Hoe creëer je een bijzonder ontwerp voor een botanische kas met een recordhoeveelheid glas, terwijl je het gebruik van constructiestaal tot een minimum beperkt? En hoe zorg je toch voor een stabiel tropisch en woestijnklimaat in een Noord-Europees land?
Case study Flora Köln
Geavanceerde techniek en duurzaam ontwerp
De nieuwe tropische kas voor de botanische tuin Flora laat zien hoe geavanceerde techniek en duurzaam ontwerp hand in hand kunnen gaan. Dit project, dat via een openbare aanbesteding werd gegund, daagde ons team uit om een minimale hoeveelheid staal, een maximale hoeveelheid glas en een langdurige klimaatbestendigheid te combineren in één elegante constructie.
De uitdaging van de klant
Historisch botanisch erfgoed
Flora Botanischer Garten heeft één van de belangrijkste botanische collecties van Duitsland. In 2021 gingen de curatoren van de tuin op zoek naar een nieuwe faciliteit om:
- Twee verschillende klimaten (tropisch regenwoud en droge woestijn) te simuleren met nauwkeurige vochtigheids- en temperatuurregeling.
- Het natuurlijke daglicht te maximaliseren ter ondersteuning van de fotosynthese voor 6.000 verouderde, bedreigde exemplaren.
- Te zorgen voor langdurige corrosiebestendigheid in een omgeving met hoge luchtvochtigheid.
- Het comfort en de toegankelijkheid voor bezoekers te behouden, inclusief een aangrenzende oranjerie en een overkapping die aansluit op de bestaande kassen.
Belangrijke beperkingen waren o.a. een minimaal stalen profiel en een duurzaamheid voor tientallen jaren.
Innovatief ontwerp en engineering
Elliptisch stalen frame
De visie van architect Ilse Königs was gebaseerd op een elliptisch truss-systeem direct onder het glasoppervlak. Door het volledige stalen frame thermisch te verzinken tot een gespecificeerde minimale zinkdikte, is het volgende gerealiseerd:
- Uitzonderlijke corrosiebescherming, die ver boven die van geverfde systemen uitsteekt;
- Structurele precisie, met nul tolerantie voor afwijkingen om glasbreuk te voorkomen;
- Esthetische harmonie, aangezien de zilvergrijze gegalvaniseerde afwerking perfect past bij de aluminium vliesgevels.
Hoogwaardig isolatieglas
Lichtdoorlatendheid en thermische prestaties
Om de lichttransmissie en thermische prestaties te optimaliseren, hebben we het volgende gespecificeerd:
- IJzerarm “helder” glas (dat de karakteristieke groene tint vermindert) met een UV-transmissie tot 70%;
- Trofisol Natural-UV PVB-folie, die de UV-transmissie in gelamineerde dakpanelen verhoogt tot ongeveer 50% (tegenover <1% met standaard PVB);
- Thermisch versterkte en geharde ruiten, waardoor dunnere secties mogelijk zijn (lager gewicht) terwijl ze bestand zijn tegen hagel, wind en sneeuwbelasting en onvoorziene schokken;
- Gezeefdrukt vogelwerend glas in de oranjerie, met een loodvrije keramische “s1deONE” kleur voor langdurige duurzaamheid en voorkomt dat vogels tegen het glas aanvliegen;
- Ködispace 4SG afstandhouders met warme randen, die zorgen voor optimale Psi- en Ug-waarden, blijvende elasticiteit, integriteit van de vochtbarrière en weerstand tegen hoge temperaturen;
- Ideaal klimaat gecreëerd voor zowel planten als de bezoekers.
“Technisch gezien was dit een zeer geavanceerd ontwerp, door de goede samenwerking en diepgaande kennis van Smiemans was het een plezier om weer samen te werken.”
Dipl.-Ing. Ilse Königs, Königs Architekten PartGmbB
Technische hindernissen overwinnen
Strikte toleranties
Glas rechtstreeks op het gegalvaniseerde staal monteren middels en aluminium roede systeem vereiste een op de millimeter precieze uitlijning. Elke afwijking kon leiden tot glasbreuk tijdens de installatie of beweging tijdens het gebruik. Het kwaliteitscontroleproces omvatte:
- 3D-laserscans van elke spant in de fabriek;
- Voormontage van spanten om de pasvorm te controleren;
- Op locatie mallen maken en lasercontrole vóór het verzinken.
Uitgestelde leveringen vertragen opening
In de kas staan ongeveer 6.000 bijzonder oude en bijna uitgestorven planten, deze planten hebben een optimaal klimaat nodig. Hiervoor zijn vele disciplines nodig om dit voor elkaar te krijgen. En alle disciplines moeten op elkaar worden getest in ieder jaargetijde om zeker te zijn dat alles optimaal functioneert. Door de uitgestelde levering van de gespecialiseerde klimaatregelunits werd het overplanten van enkele van deze bijzondere planten uitgesteld. We onderhielden de communicatie met de klant met regelmatige voortgangsupdates, zorgden voor tijdelijke maatregelen ter bescherming tegen weersinvloeden voor het planten en verschoven de werkzaamheden.
Resultaten & impact
- Milieuprestaties: De kas handhaaft stabiele tropische (≥ 80% RH, 28-30 °C) en woestijnzones (≤ 20% RH, 35 °C) met minimaal energieverbruik, dankzij de toegang van de warmte van de zon en het hoogrendementsglas.
- Betrokkenheid van bezoekers: De bijzondere constructie met de unieke collectie planten zullen een enorme publiekstrekker zijn voor de botanische tuin in Keulen, waardoor de verwachting is dat het aantal bezoekers tijdens het eerste volledige seizoen met 25% toeneemt.
- Succesvol behoud: 6.000 zeldzame planten, waaronder 200 soorten die zijn geclassificeerd als “ernstig bedreigd”, gedijen nu onder optimale omstandigheden en ondersteunen vitale onderzoeks- en herstelprogramma's.
- Erkenning vanuit de industrie: Bekroond met de BTTV Benelux Trofee voor thermisch verzinken 2021 voor “een uitmuntende technische en esthetische prestatie op het gebied van verzinkt staal”.
Geleerde lessen
Beste praktijken
- Integreer nabewerkingsprocessen vroegtijdig: Thermisch verzinken kan de staalgeometrie veranderen; planning rond deze toleranties is cruciaal.
- Geef voorrang aan toegang voor onderhoud: Een ideaal klimaat moet gehandhaafd worden binnen de kas om de gezondheid van de planten beschermen. De hoge luchtvochtigheid in de kas vraagt wel om goed en grondig onderhoud.
- Kies hoogwaardige beglazing: IJzerarm glas en UV-doorlatend laminaat bevorderen de plantengroei en energiebesparing.
- Onderhoud de communicatie met de klant: Transparante updates tijdens vertragingen in de levering waarborgen het vertrouwen en de voortgang van het project.
Nu voor uw locatie!
Benieuwd wat wij voor u kunnen doen?
Wilt u een opvallende glazen constructie die technische uitmuntendheid vereist met een elegant ontwerp met een combinatie tussen groen en glas? Laat onze internationale expertise uw visie tot leven brengen.
