Builddocs maakt bouwen gemakkelijker en berijpelijk voor iedereen

KlussenKlussen

Lijm verbindt ruiten glazen erkers

De gevel van het gerenoveerde gebouw van C&A in Eindhoven is voorzien van vier enorme glazen erkers met een lichtkunstwerk. Bijzonder is dat de hellende glasplaten van de erkers structureel verlijmd zijn en niet mechanisch geborgd. Dat stelde extreem hoge eisen aan de verlijming.

UNStudio tekende voor de renovatie en herontwikkeling van het vierlaagse pand van C&A uit 1952 aan het 18 Septemberplein in Eindhoven. In de loop der jaren was de hoogstaande architectuur van het pand – ontworpen door Jan van der Laan – door allerlei aanpassingen behoorlijk verloren gegaan. Op basis van de historie van het gebouw en de opvattingen van de architect van destijds, koos UNStudio ervoor om de gevel weer identiteit te geven door glas in te zetten als constructief element. Dit resulteerde in het in ere herstellen van de glazen plint en het toevoegen van hoogwaardige, innovatieve volglazen erkers met een lichtkunstwerk. Ben van Berkel van UNStudio noemt Eindhoven als lichtstad en technologiestad een uitgelezen plek voor innovatie op dit gebied.

Origami doos

Voor de uitwerking van het bijzondere glazen lichtkunstwerk aan de gevel werkte UNStudio nauw samen met ABT als constructeur en Si-X als engineer, producent en bouwer. Het lichtkunstwerk aan de gevel bestond in het eerste ontwerp uit een erker met aan de voorzijde een glasplaat van 5,5 meter breed en 7 meter hoog. Dat was echter geen haalbare kaart, legt Wout Hoogendoorn van Si-X uit. “Zulke grote glasplaten zijn niet leverbaar en kun je alleen samenstellen door die speciaal te lamineren. ABT stelde in het team voor om er een soort origami van te maken, een gevouwen doos met schuine vormen. Aan de gevel meet de erker nog steeds 5,5 x 7 meter, maar door de schuine zijden is de voorste glasplaat nu behoorlijk kleiner (3 x 4,7 m). Ook is de vorm heel gunstig voor de stijfheid van het geheel. De voorste glasplaat helt daarbij tien graden voorover.”

Lees ook:

Minimale bevestigingspunten

De glazen erkers steunen aan de onderzijde af op twee stalen handjes die uit de gevel steken. Die zijn aan het zicht onttrokken door de uitgebouwde plint van het gebouw. Aan de bovenzijde worden de erkers ook vastgehouden door minimale stalen bevestigingspunten, die hoofdzakelijk horizontaal worden belast. De ruiten van de erkers zijn enigszins los van de gevel gehouden, zodat ze optimaal ventileren, waardoor condens zoveel mogelijk wordt voorkomen. Doordat de glazen erkers zich op de noordgevel bevinden, hoefden de ontwerpers geen rekening te houden met grote opwarming door zoninstraling.

Kruip in lijm

De verbindingen tussen de glasplaten – die vanwege de grootte in het werk gemaakt moesten worden – zouden zo transparant mogelijk moeten zijn en in ieder geval geen stalen delen mogen bevatten. Hoogendoorn deed daarvoor uitgebreid onderzoek naar een lijm die aan alle eisen zou voldoen. Dat betrof niet alleen de aanvangssterkte en de hechting, maar ook de veroudering, uv-bestendigheid, de invloed van weersomstandigheden en vocht en vooral ook kruip. “Bij deze belasting en spanning vertoont elke lijm kruip. Dan gaat de glasplaat na verloop van tijd dus wegzakken.”

Lees ook:

Zelf onderzoek

Omdat Hoogendoorn constateerde dat er in de markt maar heel weinig kennis is van hoogwaardige verlijming, voerde hij zelf testen uit in samenwerking met onder meer hoogleraar Stijn de Bruijne van de Universiteit van Leuven. Hij onderzocht de diverse epoxylijmen, siliconen, polyurethaan en acryl. Om maximale hechting voor de lijm te verkrijgen, onderzocht hij ook de optimale reiniging van het glasoppervlak. “Daarvoor ben ik zelfs naar een Duits instituut geweest dat zich bezighoudt met de ontwikkeling van plasma-instrumenten om te onderzoeken wat er met plasmareiniging mogelijk is.” Ook keek hij naar de mogelijkheden om het oppervlak te laseren. “Daarmee wordt het oppervlak opgeruwd en dus vergroot. Het maakt het oppervlak echter wel tot een bros geheel. Het oppervlak vergroten door te stralen kan ook niet zo maar, want dan komt er heel veel vervuiling in de poriën van het glas, wat je er niet meer uit krijgt.”

Een nieuwe transparante hotmelt-lijm op de markt leek te gaan voldoen aan de gestelde eisen. “Maar die heeft een lange doorhardingstijd en de lijm gaat lopen bij een verticale verwerking.”

Vertande verbinding

Uiteindelijk leverde de zoektocht niet de garantie op dat transparante verlijming mogelijk was zonder kruip. Daarop werd de constructie aangepast door te werken met een soort vertanding aan de glasplaten. Deze oplossing werd aangedragen door ABT. “Doordat de glasplaten nu als een soort puzzelstukjes in elkaar haken, was kruip geen probleem meer. Wel hangt de voorste ruit nog steeds op de lijmverbinding. Die is niet mechanisch geborgd. Als de lijm het niet zou houden, valt de vooroverhellende plaat eruit.”

Tweecomponenten siliconen

In combinatie met de vertanding kozen de partijen voor een lijmverbinding op basis van tweecomponenten siliconen. “Dat is uv-bestendig en veroudert niet, zo bleek recentelijk nog weer uit onderzoeken van verbindingen die al 25 jaar oud waren. Omdat we geen aanvullende mechanische borging hebben, hadden we die bewezen kwaliteit nodig.” Niettemin moest Si-X eerst nog bewijzen dat siliconen zouden hechten op de kopse kanten van het glas. “Dat zit niet in het ETAG-certificaat van de fabrikanten. Kopse kanten zijn geslepen, waardoor er onder andere los microslijpsel in de poriën van het glas zit, dat er niet uit wil.” De uitgevoerde proeven wezen echter uit dat de hechting voldoende was.

Lichtgrijze siliconen

Met deze keuze werd afgezien van een transparante lijm. In plaats daarvan werd gekozen voor een lichtgrijze kleur. “Tweecomponenten siliconen is er in zwart, wit en drie kleuren grijs. Normaal is het bijna altijd zwart. De hele mengmachine moest hiervoor intensief worden gereinigd, om te voorkomen dat er sporen zwart in het grijs komen.” De mengmachine voor tweecomponenten siliconen ging mee naar de bouwplaats, waar de erkers ter plekke in elkaar zijn verlijmd.

Epoxylijm

Voor een aantal verbindingen dichter bij de gevel is alsnog een epoxylijm toegepast. De naden tussen de ruiten waren hier 0,3 tot 3 mm, terwijl voor siliconen minimaal 7 mm nodig is. “Epoxy is het sterkst bij een dikte van 0,3 mm, maar deze verbindingen zijn minder zwaar belast. ABT heeft heel veel kennis in huis op dit gebied en kan hier prima aan rekenen. De sterkte van een 3 mm dikke epoxylijm bleek hier te voldoen, zo heeft ABT uitgerekend.

Vijf-assige freesmachine

Si-X liet de glazen panelen maken door Thiele Glas uit Wermsdorf (D), die beschikt over een vijf-assige freesmachine. Alleen op die manier waren de grote ruiten te voorzien van randen onder de juiste hoeken. De ruiten zijn Sentry-gelaagd. De normale folies voor lamineren zijn gevoelig voor vochtintreding, wat schade aan de folie kan geven. Een Sentry-gelaagde ruit is daar niet gevoelig voor.

De eerste erker werd al in september 2019 geplaatst. Toen bleek dat alle aansluitingen daarvan klopten, evenals de lijmprocessen, zijn de volgende drie erkers geproduceerd.

Lichtkunstwerk

De bedoeling van UNStudio was om van de erkers een lichtkunstwerk te maken. In eerste instantie zou dat met bijvoorbeeld een Dichroic-glasfolie kunnen, waarvan de kleur verschilt naar gelang van de kijkhoek. Die bleken echter niet beschikbaar in dit formaat. Lichtkunstenaar Arnout Meijer uit Amsterdam kwam met alternatieve ideeën. Daarvoor zou een textiele folie tussen de ruiten worden gelamineerd. Door deze op een bepaalde manier aan te schijnen vanuit achterliggende ledlijnen, zou een bewegend lichtkunstwerk ontstaan. “Maar textiel tussen de ruiten lamineren bleek niet mogelijk. Textiel heeft een heel andere uitzettingscoëfficiënt. Ook lamineren tussen twee lagen PET-films loste dat niet op. Daarom hebben we ervoor gekozen om een recent ontwikkelde lichtfilm aan de binnenzijde van de ruiten aan te brengen. Dit is gedaan op basis van zelfklevende folie. Iedereen die daarmee werkt weet dat in de lijmlaag daarvan enorm veel verschil zit. We hebben verschillende soorten getest en zijn uitgekomen op een Japanse film. Mijn advies aan iedereen is dan ook: ga zelf testen en ga niet af op merken.”

Montage glazen erkers

De erkers zijn elk in één dag gemonteerd, met behulp van twee kranen. Een van de kranen moest langdurig het bovenpaneel op zijn plek houden. Het onderpaneel kon afgesteund worden op de onderbouw. Daarna konden de zijpanelen worden geplaatst en tot slot het voorpaneel. Na 72 uur uitharden konden de diverse hulpconstructies en tijdelijke bevestigingsmiddelen worden weggehaald.

Ambitie

Voor Hoogendoorn is de engineering van deze glazen erkers weer een duidelijke stap voorwaarts in de ontwikkeling van glasverlijming. De kennis die hij en ABT in het voortraject opdeden, hoopt hij in een volgend project te kunnen benutten. “Dat moeten we dan toch wel volledig transparant kunnen verlijmen.”

Projectgegevens
Locatie: 18 Septemberplein, Eindhoven
Opdrachtgever: Redevco Nederland B.V
Ontwerp: UNStudio
Constructieadviseur: SWINN
Installatieadviseur: W4Y adviseurs
Architectuuradvies: Van Manen
Uitvoering: Stam + De Koning Bouw
Constructieadviseur glas: ABT
Lichtontwerp erkers: Arnout Meijer Studio
Realisatie erkers: Si-X
Oplevering: maart 2020


Schrijf je in voor de nieuwsbrief

Met deze wekelijkse nieuwsbrief blijf je op de hoogte van het laatste nieuws uit de bouwtechniek.



Read More

Inhoud

Inhoudsopgave

Let op!

Builddocs

Deze website is nog in ontwikkeling