Vernieuwing Klimatenkas Hortus Botanicus

Planten komen terug

De karakteristieke waterval, opgebouwd uit bestaande stoeptegels, is gereed. Daarnaast is de nieuwe terreininrichting van de kas gaande en komen de bewaarde planten weer terug uit hun tijdelijke onderkomen.

Dak en gevels

Vanaf februari 2024 is gestart met het uit de kas halen van alle planten. Het deel dat bewaard wordt, wordt ondergebracht in een tijdelijk onderkomen. Ook zijn de gevels en het dak van de kas gestript. Het is nu goed te zien hoe slank de oorspronkelijke constructie is.

Voor het klimaatneutraal en gasloos maken van de kas worden isolerende, transparante lightweight luchtkussens van ETFE-folie in het dak aangebracht. De gevels worden voorzien van dubbelglas, een opslag voor hergebruik van (regen)water en slimme, energiezuinige ingepaste klimaatsystemen. Daarmee maakt de Hortus een enorme slag op het gebied van energiebesparing en reductie van de CO₂-footprint. Omdat de kas wordt gebouwd als losmaakbare constructie, is deze ook eenvoudig te demonteren. Hoe de verre toekomst van de kas er ook uitziet, de staalconstructie is klaar voor een nieuw en toekomstbestendig leven én kan met gemak een derde termijn in. In november 20124 is de kas weer wind- en waterdicht.

Bouwplaats

Naast alle technische uitdagingen die het project kent, vormt ook de bouwplaatsinrichting een complexe puzzel. Rondom de huidige kas is slechts een strook van drie meter beschikbaar. Daarom worden alle materialen just-in-time op het project aangeleverd. Bovendien worden sommige materialen via de Amsterdamse grachten naar de bouwlocatie vervoerd vanwege de beperkte transportmogelijkheden in het centrum. Ook de bouwketen is in de gracht geplaatst om zo de beperkte werkruimte optimaal te benutten.

Bevlogen opdrachtgever en bouwteam

De Hortus wilde de kas graag openen tijdens het 750-jarige bestaan van Amsterdam in 2025. Dat dit daadwerkelijk gaat lukken, komt mede door de bevlogenheid van de opdrachtgever en een betrokken ontwerp- en bouwteam, gecoördineerd door CRHS.

Milieuvergunning verleend

De renovatie van de iconische kas is weer een stap dichterbij: de milieuvergunning voor de modernisering van de Drieklimatenkas is verleend. Bovendien is het constructief ontwerp nu geheel gereed. In 2024 zal de verbouwing van start gaan. ABT verzorgt ook de technische uitwerking van een aantal inrichtingselementen in de kas. Ter voorbereiding op de grote verhuizing worden de eerste planten en bomen al gesnoeid. Dit maakt het ook makkelijker de bestaande constructie in te meten. De bestaande staalconstructie van de Klimatenkas vormt de basis voor alle nieuw toegevoegde elementen. Omdat de aansluiting van de nieuwe staalconstructie zeer nauwkeurig moest gebeuren, is een 3D-scan gemaakt van de gehele bestaande constructie. Alle data zijn vervolgens omgezet naar een BIM-model, waarin alle nieuwe onderdelen zijn toegevoegd en onderzocht op clashes. Een extra uitdaging hierbij was dat niet bekend was hoe de spanconstructie zich zou gedragen nadat het verwijderen van het bestaande dak. Om te garanderen dat alle nieuwe onderdelen exact passen, is een berekening gemaakt met een vermoedelijke terugvering van de constructie. Ook de onderdelen van de gevelbouwer en dakleverancier zijn met behulp van het inmeetmodel uitgewerkt. Zonder het gebruik van digitale technologieën zoals 3D-scanning en BIM was dit een complexe en tijdrovende opgave geweest.

Bijzondere hoofddraagconstructie

De afgelopen jaren is hard gewerkt aan het nieuwe ontwerp. Het is de ontwerpers gelukt om de bestaande karakteristieke hoofddraagconstructie te behouden en tegelijkertijd te voldoen aan de huidige strengere eisen rondom duurzaamheid, toegankelijkheid en lichtdoorlatendheid. Mede dankzij het advies van ABT zijn de uitgangspunten van het oorspronkelijke ontwerp – licht en rankheid voor optimale daglichttoetreding – behouden en is de focus nog meer op de bijzondere hoofddraagconstructie komen te liggen.

Nieuwe dakconstructie

Het dak wordt voorzien van lichtgewicht isolerende 3-laags ETFE-luchtkussens; de constructieve motivatie achter het ETFE-dak is dat het dakgewicht, in tegenstelling tot een dak met (veiligheids)isolatieglas, nagenoeg onveranderd blijft ten opzicht het oorspronkelijke enkellaags glazen kassendak. Hiermee voorkomen we dat de bestaande constructie overbelast wordt. Bovendien zorgen de ETFE-luchtkussens voor goede isolatie-eigenschappen en lichtdoorlatendheid.

ETFE-kussens zijn meerlaagse membranen die met een lichte overdruk worden opgeblazen. Zo krijgen deze kussens sterkte en stijfheid om belastingen uit wind en sneeuw op te vangen. Deze membraanwerking resulteert in verticaalkrachten én in horizontaalkrachten die aangrijpen op de aansluitende constructie. De bestaande hoofddraagconstructie van de kas is uitermate geschikt voor het opvangen van verticale belasting, maar niet voor het opnemen van horizontale belastingen evenwijdig aan het dakvlak. Daar komt bij dat de zwaartelijn van de horizontaalkracht uit de ETFE-kussens minstens de halve profielhoogte van de dakliggers hoger aangrijpt, waardoor ten opzichte van de dakliggers torsiemomenten ontstaan. Daarnaast is door het verwijderen van het oorspronkelijke glazen dak, inclusief het hulpstaal, de steun tegen knik en kip (om de zwakke profielas) van de dakliggers (IPE240) verdwenen. Deze ongesteunde lengte kon oplopen tot zo’n 16 meter.

Aanvullende constructie is dus benodigd. Hierbij zijn enkele opties overwogen en is uiteindelijk gekozen voor het plaatsen van extra staalprofielen boven op de huidige dakliggers. Dit met platte kokers, die een goede torsie-eigenschappen bezitten (figuur 4 invoegen). De breedte van deze kokers is afgestemd op de ongesteunde lengte in horizontale richting.

Renovatiebesluit genomen

De kogel is door de kerk: de beeldbepalende Drieklimatenkas van de Hortus Botanicus wordt gerenoveerd. De Drieklimatenkas aan de Nieuwe Herengracht dateert uit 1993 en is sindsdien een markant en herkenbaar icoon in het Amsterdamse centrum. Met zijn vernuftige combinatie van onderdelen uit productiekassen uit het Westland en een uitwendig skelet dat via trekstangen op het dak de constructie zijn stevigheid geeft, is het een flexibel en functioneel thuis voor de beroemde plantencollectie.

Sinds de bouw van de kas zijn er bijna dertig jaar verstreken en stelt het heden nieuwe eisen, vooral gericht op het beperken van energiegebruik en de overstap naar duurzamere bronnen. Het besluit is dan ook genomen: de kas wordt verduurzaamd en heringericht. Met deze vernieuwing wil de Hortus een volledig duurzame kas realiseren die optimaal onderdak aan de plantencollectie biedt, toekomstbestendig is én het verhaal van de biodiversiteit vertelt. Net als in 1993 levert ZJA het architectonische ontwerp en verzorgt ABT het constructief advies.

Beeld header: ontwerp nieuwe Klimatenkas, © ZJA Architects & Engineers