alle mogelijke hoeken aan met verschillende kracht, om te kijken of het element niet ging fluiten. Dat gebeurde wel degelijk met een handgezaagd proefmodel.
Een eerste aanpassing, het maken van kleine inkepingen, zorgde nauwelijks voor verbetering. In tweede instantie werden alle randen rondgeveild en dat bleek de oplossing. Dat is nog gunstiger voor het spuitgieten ook, want met afgeronde randen laat de lamel zich makkelijker lossen uit de mal.
Een berekening van de constructieve sterkte mocht evenmin ontbreken. Hoewel de kunststof elementen worden gemonteerd in een aluminium frame, staan ze bloot aan flinke windkrachten. Een eindige elementen berekening door ingenieursbureau Zonneveld leerde dat met een wanddikte van 4 millimeter aan alle eisen kan worden voldaan. De lamel kan dan zelfs een verdwaalde glazenwasser dragen, die vanuit zijn bakkie, om welke reden dan ook, op de zonwering stapt.

Brandveiligheid
“Toen de productie al bijna was begonnen, ontstond plotseling nog twijfel aan de brandveiligheid”, meldt De Weijer droogjes, terwijl hij in de bouwlift stapt die hem naar de bovenste verdieping, de zestiende, moet brengen. Van daaraf wil hij ervaren hoe de eerste geplaatste opaalkleurige lamellen het zonlicht verstrooien. Of het alle moeite waard was.
“Er ontstond een kakofonie aan meningen”, roept hij boven het lawaai van de rammelende lift uit. “Is DIN klasse 2 hetzelfde als de Nederlandse brandvoortplantingsklasse 2, of staat het gelijk aan 4 zoals een van de geraadpleegde adviseurs vreesden? In dat geval hadden we alsnog moeten overstappen op polypropyleen, dat het licht minder fraai verstrooit, of nog erger: op aluminium of staal.”
Ook een Europese norm bood niet het gevraagde antwoord. Uiteindelijk werd besloten een proefexemplaar aan een brandproef te onderwerpen bij TNO. Dat kwam daar met vlag en wimpel doorheen. De lamel bleek zelfs te voldoen aan de hoogste brandvoortplantingsklasse 1. Hij kan dus zonder gevaar voor de gevel worden geplaatst.

Draadstangen
Daarmee is gevelbouwer Permasteelisa begonnen en het resultaat stelt De Weijer, eenmaal boven aangekomen, niet teleur. Hij wijst nog op de IPE-profielen die aan de dakrand zijn bevestigd, die de lamelconstructie uithouden.
De complete zonweringsconstructie hangt aan die profielen, waarvan de koppen elegant zijn afgeschuind. Lichte dwarsstangen in het draagwerk zorgen voor horizontale stabiliteit en een zware betonnen rand onderaan houdt de zaak op spanning. De Weijer: “Ook daarom ben ik blij dat we uiteindelijk met kunststof konden werken en niet gedwongen waren om met stalen persroosters te werken. De draadstangen zouden bijna kolommen zijn geworden en dan was het gevelbeeld compleet anders geworden. Nu komen ze bijna los om de toren te hangen, als een soort ringen van Saturnus. De zoektocht naar een geschikt kunststof zonweringselement is een lange weg geweest, maar dat wisten we van tevoren. Op een groot gebouw als dit kun je zo’n ontwikkelingstraject starten. We weten nu veel meer over kunststof en kunnen het vaker toepassen in onze gebouwen.”