Vossius Gymnasium

Het Vossius Gymnasium is een school voor totaal 832 leerlingen gehuisvest in een monumentaal schoolgebouw (groot ca. 6.700 m2 bvo) aan de Messchaertstraat 1 te Amsterdam. 

Het Vossius Gymnasium had behoefte aan uitbreiding van de lesfaciliteiten en daarnaast had de gemeente Amsterdam in deze omgeving behoefte aan sportfaciliteiten (voor het verenigingsleven in de avonden en weekenden). Deze gezamenlijke behoeften hebben ertoe geleid dat het schoolbestuur consensus heeft bereikt met de gemeente Amsterdam om twee nieuwe gymzalen (met vrije hoogte 7 meter!) met bijbehorende ruimten in de binnentuin ondergronds te realiseren, waardoor er binnen het bestaande gebouw ruimte vrijkomt voor uitbreiding van onderwijsfaciliteiten. Zodoende kan het gebouw met een geoptimaliseerde indeling effectiever gebruikt gaan worden in de toekomst. Daarnaast zal er ook een aanvullende aanbouw worden gerealiseerd die moet dienen als leerplein. Maar niet alleen dat, het gymnasium krijgt met deze verbouwing een nieuw elan en een fris schoolklimaat.

Hevo is de opdrachtgever voor dit ambitieuze project. Marlies Rohmer Architects & Urbanists heeft de architectenselectie van het Vossius Gymnasium gewonnen. Pieters Bouwtechniek heeft het constructieve ontwerp gemaakt voor zowel de ondergrondse sportzaal, de serre als de verbouwingen in het bestaande pand. 

Kelderconstructie ondergrondse gymzaal
De aanleg van een ondergrondse gymzaal onder het bestaande schoolplein is een constructieve uitdaging geweest, doordat de kelderconstructie aan drie zijden wordt omsloten door het bestaande U-vormig schoolgebouw en soms op slechts 1,2 meter afstand van het bestaande gebouw moest komen. Deze school is een rijksmonumentaal gebouw, opgetrokken uit dragend metselwerk en voornamelijk houten vloeren met een gemetselde halfverdiepte kelderconstructie. De school uit 1931/1932 staat gefundeerd op 12-13 meter lange palen op de 1^e zandlaag in Amsterdam.  Vanwege de minimale netto vrije hoogte van de nieuwe gymzalen van 7,0 meter moest er dus diep worden ontgraven op zeer korte afstand van de bestaande school. Vervormingen van de nieuwe kelderconstructie en haar invloed op de bestaande school heeft daarmee gedurende het gehele ontwerpproces een zeer belangrijke rol gespeeld.

Om de hoeveelheid graafwerk te minimaliseren is in eerste instantie gekeken hoe dun de afwerking van het schoolplein boven op het kelderdek kon en is ook de hoogte van de kelderdekconstructie zo dun mogelijk uitgevoerd. Na afwegingen van diverse alternatieven zoals TT-platen, was uiteindelijk een voorgespannen stroken vloer met een stroken/balken van 60 cm uiteindelijk het dunst. Met een overspanning van ca 22 meter bij de gymzalen is daarmee een zeer slanke constructie gerealiseerd. De voorspanning wordt middels het naspannen van voorspanstrengen in het werk gerealiseerd, nadat de balken in het werk zijn gestort. Voor gewichtsbesparing is de vloer tussen de balken 250 mm dik uitgevoerd. Tussen deze balken ontstond hiermee ruimte voor het verslepen van installaties en hulpstaal voor sporttoestellen, zonder dat daarmee de vrije hoogte werd beperkt en we nog dieper hadden moeten ontgraven.

Tijdens het grondonderzoek is gebleken dat er een kleilaag op ca 15,5 meter diepte onder maaiveld aanwezig was, waardoor er een gesloten bouwkuip kon worden gemaakt, zonder onderwater beton. Met een keldervloer van 45 cm dik en alle bouwkundige voorzieningen en vrije hoogte kwam de uiteindelijke ontgraving op ca 9 meter diepte te liggen. Door het toepassen van een beperkte spanningsbemaling van het eerste watervoerend pakket die binnen de natuurlijke fluctuaties gedurende de jaren viel, kon de keldervloer net, zonder te grote invloeden op de grondwaterstand in de omgeving, alsnog in den droge worden aangelegd. Alleen ten behoeve van vloerpotten voor de sporttoestellen en een funderingsstrook onder de kelderwand tussen gymzaal en de kleedruimtes moest lokaal nog dieper worden ontgraven. In het ontwerp van de sportvloer is verder uitvoerig aandacht bestaat aan mogelijk zweten/lekwater door de keldervloer wat onder deze afgevoerd moet kunnen worden, zonder dat er schade aan de sportvloer zou kunnen ontstaan. De keldervloer krijgt uiteindelijk in de permanente situatie ca 8 meter waterdruk van onderaf. Om de keldervloer constructie op zijn plek te houden worden er om de 2,5 meter trekpalen (schroefcombi-palen) toegepast.  

Voor de kelderwandconstructie zijn de mogelijkheden van een afzinkconstructie, damwanden en damwanden met betonnen voorzetwanden onderzocht. Allerlei onderwerpen zoals het maximaliseren van de afstand naar bestaand door een minimale dikte van de kelderwanden, bouwtijd en bouwkosten alsmede ‘garanties’ op waterdichtheid en de mogelijkheden om prefab beton, hebben uiteindelijk geleid tot de keuze van een permanente damwandconstructie met 2 stempelramen tijdens de bouw.

Om de invloed van de nieuwe kelderconstructie op het bestaande gebouw zo klein mogelijk te houden is allereerst is een 3D berekening (Plaxis) van de kelderconstructie met 3 stempelramen gemaakt inclusief het bestaande gebouw. Daaruit kwam naar voren dat met name het inbrengen van de schroefcombi palen door het opzij duwen van de grond tijdens het boren de invloed van de ontgraving gunstig beïnvloedde. Dit komt door het grondverdringend inbrengen van veel palen, waardoor de grond eerst opgespannen voordat er wordt ontgraven. Het ontspannen van grond wordt daarmee deels gecompenseerd. Vanwege dit gunstige effect is in een later stadium ook onderzocht in hoeverre 2 stempelramen mogelijk was. Uiteindelijk is de damwandconstructie met 2 stempelramen uitgevoerd. De functie van de tijdelijke horizontale stempelramen wordt in de uiteindelijke situatie door de keldervloer en het kelderdek overgenomen, zodat een permanent gesteunde damwandconstructie ontstaat. Bij de dimensionering van de damwand is zowel rekening gehouden met corrosie aan de buiten- en binnen zijde. Door de damwand iets zwaarder uit te voeren is uiteindelijk een coating achter de bouwkundige voorzetwanden komen te vervallen.

Door de grote vrije hoogte voor de gymzaal ontstond ook de mogelijkheid voor het toepassen van een tussenvloer bij de kledingruimtes, zodat de toestellen bergingen en de technische ruimte onder de hoger gelegen kledingruimtes geschoven konden worden. Hiermee kon de afmetingen van de kelderconstructie verder worden geminimaliseerd. Deze tussenvloer bestaat uit een voorgespannen breedplaat van 35 cm dik en overspant iets meer dan 9 meter.

De gehele kelderconstructie wordt gedilateerd van het bestaande gebouw, zodat eventuele zettingen zo min mogelijk invloed op de bestaande school hebben en om het rijksmonumentaal gebouw zo min mogelijk aan te tasten.