Provinsjeh?s Frysl?n8201068Provinsjeh?sNieuwbouw op, om en naast bestaande bebouwingProvinsjeh?s Frysl?n 691 Provinsjeh?s Frysl?n metkernen en terugspringendebinnengevel2 Impressie nieuwe hoofdgebouw met windturbineen bestaande monumentalestatenzaalbron: Soeters Van EldonkDoor een toename van activiteiten en daarmee ookvan het aantal medewerkers was er behoefte aaneen nieuw gebouw voor het Provinciehuis Friesland.Gekozen werd voor de locatie waar het provinciebe-stuur al sinds 1580 is gehuisvest: het historischecentrum van Leeuwarden. De aanwezige bebou-wing zorgde voor de nodige uitdagingen.De laatste grote uitbreiding van het Provinciehuis Frieslanddateert van 1982/1987. Het was een gebouw met veel vloerni-veaus en daarmee ook veel stijgpunten en trappenhuizen. Hetgevolg was dat de medewerkers over drie verschillende locatiesverdeeld zaten. Om de organisatie effici?nter te laten werkenwas het noodzakelijk alle medewerkers op ??n locatie te huis-vesten. Daar waren twee mogelijkheden voor: een nieuw pandbouwen buiten het centrum of het gebouwdeel uit 1982 vervan-gen door een groter en effici?nter ingedeeld gebouw. Vanwegede historische bouwdelen zoals de statenzaal en de stijlkamersvoor de Commissaris van de Koningin en de gedeputeerdenwerd uiteindelijk gekozen voor de tweede mogelijkheid.Frysl?n1ing. co Morri?nDHV2Provinsjeh?s Frysl?n8201070kantoorvleugelsbestaande 2 laagse kelderhoofdgebouwuitbreidingtribunesstatenzaalmonumentale delenprovinciehuismonumentale delenprovinciehuiskantoorvleugelsHeerestraatNieuwbouwOudeOosterstraatMonumentNieuwbouwTweebaksmarktKorfmakersstraatMonumentNaast het hoofdgebouw worden vier nieuwe vleugels gereali-seerd, twee aan de Tweebaksmarkt met daartussenin het monu-ment Tweebaksmarkt 64 en twee aan de Heerestraat. De gehelenieuwbouw heeft hoofdzakelijk een kantoorfunctie. De verga-deringen van de Provinciale Staten vinden plaats in de histori-sche Statenzaal. Hiervoor zijn een grotere pers- en publiekstri-bune toegevoegd.Constructief ontwerpHet ontwerp is in januari 2006 gestart. Na een mislukteDesign&Construct aanbesteding op basis van DO-stukken isbesloten het ontwerp verder uit te werken tot besteksniveau.De hoofdthema's bij het ontwerp waren: energie (minimaalgebruik), flexibele indeelbaarheid (maximaal) en budget (vast).Alle drie hebben invloed gehad op het constructieve ontwerp.De vloeren zijn ontworpen met lage temperatuur vloerverwar-ming en ?koeling. Om zoveel mogelijk van daglicht gebruik tekunnen maken zijn de ramen zo hoog mogelijk in de gevelsgeplaatst. Dit impliceerde het gebruik van ge?ntegreerde liggers.Ten behoeve van de vrije indeelbaarheid zijn de kantoorruim-tes zoveel mogelijk kolomvrij ontworpen. Het door ProvincialeStaten vastgestelde budget maakte het ten slotte noodzakelijkde gehele constructie zo rationeel mogelijk te ontwerpen metveel repetitie.LiggingHet Provinciehuis wordt begrensd door de Tweebaksmarkt, deKorfmakersstraat, de Heerestraat en de Oude Oosterstraat (fig.3). Het ligt in een omgeving met veel monumentale panden dieslechts door smalle straten worden gescheiden van de nieuw-bouw. Het Provinciehuis zelf bevat ook de nodige monumentendie uiteraard gehandhaafd moesten blijven. Een groot deeldaarvan bevindt zich aan de noordzijde van de nieuwbouw.Het pand Tweebaksmarkt 64, de voormalige bibliotheek, valtechter midden in de nieuwbouw.Het acht verdiepingen hoge hoofdgebouw, door architectSjoerd Soeters als de Stadskroon betiteld, bevindt zich op eentweelaagse parkeer-/archiefkelder (fig. 4). Deze kelder wasgerealiseerd bij nieuwbouw in 1982 en heeft in het nieuweontwerp zijn parkeerfunctie verloren. De kelder loopt vanTweebaksmarkt tot Heerenstraat en sluit nauw aan bij deomringende monumenten. Voor de realisatie is indertijdgebruikgemaakt van diepwanden.345Provinsjeh?s Frysl?n 71prefab dragendgevelelementaskoppel-wapeningkoppelbuisgewapende druklaagkanaalplaatvloerkanaalplaatvloerprefab balk4e verd.gewapende druklaag 3e verd.koppel-wapeningconsoleTHQliggeranker ?16 inopengehaktkanaal. 2 per plaatprefabkolom400x40032080320803 Het Provinciehuis wordtbegrensd door de Tweebaksmarkt, de Korfmakersstraat, de Heerestraat ende Oude Oosterstraat4 Plattegrond van de eersteverdieping met daarinzichtbaar de kelder, hethoofdgebouw en de viervleugels5 Dankzij sprongen in dedragende gevels moestendeze worden opgevangendoor kolommen6 Detail oplegging kanaalplaatvloer7 Door in de dilatatie tussende lange kantoorvleugelaan de Heerestraat en hethoofdgebouw dwarskrachtdeuvels op tenemen kon de stabiliteitworden verzorgd door dekernenEen ander belangrijk gegeven was de omringende bebouwing.Om voldoende daglicht in de smalle omringende straten telaten doordringen zijn de gevels terugspringend uitgevoerd.Naast voldoende licht geeft dit ook een afwisselend en levendiggevelbeeld. Deze sprongen vergden echter wel kolommen op deonderliggende vloeren (foto 5). De resterende gebouwdieptevan maximaal 14,40 m kon daardoor wel kolomvrij wordenoverspannen. Hiervoor zijn kanaalplaten toegepast van320 mm dikte, voorzien van een druklaag van 80 mm (fig. 6).StabiliteitIn het negen lagen tellende hoofdgebouw zijn twee trappenhui-zen en twee lift/installatieschachten opgenomen (foto 1). Dezekernen kunnen eenvoudig de stabiliteit van het hoofdgebouwverzorgen en daarnaast ook nog die van de aansluitende vier-laagse vleugels. Bij de berekening is gebruikgemaakt van deinklemming van de kernen in de kelderdoos zoals staat aange-geven in Stuvo-rapport 98. Voor de stijfheid van het uit kanaal-platen bestaande kelderdek is hierbij alleen de gewapendedruklaag in rekening gebracht.De lange kantoorvleugel aan de Heerestraat is gedilateerd vanhet hoofdgebouw. Door in de dilatatie dwarskrachtdeuvels opte nemen was het wel mogelijk gebruik te maken van de stabili-teitskernen van het hoofdgebouw (foto 7). Aan de andere zijdevan deze vleugel, aan de Oude Oosterstraat, wordt de stabiliteitverzorgd door de wanden van het trappenhuis.67Provinsjeh?s Frysl?n82010728 Dragende gevelelementen inhet hoofdgebouw9 Stalen buizen worden in deongeroerde keileem gedrukten reiken tot boven de beganegrondvloer10 Ankerplaat van een Gewipaalin een poerEen oplossing met overdrachtsconstructies om de belastingnaar toe af te dragen zouden het open karakter van het gebouwte veel schaden. Extra draagvermogen door nieuwe palen wasdus nodig. De grondgesteldheid in Leeuwarden maakte dekeuze van de palen echter niet eenvoudig.Onder de keldervloer bevindt zich een dikke keileemlaag,rondom opgesloten door de diepwanden. De stijghoogte vanhet grondwater in de zandlaag daaronder reikt tot ruim bovende eerste keldervloer. Bij het toepassen van grondverdringendepalen treedt zwel op waardoor de bestaande keldervloeromhoog zou worden gedrukt. Ook de bestaande palen zoudenomhoog komen en daarmee hun (druk)draagvermogen verlie-zen. Grondverwijderende palen hebben weer het nadeel dat ereen groot risico is op het ontstaan van wellen.Na lang wikken en wegen van paalsystemen is gekozen voorGewi-palen. Dit zijn slanke palen bestaande uit een groutli-chaam ? 180 mm met een centrale Dywidag-staaf (foto 10). Depaal wordt door middel van verbuisd boren aangebracht en kanop deze manier tegen de waterdruk in worden gemaakt. Depalen hebben een hoog draagvermogen zowel op druk als optrek. In dit geval was het drukdraagvermogen Fr;d= 800 kN enhet trekdraagvermogen Fr;d= 500 kN.Om de bestaande keldervloer niet te laten scheuren was eenstijf paalgedrag van groot belang. Door het toepassen vanDywidag-staven ? 75 mm konden de vervormingen tengevolge van het verschil tussen op trek en druk belaste palenvoldoende worden beperkt. Het risico op het ontstaan vanwellen is in het geotechnisch rapport en bestek beperkt doorhet voorschrijven van casings ? 400 mm die 1,5 m in dekeileemlaag moesten worden gedrukt en tot boven de stijg-hoogte van het diepe grondwater reikten.Voor de nieuwbouwdelen buiten de bestaande kelder zijnavegaarpalen ? 500 mm en een draagvermogen vanFr;d= 1300 kN toegepast.Bij het hoofdgebouw bestaat de hoofddraagconstructie naast dekernen uit betonkolommen met daarbovenop, boven de aanslui-tende lagere kantoorvleugels, dragende gevelelementen (foto 8).KelderDe bestaande parkeerkelder wordt in de nieuwe situatie gebuikt alsfietsenstalling, repro en vergaderruimte. De veranderlijke vloerbe-lasting neemt hierdoor toe van 2 kN/m2tot 5 kN/m2.De bestaande constructie was uitgerekend met de TGB 1972.Hierin zat nog geen differentiatie van de belastingfactor voorpermanente of veranderlijke belasting. Alle betonconstructieswerden met een belastingfactor 1,7 inclusief materiaalfactoruitgerekend. Door nu wel de differentiatie in belastingfactorenin rekening te brengen was enige winst te boeken in de toelaat-bare veranderlijke belasting. Dit was echter nog niet voldoende.De uitvoering van het bestaande pand bood gelukkig toch eenmogelijkheid. Om lekkage uit de parkeergarage naar de onder-liggende archiefruimte te voorkomen was de vloer opgebouwduit:? een 250 mm dikke dragende betonvloer;? twee lagen dakbedekking;? foamglas isolatie;? een 120 mm dikke gewapend betonnen afwerkvloer.Door de dikke afwerkvloer met dakbedekking en isolatie tevervangen door een 70 mm zandcement dekvloer ontstondvoldoende capaciteit om een veranderlijke belasting van5 kN/m2toe te laten. Een bijkomend voordeel was dat de vloer-dikte 100 mm gereduceerd werd waardoor de vrije hoogte weerwat groter kon zijn.FunderingDoordat het oude drielaagse gebouw werd vervangen door eennegenlaags gebouw was de draagkracht van de bestaandemortelschroefpalen onder de kelder onvoldoende. De eerdergenoemde smalle straten rondom maakten het ook niet moge-lijk het hoofdgebouw door te trekken tot boven de diepwand.8Provinsjeh?s Frysl?n 82010 73N.A.Pstijghoogte diepgrondwater kleienveenveenzandzandGEWI-paal ?180diepwandcasing ?219-2-1bggleemleem(zeer vast)5.00-10.00-15.00-20.00-25.00-Een ander voorstel betrof de kelder en de fundering. Dezewijziging wordt in dit artikel verder toegelicht.Het voorstel bestond uit:? zoveel mogelijk handhaven van het kelderdek in plaats vanvervangen door een nieuwe vloer;? poeren ?p de tweede keldervloer maken in plaats van ?nderde vloer;? aanpassen van de uitvoeringsmethode voor de palen, hetrisico op welvorming werd door de bouwcombinatie zeerlaag geacht.Het eerste punt had als voordeel dat een stempeling van dediepwand niet nodig was en dat daarmee het risico op schadeaan de omringende op staal gefundeerde monumenten werdverkleind. Het nadeel was dat er zowel bestaande kolommenwerden gehandhaafd als nieuwe kolommen moesten wordenbijgeplaatst. De gebruikswaarde van de eerste kelderlaag liepdaarmee terug.Ook het tweede punt had een aanzienlijke impact op degebruikswaarde van de kelder. Maar het betekende ook minderingrijpende werkzaamheden aan de bestaande keldervloer en? in de ogen van de bouwcombinatie ? ook minder risico. Devoorstellen resulteerden bovendien in een kortere bouwtijd.Gezien de hoogte van de besparing ging de opdrachtgever hier,ondanks de verminderde gebruikswaarde van beide kelderla-gen, toch mee akkoord.De aanpassingen aan de uitvoeringsmethode van de palen zijnpas na het tot stand komen van de aannemingsovereenkomstuitgewerkt. In plaats van de in het bestek genoemde casings? 400 mm werd gebruikgemaakt van Spirobuizen ? 225 mmtot 1 m boven de tweede keldervloer. Hierbij werd ervan uitge-gaan dat de grotere massa van het grout waarmee de palenwerden gemaakt,voor voldoende tegendruk zorgde, zodat eenhogere buis niet nodig zou zijn.Bij de uitvoering van de derde paal ontstond toch een wel.Daarop is besloten de Spirobuizen te vervangen door stalenbuizen ? 219 x 4 mm die 0,5 m in de ongeroerde keileemworden gedrukt en tot boven de begane grondvloer reiken, hetWindturbines op het dakTijdens het definitief ontwerp is er onderzoek gedaan naar dehaalbaarheid van windturbines op het dak van het hoofdgebouw,daar waar nu de twee uitkijkpunten getekend staan. Gezien depositie boven de kernen was dat voor de hoofddraagconstructievan het gebouw geen probleem. Voor renderende windturbines ishet noodzakelijk gebruik te maken van de luchtstromingen langshet gebouw. Een turbine met een horizontale as tussen de tweetorentjes zou van deze stromingen veel meer gebruikmaken. Ditpaste echter niet in het architectonische beeld.Windturbines met een verticale as ter plaatse van de uitkijk-punten en dan nog opgenomen in een soort kooiconstructiezouden alleen een symboolfunctie kunnen hebben, maar nooitrenderend zijn.Hierdoor is het plan voor de windturbines in de ijskast beland.WijzigingNa de aanbesteding moest er flink worden bezuinigd ombinnen het beschikbare bouwbudget te blijven. Daardoor is eenaantal wijzigingen doorgevoerd.??n bezuinigingsvoorstel betrof het installatieconcept endaarmee samenhangend de opbouw van de vloeren. In plaatsvan het in het bestek uitgewerkte systeem met vloerverwar-ming stelde de aannemerscombinatie betonkernactiveringvoor. Voor de constructie hield dit in dat de druklaag van80 mm op de kanaalplaat vergroot werd tot een gevlinderdeafwerkvloer van 120 mm.910Provinsjeh?s Frysl?n820107411 situatie nieuwbouw,april 2009foto: Lolke Pruiksma? Door de kleine ruimte tussen de casing en het gat in de 500mm dikke keldervloer, is het niet altijd mogelijk rondom decasing te injecteren.Na het gereedkomen van de palen en het leegpompen van dekelder zijn vier Gewi-palen proefbelast op trek. Twee van devier stonden direct naast de palen waar een wel was ontstaan.Alle palen haalden ruim het vereiste draagvermogen en blekenzich ook stijver te gedragen dan in de berekening van dekeldervloer was aangenomen.Tot slotNa de moeizame start met de Gewi-palen verloopt de uitvoe-ring verder zonder problemen. De ruwbouw zal eind dit jaargereed zijn. Verwacht wordt dat de Provincie het gebouw rondde jaarwisseling 2011/2012 in gebruik kan nemen. niveau waarvan de palen worden gemaakt (fig. 9). Een injectie-ploeg stond stand-by om bij lekkage langs de buis te kunneninjecteren. Na wat aanvangsproblemen, leek het beter te gaan.Al gauw bleek echter grout langs de boorbuis door de keileemte lekken en buiten de casing om via naastliggende gaten dekelder in te stromen. De verwachting van de bouwcombinatiedat de keileem zich soepel zou gedragen en de smalle spleet van3 mm veroorzaakt door het uitsteken van de boorkop buiten deboorbuis zou dichtdrukken, bleek niet uit te komen.Uiteindelijk is besloten de kelder vol water te zetten na hetplaatsen van alle casings ? 219. Na het vullen van de kelderzijn de Gewi-palen zonder verdere problemen aangebracht.Achteraf is een aantal nadelen aan te wijzen van de uitvoerings-wijze ten opzichte van de besteksoplossing:? Door de hogere opstelling van de stelling (begane grond i.p.v.eerste keldervloer) ontstaat een hogere waterdruk tegen deafdichting van de casing in de keileem.? Door de kleinere diameter van de casing ? er is slechts 10mm ruimte tussen de boorkop en de casing ? komt deboorkop altijd wel op een punt tegen de casing aan enstroomt er gemakkelijk water of grout buiten de casing om.Enige excentriciteit in de boorbuis zal ook de casing doenbewegen, waardoor er ruimte tussen de keileem en de casingkan ontstaan.? Er blijkt puin van gesloopte paalkoppen onder de keldervloeraanwezig. Doordat slechts kleine sparingen zijn geboord enniet de poerafmetingen zijn verwijderd, is dit slecht te verwij-deren. Ook hierdoor sluit de keileem niet goed tegen de casingaan. Projectgegevensopdrachtgever / directie Provincie Frysl?n,Leeuwardenprojectmanagement en directievoering PRC,Bodegraven in samenwerking met StevensAdvies, Groningenarchitect Soeters Van Eldonk architecten,Amsterdamadviseur constructies DHV, Zaandamadviseur installaties Schreuder Groep,Leeuwardenadviseur akoestiek en bouwfysica CaubergHuygen, Zwolleadviseur geotechniek Fugro, Groningenhoofdaannemer Bouwcombinatie ProvinciehuisFrysl?n, bestaande uit Friso Bouwgroep, Sneek,BAM Utiliteitsbouw regio Noord, Groningen enKoopmansTBI Bouw, Enschede11