BOVAArchitects ontwerpt nieuw duurzaam gerenoveerd kantoor voor Buildwise (WTCB)

In 2018 klopte het Wetenschappelijk en Technisch centrum bij BOVAArchitects aan om een postmodernistisch kantoorgebouw uit 1998 te laten renoveren tot een demo- en innovatiecentrum voor de bouwsector. Het gekozen gebouw in Zaventem voor de nieuwe Buildwise zetel had gebreken op vlak van energie, ventilatie, akoestiek en daglicht, typisch voor het bestaande patrimonium. Het project dient als voorbeeld voor het verbouwen van de dichtbebouwde stadscentra tot CO2-neutrale omgevingen.

De architecten werden geconfronteerd met drie belangrijke uitdagingen:

• Hoe kan men een gebouw dat verouderd is na 25 jaar transformeren in een toekomstbestendig gebouw rekening houdend met een circulaire aanpak?
• Hoe kunnen digitale technologieën de complexiteit van het verbouwproces optimaliseren?
• Hoe kan een verouderde architectuur geüpdatet worden tot een onderzoeksruimte voor transdisciplinaire en toekomstgerichte innovatieprocessen?

De verbouwing moest de identiteit van het WTCB als innovatie- en onderzoekscentrum vertalen in een essentiële architecturale taal. Bij het ontwerp focuste de architect op de energie- en waterzuinigheid, het gebruik van fossielvrije energiebronnen, het hergebruik van materialen en de creatie van hedendaagse flexibele binnenruimtes voor een interactieve en agile werkomgeving.

Het vernieuwde kantoorgebouw heeft een oppervlakte van circa 12.500 m² en bestaat uit vier bovengrondse en twee half-ondergrondse bouwlagen. Het nieuwe project voorziet:

• Inbreiding door het overdekken van de bestaande patio (nieuw atrium 500 m²) als polyvalente ruimte en labo voor drones.
• Uitbreiding voor het bouwen van een nieuwe loods als labo voor automatisatieprocessen (circa 265 m²).
• Het aanbrengen van een nieuw toekomstgericht groengevelsysteem als labo voor vergroening van de stad.
• Conservatief verbouwen van het interieur.
• Duurzame verbouwing van de groenaanleg en verrijken van de biodiversiteit.

Interactieve binnenruimte

Het bestaande gebouw heeft vier vleugels rond een centrale patio en een structuur met grote overspaninningen van gevel tot gevel. Deze flexibele binnenruimte zonder kolommen bleef echter gesloten in vier afzonderlijke compartimenten. De architecten gebruikten glazen binnenwanden en vergrootten de raamopening zijde patio om veelvoudige transparanties te realiseren die de volledige diepte van het gebouw doorkruisen.

Al de activiteiten worden meteen in relatie met elkaar gebracht en de vrije zichten bevorderen de kruisbestuiving tussen de disciplines. Voor de ontwerpers was het belangrijk dat de individu zich thuis voelt en deel voelt van een geëngageerd wetenschappelijk collectief dat op zoek is naar een antwoord op historische uitdagingen.

Het centrum moet de participatie van de bouwbedrijven aan het innovatieproces bevorderen. Het gebouw staat namelijk dienst als connector tussen onderzoek en praktijk. Op de eerste twee verdiepingen werd een meeting- en demonstratiecentrum voorzien rondom de centrale patio die in een overdekt atrium werd getransformeerd.

Sheddak als skyline

Het bestaande gebouw met haar imposante volume heeft een dominerende visuele positie in de omgeving. Om een polyvalente centrale binnenruimte te realiseren, besloot BOVAArchitects om de bestaande patio te overdekken met een atypisch sheddak. Dit sheddak vormt een nieuw landmark in de skyline van Sint-Stevens-Woluwe.

Het atrium werd geconcipieerd als een overdekte ‘grande piazza’, een multifunctionele agora. De overkapping bestaat uit drie grote witte vlakken die het daglicht reflecteren en akoestisch absorberende schermen vormen. De hoofdstructuur bestaat uit een vakwerk met 36 meter overspanning en een onderspannen ligger met het spanwerk hangend in de vide. Er werden grote, naar alle windrichtingen georiënteerde, sheddakramen voorzien om een voortdurende wisselende natuurlijke lichttoetreding te creëren, rijk aan schaduw- en kleurenspel. Dit reflecteert zich tot de diepste niveaus via de grote witte wanden. De perspectieven en transparanties van de verdiepingen vinden een centrale dynamische en levendige focus die ontworpen is om te inspireren, motiveren en enthousiasmeren.

Het atrium is deel van het energetisch concept. Het overdekken van de voormalige patio heeft de compactheid van het volume geoptimaliseerd. Naast haar evenementenfunctie heeft het atrium ook een labo- en demofunctie. Drones kunnen hier vliegen, maar ook grote mock-ups van innovatieve bouwsystemen kunne in de patio gemonteerd worden. Er ontstaat ook een informele dimensie. Het flaneren en vertoeven in een inspirerende ruimte kan een onthaastende en stimulerende ervaring zijn voor personeel en bezoekers.

Door de opengaande ramen in het hoogste sheddak ontstaat een schouweffect voor natuurlijke ventilatie, nachtventilatie en rook- en warmteafvoer. Een windscherm zorgt ervoor dat het schouweffect ook mogelijk is bij nadelige windrichtingen. Het weerstation, een mast van 10 meter hoog, stuurt signalen naar het gebouwbeheersysteem (Building Management System - BMS) voor de selectieve sturing van de zonneweringen en lichtintensiteit. De daken zullen een fotovoltaïsch veld worden dat ongeveer 30 % van het elektriciteitsverbruik zal voorzien. Daarnaast zorgt ze ook voor een maximale recuperatie van regenwater.

Verzoening tussen mens en natuur

Specifiek voor dit project is het circulaire concept van een groengevelprototype, aangepast aan renovatieprojecten en toepasbaar op elk gebouw onafhankelijk van haar structurele en constructieve eigenschappen. Het geconcipieerde prototype is een groengevel van het SM-type (Substrate Module) uitgerust met loopbruggen op elk niveau. Hierdoor krijgt de gevel de uitstraling van een verticaal labo. Het geheel is ontworpen om groenbeheer, gevelonderhoud en onderzoeksactiviteiten in verband met biodiversiteit en biophilic design te faciliteren. Het concept is mogelijks een anticipatie op een toekomstige evolutie van de verbouwing van de stad aangezien de renovation wave meer en meer gezien wordt als een unieke opportuniteit om onze gefragiliseerde habitats terug in evenwicht te brengen door het verzoenen van stad en natuur.

Een regenwaterreservoir van 100.000 liter, aangesloten op het spoelingsnetwerk van de toiletten, voorziet de groene gevel van automatische irrigatie. Het ontwikkelde irrigatiesysteem is een zelfregelend systeem gebaseerd op een retentiesysteem en een mechanisch vlottersysteem. BOVAArchitects realiseerde 154 minituinen met een oppervlakte van circa 300 m² waar meer dan 2.000 onderhoudsvriendelijke planten terug te vinden zijn. Per gevel ontdek je een assortiment aan planten dat bestand is tegen de specifieke oriëntatie zoals zonminnende planten en schaduwplanten.

Circulaire gevelarchitectuur

Het ontwerp van de groengevel besteedt aandacht aan het materiaalgebruik en de detaillering van knopen en verbindingen om geen extra lasten over te dragen naar de bestaande betonnen structuur en thermische bewegingen onder wisselende temperaturen mogelijk te maken. De minituinen zelf bestaan uit een geplooide roestvaste plaat van twee millimeter waarbij de omgeplooide randen het geheel verstijven. De nieuwe componenten van de gelaagde gevelstructuur werden bovendien als omkeerbaar geplaatste elementen voorzien.

De gevel kreeg een semi-reflecterende rvs-plaat om een hogere levensduur en het gebouw van een hightech karakter te voorzien. Een geprofileerde semi-industriële plaat van 0,6 millimeter dikte optimaliseerde het gewicht, de kosten en de beeldkwaliteit. De profilering moest geometrisch gecoördineerd worden in functie van de perfecte integratie binnen de bestaande modulatie van de betonnen structuur. Er werd dus een projectgebonden profielplaat ontwikkeld. Het wisselende kleurenpalet van de vegetatie volgens seizoen en oriëntatie reflecteert in de nieuwe semi-spiegelende gevelbekleding. Op die manier wordt het bestaande massief volume lichter gemaakt en geanimeerd door een voortdurend variabel daglichtspel.

Modulair bouwen met BIM

Het gebouw werd regelmatig gescand en gedigitaliseerd om verrassingen in de bestaande toestand en afwijkingen in maatvoering in kaart te brengen. De architecten maakten het gebouw tijdens het proces virtueel na om de geometrische eigenschappen met toleranties van minder dan vijf millimeter te analyseren. Als gevolg kon een driedimensionaal modulatiesysteem geïmplementeerd worden via BIM-technologieën dat rekening houdt met de werkelijke eigenschappen van het bestaande gebouw.

Naast het bouwen vereenvoudigde het systeem ook de logistieke en productieprocessen. Bij de circulaire verbouwing moet de toekomstige demontage en het hergebruik van materialen en componenten in rekening gebracht worden. Dankzij de driedimensionale ontwerpen gebruikte de architect standaardcomponenten repetitief in het verbouwingsproces. Deze aanpak heeft de standaardisatie van componenten en circulaire bouwsystemen, typisch voor nieuwbouw, mogelijk gemaakt in het proces.

Energiezuinig ontwerp

Door de huidige klimaatuitdagingen staat een energiezuinig ontwerp centraal. Energetisch voorzien de architecten een performante gebouwschil: gevels 0,15W/m²K, daken 0,10W/m²K, drievoudige beglazing en lamellenzonwering met maximale daglichttoetreding. Het fossielvrije en compacte systeem werd verdeeld over drie technische lokalen op strategisch gekozen plaatsen onmiddellijk onder de technische kokers.

Om een fossielvrije energieopwekking te realiseren, werd de verwarming en koeling van het gebouw en de productie van het sanitair water aangesloten op een gesloten verticale bodemwarmtewisselaar (BEO-veld) met 3 warmtepompen. De omvang van het BEO-veld werd bewust beperkt om de schaarste van vrije grondoppervlakte in de stedelijke omgeving te simuleren. Daarnaast werd het systeem gekoppeld aan een drycooler om de robuustheid van het systeem tegen koude- en warmtegolven te verhogen. De luchtgroepen zijn geoptimaliseerd dankzij het vraaggestuurd systeem. Hierdoor werd overdimensionering vermeden.

Het gebouwbeheersysteem (BMS) regelt ook de ledverlichting. Dankzij de koppeling met het DALI-systeem kunnen verschillende gegroepeerde of afzonderlijke lichtarmaturen bediend en aangepast worden aan het ruimtegebruik. Zowel de lichtintensiteit, het type bediening en de lichtscenario’s kunnen flexibel geoptimaliseerd worden.

De vernieuwde technische uitrusting werd in een centrale ader gebundeld onder de bestaande verhoogde vloer en de verlaagde plafonds. Aan de zijkanten laten de klimaatplafond eilanden nog betonmassa zichtbaar, wat de inertie van het gebouw verhoogt. Voor de ontwerpers was het visuele contact met de buitenomgeving, en specifiek met de groene gevel, zeer belangrijk voor de kwaliteit van de ruimtelijke beleving. Daarom werden lamellen zonneweringen voorzien die zowel het zicht naar buiten als de lichttoetreding minder belemmeren. Naast het ventilatiesysteem D werden opengaande ramen en kierventilatie voorzien om de luchtkwaliteit en temperatuur te kunnen bijsturen en van nachtkoeling te genieten.

De Loods

De Loods is een nieuw geprefabriceerd gebouw dat dient als depot van de Mobile Hub voor innovatie en demoactiviteiten in de werven. Daarnaast kan het ook gebruikt worden als labo voor experimenten zoals robotisering en automatisatie. De structuur bestaat uit betonnen geïndustrialiseerde dragende panelen met thermische isolatie. De grote industriële hal is voorzien van daglicht via grote ramen die het visuele contact realiseren tussen de experimentele activiteiten en het hoofdgebouw.

Credits

Het project werd ontwikkeld dankzij het collectief werk van een gepassioneerd multidisciplinair bouwteam. Van ontwerpend onderzoek tot uitvoerende optimalisatie werd een intensief traject afgelegd met overlegmomenten en feedback dankzij het engagement van:

• De Buildwise Directie: met haar ondersteuning, gedurfde visie en participatieve aanpak.
• De Aannemer Vanhout en haar onderaannemers: met het oplossen van complexe technische problemen en situaties in zeer kritische tijden.
• Denis Dujardin: met het botanische concept van de groene gevels dat biodiversiteit en schoonheid in een boeiende combinatie samenvoegt.
• Daidalos-Peutz: met de fundamentele daglicht en akoestische onderzoeken in verband met het atrium en de gevels.
• Bureau Bouwtechniek: met het ontwikkelen van het BIM-model en haar bouwkundige ondersteuning bij de detaillering en de opvolging van de uitvoering.
• Bureau Ney: met het nauwkeurig ontwerp van de structuur als “structuur van de architectuur”.
• Bureau Boydens: met de fossielvrije engineering en de modulaire integratie van de technische uitrusting in de binnenruimte.
• Advisers: met het managen van het bouwproces met zicht naar de ambities van het project en begrip voor out-of-the-box onderzoeken.
• Puur: met de inrichting van een “agile” werkomgeving en een verfijnde sensibiliteit voor de architectuur van de binnenruimte.
• Bert Leroy: met zijn mooie renderings die het bouwteam gemotiveerd en geïnspireerd hebben langs het ganse traject.
• Sarah Blee: met haar gevoelige interpretatie van het gebouw en haar artistieke blik achter het fototoestel.