Onder het glooiende gras van het Catharina Amaliapark in Apeldoorn ligt een tweelaags parkeergarage, ontworpen door Zwarts & Jansma Architecten. Bij het ontwerp stond voor de architecten voorop dat bezoekers zich in de garage prettig en veilig moeten voelen. Om dit te bereiken, hebben ze vanaf het eerste begin alle relevante partijen in de planvorming meegenomen. Met succes; de Brinklaangarage straalt rust en veiligheid uit. 

Wie in een willekeurige parkeergarage eens goed om zich heen kijkt, ziet meestal een matig verlichte grauwe ruimte, lage plafonds vol leidingen en installaties, en om de zoveel meter een betonnen draagbalk ondersteund door betonkolommen. Kortom, een naargeestige en weinig overzichtelijke omgeving waar je het liefst zo kort mogelijk bent. Toen Zwarts & Jansma Architecten de opdracht kregen om een ondergrondse parkeergarage te ontwerpen in het Apeldoornse Catharina Amaliapark wisten ze één ding zeker: het moest geen sombere ruimte worden, maar een garage waar bezoekers goed hun weg kunnen vinden en zich veilig voelen. 

Workshops

De bouw van de parkeergarage is onderdeel van de herinrichting van het gebied rond de Brinklaan. Dit gebied bestond grotendeels uit een parkeerterrein en enkele groenstroken. “De gemeente Apeldoorn wilde dit gebied transformeren tot een groene stadsentree”, vertelt Reinald Top van Zwarts & Jansma. “Toen wij door de gemeente werden ingehuurd, lag er al een landschapsplan van OKRA landschapsarchitecten. In nauw overleg met hen zijn wij een parkeergarage gaan ontwerpen, waarbij een maximale ‘parkbeleving’ centraal stond. Om snel duidelijk te krijgen aan welke eisen de garage moest voldoen en hoe bijvoorbeeld de aan- en afvoerroutes moesten lopen, hebben we workshops georganiseerd met vertegenwoordigers van de gemeente, zoals bouw- en woningtoezicht, verkeerskundigen en ontwerpers openbare ruimte, en met een installatieadviseur en een constructeur. Vervolgens hebben we schetsen gemaakt die we hebben voorgelegd aan klankbordgroepen met bewoners. Deze aanpak leidde tot een ontwerp waarbij we het park met een binnentuin als het ware de garage in trokken.”

Eenduidig kleurgebruik

Top vervolgt: “Helaas voldeed het ontwerp niet aan een zogeheten voornorm, wat voor de brandweer aanleiding was om het af te keuren. Daarna lag het proces lange tijd stil. Na anderhalf jaar klopte de gemeente weer bij ons aan, omdat ze toch een garage wilden hebben. De eisen waren nog steeds hetzelfde: een openbare garage met twee lagen en honderdtwintig parkeerplekken per laag, die zo veel mogelijk wegvalt in het park. En voor ons gold nog steeds dat we een garage wilden ontwerpen waarin bezoekers zich prettig en veilig voelen. We moesten alleen op zoek naar een andere oplossing. Al gauw hadden we het idee dat we het gewenste beeld konden realiseren door uit te gaan van een volledig gesloten garage met een vlak plafond, een transparant en centraal gelegen trappenhuis, een eenduidig kleurgebruik en een goed verlichtingsplan.”

Gemeenschappelijke visie

Collega-architect Bas Symons vult aan: “We realiseerden ons ook direct dat een dergelijk ontwerp alleen mogelijk was als we alle partijen, zoals constructeurs, installateurs, verkeerskundigen en brandtechnici, vanaf het begin zouden meenemen om tot een integraal plan te komen. De standaard bouwpraktijk bij parkeergarages is namelijk dat eerst de ruwbouw wordt gedaan, en pas daarna kijken de onderaannemers hoe ze de verschillende installaties kunnen aanbrengen. Meestal krijg je dan een optelling van suboptimale oplossingen. Dat wilden wij niet. Daarom hebben we ook bij dit ontwerpproces workshops georganiseerd, waarbij wij ons idee hebben uitgelegd. Vervolgens hebben we aan de anderen gevraagd aan te geven welke mogelijkheden zij zelf zagen om invulling te geven aan ons idee. Dat werkte goed en heeft ervoor gezorgd dat we vrij snel een gemeenschappelijke visie hadden.”

“Door alle leidingen in het beton te storten en de draagbalken in het plafond te integreren, is het plafond helemaal vlak. Dat zorgt voor een overzichtelijke ruimte, waarin de aandacht van de bezoeker niet wordt afgeleid en alleen gaat naar de elementen die voor hem belangrijk zijn, zoals de bewegwijzering. De garage is rechthoekig en voor de wanden zijn we uitgegaan van damwandplanken. Om donkere hoeken te vermijden hebben we ze afgerond. Verder zijn we uitgegaan van een eenduidig kleurenschema. Zo hebben we het plafond en de kolommen wit geschilderd om rust te creëren. De rijbanen zijn lichtgrijs en de wanden en parkeervakken rood. Voor de bewegwijzering hebben we gebruikgemaakt van eenvoudige symbolen en grafische elementen. Met de verlichting hebben we ruimtelijkheid van de garage zo veel mogelijk proberen te vergroten. Vooral de lichtlijnen in een koof langs de wanden dragen daar sterk aan bij.”

Beekdal

Naast een rustige en ruimtelijke uitstraling was een goede inpassing van de garage in het park een belangrijke doelstelling. “Bij de herinrichting stond voorop dat de beek De Grift – die door een persleiding liep – weer bovengronds moest komen”, aldus Top. “De landschapsarchitecten van OKRA hebben dat aangegrepen om het park vorm te geven als een beekdal met glooiende oevers. Samen met hen hebben we ervoor gekozen om een van de hellingen over de garage te laten lopen en de ventilatieopeningen zo veel mogelijk weg te werken in het park. Verder zijn de wegen en de paden verdiept aangelegd, waardoor het park een groene uitstraling heeft.”

Kabels en leidingen

Door de vele ondergrondse kabels en leidingen in het gebied bleek het lastig om een geschikte plek voor de garage te vinden. Daarnaast moest de constructeur slimme oplossingen bedenken, omdat op het dak bomen zijn geplant en de beek er deels overheen loopt. “In het gebied stonden veel grote bomen die zo veel mogelijk zijn gespaard”, legt Symons uit. “Een deel van deze bomen staat op het garagedak. Om dat mogelijk te maken, is de heuvel boven het dak overal anderhalf tot twee meter hoog. Op plekken waar geen bomen staan, hebben we de ophoging deels met EPS (piepschuim) gemaakt. Daardoor blijft het gewicht beperkt en hoefden we de dakconstructie niet overal te versterken”.

Tevreden

Terugkijkend zijn Top en Symons erg tevreden over het eindresultaat. Top: “Bij ons eerste ontwerp kreeg de garage betekenis door het park dat als het ware in de garage werd getrokken. De parkeergarage die er nu ligt, heeft kwaliteit door het unieke eigen ontwerp. Een ontwerp dat ervoor zorgt dat bezoekers zich senang voelen in de garage”.

Ron Beij en Ron Galesloot van de afdeling Risicobeheersing van de regionale brandweer Amsterdam-Amstelland stellen dat ‘veilig volgens de wet’ niet altijd voldoende is, vooral niet op locaties waar sprake is van meervoudig ruimtegebruik. Beij: “De veiligheid van de afzonderlijke infrastructurele componenten – denk aan een tunnel – is meestal wel goed geregeld, maar de integrale veiligheid van deze objecten in hun omgeving laat vaak te wensen over.”

Hun overtuiging dat er meer aandacht moet komen voor integrale veiligheid is ontstaan door hun betrokkenheid bij een aantal grote projecten, waaronder de Noord/Zuidlijn. “Vanuit de brandweer ben ik sinds 1995 bij dit project betrokken”, vertelt Beij. “Toen waren er vooral gesprekken over bouwplannen en contracten. Rond 2000 werd geleidelijk duidelijk hoe de metrolijn eruit zou gaan zien en in 2003 startte de uitvoering. Kort geleden, op 22 juli 2018, is de lijn in gebruik genomen.”

“De nieuwe metrolijn voldoet aan de wet, laat dat duidelijk zijn”, vervolgt Beij. “Alle besluiten over de metrolijn en de stations zijn echter voorafgaand aan de bouw, in de vorige eeuw, genomen. Dat betekent dat de toegepaste veiligheidsfilosofie twintig jaar oud is. Inmiddels denken we heel anders over risico’s en is er door de enorme ontwikkelingen op het gebied van ICT veel meer mogelijk. Ook hanteren we ondertussen andere uitgangspunten en zijn er modernere analyse-instrumenten beschikbaar. En dat is nog los van het feit dat wetgeving hoe dan ook altijd achterloopt op de actualiteit. Tegelijkertijd beseffen we dat het aanpassen van de veiligheidsvoorzieningen tijdens de uitvoering weinig kans zou hebben gemaakt. Tijdens de bouw ben je gebonden aan contracten. Je zou dan contracten moeten openbreken en daar zit niemand op te wachten. Daarom zijn aanpassingen uitgesteld tot na de openstelling.”

Er zijn weinig handvatten in de wet- en regelgeving om de integrale veiligheid tijdens de beheer- en gebruiksfase te onderbouwen.

“Daarmee wordt het niet ineens veel eenvoudiger. Sinds de openstelling hebben we te maken met andere partijen en andere mensen. Na twintig jaar overleggen we nu bijvoorbeeld niet meer met de projectorganisatie, maar met de beheerder van de metrolijn. Verder is er nu sprake van een ander gebruik én andere regelgeving. Zo is niet alleen het Bouwbesluit leidend bij metro’s; ook de Wet lokaal spoor is van toepassing. Deze wet regelt de spoorveiligheid, maar niet de veiligheid op de perrons of in de winkels op de stations. Terwijl een brand in een winkel verstrekkende gevolgen kan hebben. Dit betekent dat er weinig handvatten in de wet- en regelgeving zijn om de integrale veiligheid tijdens de beheer- en gebruiksfase te onderbouwen. Het zit er gewoon niet goed in. Daarin verschillen tram- en metrotunnels duidelijk van wegtunnels. Zo wordt bij wegtunnels de veiligheid na openstelling deels al geregeld met de Rarvw, de Regeling aanvullende regels veiligheid wegtunnels, en de Warvw, de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels.”

Nieuwe risico’s

Galesloot vult aan: “Naast bovengenoemde problemen – een gedateerde veiligheidsfilosofie bij openstelling en het ontbreken van goede regelgeving voor de beheer- en gebruiksfase – constateren we ook dat de bestaande veiligheidsregelgeving nauwelijks rekening houdt met toekomstige ontwikkelingen en nieuwe risico’s. Denk aan de komst van zelfrijdende voertuigen, vraagstukken rond cybersecurity, de energietransitie en de koppeling tussen allerlei vormen van infrastructuur via het internet of things. Er komen bijvoorbeeld steeds meer elektrische auto’s. Dat is goed voor het milieu, maar als een accu van een Tesla in brand vliegt, kunnen wij die als brandweer nu niet blussen. Dat betekent dat je wellicht extra voorzieningen moet treffen om ook op termijn de veiligheid te kunnen garanderen.”

“Een andere ontwikkeling die van grote invloed is op de veiligheid van de openbare ruimte, is meervoudig ruimtegebruik”, stelt Galesloot. “Vooral in stedelijk gebied worden steeds vaker functies gecombineerd. Een voorbeeld zijn de stations Vijzelgracht en Rokin van de Noord/Zuidlijn, waar de ondergrondse ruimte boven de diepgelegen metrostations wordt benut voor de aanleg van parkeergarages. De vergunningen worden in dit soort gevallen per object verleend, terwijl de veiligheid van de metrostations niet los kan worden gezien van gebeurtenissen in de parkeergarages en omgekeerd. Neem de geplande volautomatische parkeergarage boven station Vijzelgracht. Bij brand in dit soort ‘parkeermachines’ gaan we als brandweer niet naar binnen. Daarom worden ze vaak uitgerust met een automatisch CO₂-blussysteem, dat wordt gedimensioneerd op een lege garage. Als dat hier ook gebeurt en er ontstaat brand op een moment dat de garage redelijk vol is, dan is er kans dat het overschot aan CO₂ – dat zwaarder is dan lucht – via de doorgangen in het station terecht komt. Dat willen we niet en daarom overleggen we inmiddels over een alternatief blussysteem voor deze parkeergarage.”

Ingesloten door rook

Beij: “Een ander voorbeeld is Amsterdam CS. Aan de kant van het IJ liggen hier vier lagen infrastructuur boven elkaar. Op het onderste niveau kruist de Noord/Zuidlijn het treinstation en bevindt zich het nieuwe metrostation. Op het niveau hierboven ligt parallel aan het IJ de Michiel de Ruijtertunnel met twee tunnelbuizen voor wegverkeer. Op het dak van deze tunnel is een winkelcentrum in een hal van het station. En bovenop dit winkelcentrum, op het hoogste niveau, ligt het busstation dat is overdekt door een grote gebogen glazen kap. Tussen de tunnelbuizen van de Michiel de Ruijtertunnel zijn er (rol)trappen die het metro-, trein- en het busstation met elkaar verbinden. Meervoudig ruimtegebruik ten voeten uit!”

“Kijk je naar de veiligheid, dan voldoen alle objecten aan de wettelijke eisen. Helaas betekent dit niet dat de combinatie van deze vier objecten ook veilig is. Stel bijvoorbeeld dat in de Michiel de Ruijtertunnel een auto in brand komt te staan. Aangezien in deze tunnel geen ventilatoren zijn aangebracht – dat is niet verplicht voor tunnels met een lengte tussen de 250 en 500 meter – verlaat de rook de tunnel via beide tunnelmonden. De grote glazen kap van het busstation steekt over deze tunnelmonden heen. Daardoor verzamelt de rook zich vanuit twee kanten onder de kap, koelt af en zakt vervolgens via de roltrappen naar beneden richting het lager gelegen winkelcentrum en metrostation. Simulatieberekeningen laten zien dat in zo’n geval binnen enkele minuten grote aantallen mensen ingesloten raken door de rook, waardoor de kans op slachtoffers fors is.”

Meedenken

“Dit soort ongewenste situaties kun je voorkomen door in een vroeg stadium een uitgebreide veiligheidsafweging te maken”, aldus Galesloot. “Voor het project Zuidasdok is bijvoorbeeld vooraf een integraal veiligheidsplan gemaakt dat is meegenomen in het bestuursakkoord en in het tracébesluit. Daardoor is wettelijk vastgelegd dat in iedere fase van dit omvangrijke project rekening moet worden gehouden met de omgeving.”

Beij: “In de praktijk is dit lang niet altijd mogelijk. Immers, de meeste infrastructuur en steden worden niet integraal ontworpen, maar groeien stapsgewijs. Daardoor is het lastig om het geheel te overzien en de integrale veiligheid te blijven garanderen. Ik ben er echter van overtuigd dat we daar wel naar moeten streven. Hoe dat het beste kan, weet ik nog niet.”

Als uitvoeringsorganisatie van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat beheert en ontwikkelt Rijkswaterstaat de rijkswegen, -vaarwegen en -wateren in Nederland. De instandhouding van objecten omvat ook de beveiliging tegen cyberaanvallen. Al werkt het in praktijk juist niet zo specifiek: “Om de digitale kant te beveiligen, moet je werken aan integrale veiligheid”, aldus Jaap van Wissen van Rijkswaterstaat.

Na een incident in 2012 heeft Rijkswaterstaat de aandacht voor cyberveiligheid verscherpt. Het tv-programma EenVandaag meldde in een rapportage hoe eenvoudig hackers een gemaal en rioleringspompen van de gemeente Veere op afstand konden bedienen. “Naar aanleiding daarvan is er meer aandacht gekomen voor cyberveiligheid en objecten. Rijkswaterstaat heeft een uitgebreide cyberveiligheidsanalyse uitgevoerd en aan de hand daarvan maatregelen benoemd”, aldus Jaap van Wissen, coördinator van functionele inspecties en testen (FIT) van Rijkswaterstaatobjecten, op het COB-congres 2017. “We zijn ook gestart met het registreren van onze automatisering en het toekennen van risico-indicaties. Vanuit het programma Beveiligd werken zijn er inmiddels 460 objecten bezocht en 250 diepgaand getest, en zijn er maatregelen geimplementeerd.”

“Maar juist cyberveiligheid kun je niet in je eentje regelen”, meent Jaap. “Voordat wij als Rijkswaterstaat aan de slag gingen, is er eerst een ministerie-brede nota over cyberveiligheid opgesteld. Of beter gezegd: over integrale beveiliging, want daar gaat het om. Cyberveiligheid kun je niet los zien van van fysieke beveiliging, personele zaken en informatievoorziening. Je moet alle vier de aspecten op orde hebben.”

Het signaleren en melden van onregelmatigheden levert een grote bijdrage aan cyberveiligheid. Jaap: “Daar begint het vaak mee: iemand ziet iets geks, loopt onverwacht ergens tegenaan. Als dat niet direct gemeld wordt, kan het probleem groter worden dan nodig. Een virus kan zich bijvoorbeeld verder verspreiden en meer systemen kunnen besmet raken.” Met presentaties, workshops en het regelmatig oefenen wordt gewerkt aan de alertheid van medewerkers. “Het adagium is: beter drie keer te veel melden dan een keer te weinig. We leren betrokkenen waar ze op moeten letten, wat er kan gebeuren en hoe ze daar mee moeten omgaan”, aldus Jaap. Incidentmeldingen komen binnen bij Missie Kritieke Ondersteuning (MKO). Daar is bekend welke opdrachtnemer bij een object hoort, en die moet op zijn beurt de juiste onderaannemer aansturen. Jaap: “De onderaannemer heeft de specifieke kennis om inzicht te krijgen in de verstoring. Het MKO kan voor een ICT/cyber-incident ook analisten van het SOC van Rijkswaterstaat inschakelen en hen verzoeken om een nadere analyse te maken.”

Meekijken
Het SOC van Rijkswaterstaat is het security operation centre dat in 2014 is ingericht. “De voornaamste taak is het digitaal monitoren van onze netwerken en de industriële automatisering op onze objecten”, zegt Jaap. “Het SOC wordt ook door het nationaal cyber security centrum (NCSC) geïnformeerd over dreigingen. Andersom is Rijkswaterstaat vanuit wetgeving verplicht om ICT-dreigingen en cyberveiligheidincidenten te melden aan het NCSC. Door de monitoring door het SOC kunnen we die meldingen op tijd doorgeven. Het SOC heeft alleen een analyse- en adviesopdracht. Het is aan de beheerder van een systeem om vervolgens actie te ondernemen.”

Jaap vervolgt: “Het SOC startte met een analyse en het monitoren van de kantoorautomatisering en het inrichten van processen: wat definiëren we als een cyberaanval, waar moet je op letten, hoe gaan we om met meldingen, wat doen we bij een aanval, enzovoort. Ook hebben we een aantal vitale objecten van Rijkswaterstaat onder de loep genomen. Prompt ontdekte een van de analisten een verdachte netwerkactiviteit, dat bleek een besmette laptop van een onderhoudsaannemer op het kantoornetwerk te zijn.”

Zulk soort incidenten houdt Jaap niet voor zichzelf. Hij is groot pleitbezorger van het delen van informatie: “Door te delen sta je sterker. Mensen hebben vaak de neiging om incidenten alleen op te lossen en niet te delen; misschien uit schaamte, of uit angst om onrust te veroorzaken. Maar door ervaringen uit te wisselen, binnen je organisatie en tussen organisaties, kun je van elkaar leren en daarmee processen verbeteren.”

“Door ervaringen uit te wisselen, binnen je organisatie en tussen organisaties, kun je van elkaar leren en daarmee processen verbeteren.”

Afspraken
“We willen steeds meer dingen op afstand kunnen besturen. Je kunt die innovaties niet uit de weg gaan, maar ze brengen wel risico’s met zich mee. We zullen vaker moeten inspecteren en moeten testen of de systemen nog voldoen aan de veiligheidseisen”, stelt Jaap. “Die systemen zijn vaak geleverd en geïnstalleerd door aannemers. We eisen nu in contracten dat we de logbestanden krijgen van de servers, applicaties, etc. die in onze objecten draaien. We willen kort gezegd de data hebben die door het object wordt gegenereerd, zodat we kunnen beoordelen of alles in de haak is. Met de verificatie en validatie bij oplevering testen we natuurlijk al heel veel, maar je kunt niet alles en iedereen controleren. Daarom leggen we zulke eisen neer bij hoofdleverancier; we willen ook tijdens het gebruik een kwaliteitsmonitor en toegang tot het systeem hebben.”

De contractkaders zijn gemaakt vanuit de Baseline Informatiebeveiliging Rijksdienst (BIR), een normenkader voor de beveiliging van de informatiehuishouding van ministeries. Op basis van de BIR heeft Rijkswaterstaat de cyber security implementatierichtlijn (CSIR) opgesteld, speciaal voor Rijkswaterstaatobjecten. “Vooralsnog wordt deze richtlijn alleen gehanteerd bij grote nieuwbouwprojecten”, zegt Jaap. “Het is de bedoeling om deze aanpak verder door te voeren, onder meer in prestatiecontracten voor meerjarig onderhoud, in samenspraak met de markt. Met zo’n kader willen we er dus bijvoorbeeld voor zorgen dat we als Rijkswaterstaat sneller geinformeerd zijn en dat we bij een incident sneller kunnen ingrijpen. Ook zal het contract duidelijk moeten maken wat de ‘uitwijkmogelijkheden’ zijn: wat is het plan als er iets misgaat?”

“Wellicht kunnen we straks heipalen of diepwanden printen. Ik weet niet wat daarvoor nodig is. De COB-wereld weet daar veel meer van. Mijn rol is de techniek verder te ontwikkelen”, aldus prof. dr. ir. Theo Salet, hoogleraar Constructief Ontwerpen aan de TU Eindhoven en projectleider van het 3D Concrete Printing (3DCP)-project. “De vraag aan het COB-netwerk is vervolgens: ‘Wat zouden jullie met 3D-betonprinten willen doen?’”

Na twee jaar voorbereiding gaat het 3D Concrete Printing (3DCP)-project formeel van start. Bij de TU Eindhoven is een lab ingericht, er is een team met promovendi van verschillende disciplines en tien marktpartijen ondersteunen het onderzoek enthousiast. Theo Salet over de ambities: “Ik vind dat je als bouwkundestudent extra uitdaging nodig hebt. Natuurlijk moet je eerst en vooral de basis beheersen, maar daarnaast mag en moet je binnen een universitaire opleiding ook durven dromen en de grenzen willen verkennen. Gezien de ontwikkelingen van de afgelopen vijftien jaar, is 3D-betonprinten daarvoor geschikt. Het is een veelbelovende techniek, maar we weten er nog veel te weinig van. Ontwikkelingen hebben tot nu toe veelal plaatsgevonden op basis van ‘trial and error’. Dat heeft veel gebracht, maar het blijft daarbij als je niet ook onderzoek doet. We moeten het eerst beter snappen voordat we kunnen zeggen of het wat wordt met dat 3D-betonprinten.”

“De TU Eindhoven wilde het onderzoeksvoorstel honoreren in het kader van het Impuls II-programma, wat inhoudt dat de financiële middelen die we voor het onderzoek uit de markt halen, worden verdubbeld. Dat was overigens niet doorslaggevend voor de partners. Persoonlijke nieuwsgierigheid blijkt voor hen de voornaamste reden te zijn om mee te doen. Niemand heeft een garantie dat het op korte termijn praktisch toepasbaar wordt, maar het geeft energie om ermee bezig te zijn. We zijn twee jaar geleden begonnen. Nog midden in de crisis. Ik denk dat voor de meesten heeft meegespeeld dat ze willen meedoen aan een project dat juist op de toekomst is gericht. Opmerkelijk is ook dat een van de partners een timmerbedrijf is, gespecialiseerd in bekisting. Voor dat bedrijf is 3D-betonprinten een ‘disruptive’ ontwikkeling. Persoonlijk had ik niet aan zo’n partner gedacht, maar zij meldden zich wel.”

“Ik denk dat voor de meesten heeft meegespeeld dat ze willen meedoen aan een project dat juist op de toekomst is gericht.”

“De partners zijn in feite financiers aan wie ik verantwoording afleg, maar de bedrijven willen ook zelf projecten doen en bestoken mij met ideeën. Zo dagen zij mij uit. Zij zoeken antwoord op de vraag: ‘Waar zit de toegevoegde waarde?’ Je kunt veel dingen al printen. Maar is het ook zinvol? Het is misschien goedkoper, omdat een printer 24/7 kan draaien en je geen bekisting nodig hebt; dat is toch al snel de helft van de kosten van gewapend beton. Je ziet dat het in China op die manier wordt opgepakt. Maar de vraag is of dat dan het verdienmodel is. Je print nog steeds constructies of elementen die je ook op de traditionele manier had kunnen maken. We moeten het verder trekken. Als je loslaat dat een vorm per se recht moet zijn en dat de betonsamenstelling op elke positie kan variëren: Kom je dan met printen tot andere oplossingen? Kun je je productie dan beter afstemmen op wat je nodig hebt en toegevoegde waarde leveren?”

“Een researchteam van de Loughborough University in Engeland gaat al verder. Met behulp van een printer met een kleine nozzle kunnen zij wanden en elementen preciezer opbouwen. Zij creëren holle ruimtes en uitsparingen voor leidingen.Dan is het bouwkundig ineens interessant. Iedereen in de sector gruwt van het boren en frezen, leidingen plaatsen en vervolgens weer afwerken. Dat kun je voorkomen. Als je plaatselijk nog fijnmaziger kunt printen, heb je zelfs geen mantelbuizen meer nodig. Je kunt werken met verschillende materialen en hebt er ook minder van nodig. Dan kom je verder. Dat is smullen voor iemand zoals ik.< br />

“Geïntegreerde oplossingen vragen om een intelligente samenwerking tussen printer en betonpomp. Dat zijn we nu aan het testen. We willen ook kijken naar de mogelijkheid om patronen te maken in doorzichtig beton, waarbij je in combinatie met licht nieuwe toepassingen mogelijk maakt. We zullen gaan zien dat architecten aan de hand van nieuwe mogelijkheden beton gaan herontdekken en anders zullen gaan nadenken over hun vormtaal. Dit verklaart meteen waarom een van de promovendi in het project een architect is. Met 3D-betonprinten breng je ontwerp, constructie en productie in een proces bij elkaar. Het mooie is dat we in Eindhoven binnen de faculteit Bouwkunde meer disciplines bij elkaar hebben: architecten, constructeurs en bouwfysici. En ik verwacht dat er nog veel meer PhD’s uit andere disciplines zullen aansluiten. We kopiëren de keten van de partners. In feite is het ketenintegratie in optima forma.”

“Met 3D-betonprinten breng je ontwerp, constructie en productie in een proces bij elkaar. In feite is het ketenintegratie in optima forma.”

Living lab

“Over een paar jaar kunnen we basisgebouwen printen. Dat moeten we ook echt doen en startups zullen daarin naar verwachting een rol gaan spelen. De Chinezen doen het al op grote schaal. In de ontwikkeling van 3D-betonprinten hebben wij ook een ‘living lab’ nodig met de mogelijkheid om te leren.”

“Als we vier of vijf jaar verder zijn, zullen we de echte toegevoegde waarde gaan zien. Ik ben benieuwd waar dat toe leidt, want met het aantonen van die toegevoegde waarde ben je er nog niet. Er zullen bijvoorbeeld aanpassingen van wet- en regelgeving nodig zijn. Ik zie het dan ook als mijn rol om nu al allerlei andere partijen te mobiliseren en uit te dagen om mee te denken. Dan heb je het over certificerende instanties, maar bijvoorbeeld ook over de cementindustrie en de overheid. Ik wil het gesprek met de markt aangaan. Dus ook met de mensen en bedrijven die bezig zijn met ondergronds bouwen. Wellicht leent 3D-betonprinten zich voor moeilijk toegankelijke ruimtes. En het is niet alleen werken met een betonpomp. Er is ook een variant waarbij je een bindmiddel injecteert in een zandbed en zo in situ een constructie maakt. In een heel grove vorm maken we met groutinjecties al gebruik van deze techniek.”

“Mijn stille hoop is dat we straks ondergronds kunnen bouwen waarbij je voor een station van een metrolijn niet eerst dertig meter hoeft af te graven, maar het station opbouwt vanuit de boortunnel. Dan zou je de langdurige hinder bovengronds kwijt zijn. Het is gewoon leuk om daarover na te denken. Het geeft energie!”

Te laat?

3D-printen deed circa vijftien jaar geleden zijn intrede. De techniek staat nog steeds in de kinderschoenen, maar de ontwikkelingen gaan snel. Iedereen kent de YouTube-filmpjes van geprinte huizen of zelfs kastelen. Daarnaast vindt wereldwijd wetenschappelijk onderzoek plaats.

Theo Salet: “In Azië geven overheden miljoenen uit aan dit soort onderzoek. Dat is hier niet geval, en de vraag is dan ook of we snel genoeg gaan. Vandaar dat ik de overheid oproep om mee te doen. Als we onze welvaart en ons welzijn willen behouden, moeten we verder en investeren in vernieuwing. Dan helpt het om terug te kijken op projecten waarin de overheid participeerde en waarvan we nu de vruchten plukken. Iedereen noemt in dat verband de Oosterscheldewerken, maar de boortunnels horen daar ook bij. We begonnen twintig jaar geleden met de eerste boortunnel. Nu adviseren Nederlandse bedrijven overal ter wereld.”

Of het nu gaat om het toevoegen van een nieuwe logische functievervuller (LFV), vervanging van een onderdeel of een grootschalige renovatie, elke wijziging in bestaande tunnels is complex en vraagt om een uitgebreide voorbereiding. Peter van Velden van Vialis en Rem de Tender en Richard de Klerk van de gemeente Rotterdam vertellen over hun ervaringen.

In de Salland-Twentetunnel in Nijverdal heeft koninklijke VolkerWessels onderneming Vialis onlangs in de wegtunnel een dynamische vluchtdeurindicatie aangebracht. Dit systeem geeft aan waar weggebruikers naartoe moeten vluchten bij een calamiteit in de tunnel. Op het eerste gezicht lijkt het aanbrengen van deze LFV geen ontzettend ingewikkelde klus. Toch komt er heel wat bij kijken, vertelt Peter van Velden: “Een tunnel is zoveel complexer dan vaak wordt gedacht. Je moet rekening houden met doorstroming, beschikbaarheid, duurzaamheid en veiligheid. Het toevoegen van een dynamische vluchtdeurindicatie in een tunnel is dan ook een stuk complexer dan het ‘ophangen van een paar lampjes’ zoals sommige mensen wellicht denken.”

Rem de Tender en Richard de Klerk herkennen het verhaal van Van Velden. “De renovatie van de Maastunnel was natuurlijk qua omvang en noodzakelijke aanpassingen van een heel andere orde”, stelt De Tender. “De ouderwetse Maastunnel met primitieve bediening en bewaking moest worden veranderd in een moderne tunnel die voldoet aan de huidige eisen. Bovendien moest er ook constructief veel gebeuren.” Maar de tweede fase van de renovatie, waarbij de westelijke buis helemaal is gestript en vervolgens weer stapsgewijs is opgebouwd en voorzien van alle tunneltechnische installaties, lijkt redelijk op de situatie in de Salland-Twentetunnel.

Opties in kaart

“In de praktijk heeft een ogenschijnlijk eenvoudige klus veel meer impact”, vervolgt Van Velden. “Vooral omdat de werkzaamheden moesten gebeuren terwijl de tunnel in gebruik was. Daarom zijn we samen met alle betrokken partijen in gesprek gegaan over de best mogelijke oplossing. We hebben bijvoorbeeld besproken of we de werkzaamheden konden uitvoeren tijdens geplande onderhoudsnachten of dat het beter was om één of beide tunnelbuizen tijdelijk af te sluiten. Ook hebben we nagedacht over een korte werkperiode met heel veel mensen of een langere met minder mensen. Om een goede keuze te kunnen maken, hebben we van alle opties de gevolgen in kaart gebracht en deze afgestemd met alle betrokken partijen, waaronder de tunnelbeheerder. Uiteindelijk heeft dat ertoe geleid dat we gedurende zeven reguliere onderhoudsnachten met een compacte ploeg van zes personen de nieuwe LFV hebben gerealiseerd.”

‘Om een goede keuze te kunnen maken, hebben we van alle opties de gevolgen in kaart gebracht en deze afgestemd met alle betrokken partijen.’

“Vanzelfsprekend moesten we ook goed nadenken over alle benodigde werkzaamheden”, aldus Van Velden. “Zo gaat het bij dynamische vluchtdeurindicatie niet alleen om het aanbrengen van hardware, maar ook om allerlei aanpassingen in de bestaande bedieningssoftware. Verder moest een aantal procedures en veiligheidskritische functies worden aangepast. Dat betekende onder meer bijscholing voor de tunneloperators. En bij al deze aanpassingen moesten we rekening houden met belangrijke procedures zoals de Werkwijzer aanleg tunnels (WWAT) en de Werkwijzer aanpassing software in bestaande tunnels (WWAS). Daarnaast hebben we onderzocht wat de meest geschikte uitvoeringsmethoden waren. Daarvoor hebben we allerlei praktische zaken vooraf in kaart gebracht. Moesten we bijvoorbeeld nieuwe leidingsleuven frezen of was er voldoende ruimte voor de benodigde kabels in de bestaande mantelbuizen?”

“Nadat we ons plan hadden ontwikkeld, zijn we het gaan testen. Daarvoor hebben we een ‘dummy-opstelling’ gemaakt van de dynamische vluchtdeurindicatie en hebben we de bedieningssoftware gedownload en in een representatieve omgeving operationeel gemaakt. Een ‘digital twin light’ als het ware. Vervolgens zijn we gaan proefdraaien en hebben we waar nodig verbeteringen doorgevoerd. Toen alles goed werkte, hebben we de hardware in de tunnel aangebracht en de geactualiseerde software in het bedieningssysteem geladen. Daarna hebben we tijdens een nachtafsluiting allerlei scenario’s doorlopen om te controleren of alles veilig was.”

Moderne tunnel

Voor de Maastunnel werd ervoor gekozen om de tunnel per buis aan te pakken, waarbij de andere buis beschikbaar bleef voor verkeer van zuid naar noord. “Bij de start van de renovatie hebben we de oostelijke buis volledig gestript”, legt De Klerk uit. “Gedurende de werkzaamheden zat er alleen een C2000-systeem in vanwege de arbo-eisen en omdat deze tunnelbuis bij een calamiteit in de westelijke buis diende als vluchtroute. Ook hebben we in de ‘renovatiebuis’ tijdelijk extra ventilatoren opgehangen, evenals signalering voor de vluchtroute. De westelijke buis werd gewoon nog bediend met het oude bedienings- en bewakingssysteem. Voor de nieuwe situatie hebben we een volledig nieuw bedienings- en bewakingssysteem ontwikkeld. In de ‘renovatiebuis’ zijn we stap voor stap alle LFV’s gaan aanbrengen, testen en aansluiten op dit nieuwe systeem. Toen we daarmee klaar waren, hebben we de oostelijke buis in gebruik genomen en de westelijke afgesloten. Op dat moment hadden we in de verkeerscentrale als het ware een halve videowand, waarop we de verkeerssituatie in de gerenoveerde en opengestelde tunnelbuis konden volgen.”

Testen

De Klerk: “In de tweede fase van de renovatie zie je overeenkomsten met de situatie in de Salland-Twentetunnel. Ook bij ons was in deze fase de tunnel in gebruik, voor de helft dan, terwijl we nieuwe installaties in de tweede buis moesten toevoegen aan het operationele systeem. Om er zeker van te zijn dat dit veilig kon en nieuwe installaties geen negatief effect hadden op de in gebruik zijnde buis, hebben we naast het operationele systeem een compleet testsysteem gebouwd. Dat maakte het mogelijk om alle nieuwe installaties eerst grondig te testen en ze pas toe te voegen aan het operationele systeem als ze aan alle eisen voldeden. Dat laatste deden we tijdens weekendafsluitingen.”

Vooral het testen van signaleringsborden die op de toegangswegen voor de tunnel waren aangebracht, vereiste de nodige creatieve oplossingen. De Klerk: “De Maastunnel ligt in een enorm intensief gebruikt wegennet. Daardoor konden we de betreffende wegen niet afsluiten voor de testen en hebben we dat moeten doen terwijl het verkeer onder de borden doorreed. Vanzelfsprekend moesten we daarbij verwarring voorkomen. Daarom hebben we de borden afgedekt met de bekende blauwe zakken. In deze zakken hebben we kleine gaatjes gemaakt. Dat zorgde ervoor dat weggebruikers de signalen niet konden zien, maar wij wel via een camera die we daar speciaal voor hadden opgehangen.”

Terugvaloptie

Van Velden: “Het testen van LFV’s op een parallel systeem, wat zowel bij de Maastunnel als bij de Salland-Twentetunnel is gedaan, is een uiterst geschikte werkwijze bij bestaande tunnels. Immers, het biedt je de mogelijkheid om dingen uit te proberen en aan te passen totdat je vrijwel zeker weet dat het ook in het operationele systeem goed werkt. In de praktijk heb je die garantie nooit helemaal. Daarom is het belangrijk dat je altijd een terugvaloptie hebt als je onderdelen aan een bestaand systeem toevoegt. Blijkt iets onverwacht toch niet te werken, dan moet je de mogelijkheid hebben om terug te gaan naar de vorige situatie, zodat de tunnel in ieder geval weer veilig open kan. Bij een softwareaanpassing is het raadzaam om er bijvoorbeeld voor te zorgen dat je altijd nog de oude programmatuur kunt terugzetten; hiermee wordt gegarandeerd dat de tunnel altijd open kan.”

“Bij werkzaamheden in bestaande tunnels moet je er ook rekening mee houden dat de beschikbare ruimte vaak beperkingen oplegt”, vult De Klerk aan. “De verkeersbuizen in de Maastunnel zijn bijvoorbeeld een stuk minder hoog dan in nieuw gebouwde tunnels. Daardoor konden we de camera’s niet boven de rijstroken plaatsen maar moesten we ze boven het inspectiepad installeren. Ook hebben we op de plek van de ventilatoren extra hoogte moeten creëren om voldoende vrije ruimte over te houden.”

In mei 2013 ging de Tweede Coentunnel open voor het verkeer. Dat was het moment waarop de renovatie begon van de pal ernaast gelegen Eerste Coentunnel. Deze afzinktunnel onder het Noordzeekanaal stamt uit 1966 en moet nodig worden gemoderniseerd om weer vijftig jaar op een goede en veilige manier het autoverkeer over de A10 tussen Amsterdam en Zaandam te kunnen verwerken. De tunnelconstructie wordt gerenoveerd en er worden maatregelen genomen om de luchtkwaliteitsbeheersing te verbeteren. Verder krijgt de tunnel alle verkeers- en tunneltechnische installaties die in de Tweede Coentunnel zijn toegepast om te voldoen aan de eisen van de nieuwe tunnelstandaard.

De renovatie wordt in opdracht van Rijkswaterstaat uitgevoerd door het consortium Coentunnel Company en is onderdeel van het DBFM-contract ‘Capaciteitsuitbreiding Coentunnel’ dat loopt tot 2037. De planning is dat de gerenoveerde tunnel medio 2014 in gebruik wordt genomen. Dan biedt deze tunnel drie vaste rijbanen voor het wegverkeer dat in zuidelijke richting rijdt, van Zaandam naar Amsterdam.

Werkzaamheden

Er is gestart met sloopwerkzaamheden. Alle tegels van de wanden zijn verwijderd evenals stukken beton die niet meer voldeden, het wegdek en alle oude kabels, leidingen en installaties. De wanden zijn voorzien van een onderhoudsarme betonnen afwerklaag en deels van brandwerend materiaal om te zorgen dat de tunnel bij een eventuele brand zijn constructieve integriteit behoudt. Ook de plafonds zijn voorzien van (hergebruikt) hittewerend materiaal.

Voor het verbeteren van de luchtkwaliteitsbeheersing in de tunnel is de open dakconstructie bij de tunnelmonden vervangen door dichte ‘plafonds’. Verder is een schoorsteen van 25 meter hoog gebouwd die de uitlaatgassen uit de tunnel moet afvoeren. Om de plafonds te kunnen maken, moest een aantal betonnen stempels bij de tunnelmonden worden verwijderd. Een tijdelijke stempelconstructie – die de functie van de stempels overnam – zorgde er tijdens de bouwfase voor dat de hoge wanden niet naar binnen werden gedrukt en de tunnel ondertussen toegankelijk bleef voor het werkverkeer.

Door het verwijderen van de betonnen stempels en andere sloopwerkzaamheden nam het gewicht van de tunnelconstructie tijdelijk fors af. Daardoor bestond de kans dat de constructie door het grondwater omhoog zou worden gedrukt. Om dat te voorkomen, zijn stapels stalen rijplaten als extra gewicht op de tunnelvloer gelegd.

De tunnel wordt voorzien van diverse installaties die zorgen voor een vlotte en veilige doorstroming van het verkeer. Daarbij gaat het om camera’s, matrixborden boven de weg, verplaatsbare informatiepanelen en sensoren in het wegdek die registreren of het verkeer rijdt of stilstaat. Verder krijgt de tunnel ventilatoren die bij brand de rook uit de tunnel afvoeren, brandbluspompen die automatisch aangaan en licht- en geluidsignalen die passagiers richting de vluchtwegen leiden. De aansturing van al deze installaties gebeurt met een geavanceerd bedienings- en besturingssysteem.

Aanpak

Vanwege de korte periode waarin de renovatie en het testen van alle installaties moeten zijn afgerond, is het cruciaal dat alle werkzaamheden in één keer goed gaan. Dat vereist een goede engineering en bouwfasering. De Coentunnel Construction, de uitvoerende organisatie onder de Coentunnel Company, heeft hiervoor ingenieursbureau Sophia Engineering ingeschakeld.

Het ontwerpteam heeft bij de engineering al rekening gehouden met alle installaties en kabels en leidingen, zodat de kans op onaangename verrassingen tijdens de uitvoering minimaal is. Verder is er een driedimensionaal model gemaakt, waarin alle werkzaamheden in de tijd zijn gevisualiseerd. Dit model zorgt er niet alleen voor dat de fasering helder is, maar geeft direct inzicht in de complexe aanpassingen van de betonvormen van de schoorsteenconstructie en laat zien welke raakvlakken er zijn tussen de verschillende werkzaamheden