Bijlage 3 Rapportage COPA210368-R102 fase 2 - Onderzoek herstel zwembad Blokweer d.d. 20 mei 2022.pdf
Tekst van het document
Onderzoek constructieve veiligheid RVS bassin van zwembad Blokweer Fase 2
Opdrachtgever: Gemeente Alblasserdam Referentie:
COPA210368-R102
Revisie:
1
Datum:
20 mei 2022
Iv-Consult b.v. Ingenieursbureau met Passie voor Techniek
Titel document:
Onderzoek constructieve veiligheid RVS bassin van zwembad Blokweer
Ondertitel document: Referentie: Revisie: Datum: Opdrachtgever: Projectnummer opdrachtgever: Project:
Fase 2 COPA210368-R102 1 20 mei 2022 Gemeente Alblasserdam -
Opgesteld door: Gecontroleerd door: Goedgekeurd door:
P. Wolsink A. de Wit W. Visser
Paraaf: Paraaf: Paraaf:
© Iv-Consult b.v., Alle rechten voorbehouden, Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Iv-Consult b.v.
2/69
Inhoudsopgave 1
Management Samenvatting
6
2
Inleiding
8
2.1. 2.2. 2.3.
Aanleiding tot onderzoek Fase 1 – vaststelling constructieve veiligheid Fase 2 – vaststellen mogelijke oplossingsrichtingen
8 9 10
3
Vaststellen huidige situatie
12
3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6.
Aanvullende visuele inspecties 3D verificatie en revisiemodel Inspectie en onderzoek RVS Bassinwand door Element Analyse beton door Nebest Doorkijk naar oplossingen in scenario’s Conclusie huidige situatie
12 12 13 14 15 15
4
Scenario A – herstellen bestaande situatie
16
4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.7.1. 4.7.2. 4.8. 4.8.1. 4.8.2. 4.8.3. 4.8.4. 4.9. 4.9.1. 4.9.2.
Doel Nader onderzoek naar de faalmechanismen en belastinggraad van de verbindingsmiddelen Bepaling van 2e draagweg onderdelen Bestaande bouten en onderdelen Vervanging van alle bouten Schoonmaken en beschermen Aanbrengen van ventilatie Variant 1 – ventilatiesysteem met warmte terugwinning Variant 2 - kanaalventilator Bouwkundige aanpassingen Verwijderen zwemlijnen Opbergruimte voor materiaal en chemische producten Injecteren betonconstructie Voegen en tegelwerk Kosten voor aanpassingen en beheer en onderhoud Kosten aanpassingen Globale doorlooptijd herstelperiode
16 16 16 18 19 19 19 19 21 22 22 22 23 23 24 24 25
5
Scenario B - nieuwe hoogwaardige RVS wand
26
5.1. 5.2. 5.2.1. 5.2.2.
Ontwerp alternatieve hoogwaardige Duplex RVS wand Kosten van de vervanging en beheer en onderhoud Kosten t.b.v. de Aanpassingen Globale doorlooptijd
26 27 27 27
6
Scenario C – nieuwe betonnen wand
29
6.1. 6.2.
Ontwerp alternatieve betonnen wand Kosten van de vervanging en beheer en onderhoud
29 30
COPA210368-R102 Revisie: 1
3/69
6.3. 6.4. 6.5. 6.5.1. 6.5.2.
Langere levensduur Mogelijkheid tot extra isolatie Globale doorlooptijd aanpassing betonwand Globale doorlooptijd bij een standaard procedure Mogelijkheden tot verkorten doorlooptijd:
31 31 31 31 32
7
Vergelijk van de Scenario’s
33
7.1. 7.2.
Hoofdaspecten Vergelijk overzicht en conclusie
33 33
BIJLAGEN
34
A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. L.1. L.2. L.3. L.4. M. M.1. M.1.1. M.1.2. M.2. M.2.1. M.2.2. M.3. M.3.1. M.3.2. M.4. M.5. M.6. M.7. M.8. N. N.1. N.2. N.3.
35 36 37 38 39 40 41 42 46 50 51 52 52 55 56 57 58 58 58 58 59 59 59 60 60 60 60 60 61 61 61 64 64 66 67
Inspectierapport RVS uitgevoerd door Element Inspectierapport Beton uitgevoerd door Nebest Memo 106 – Schetsontwerp tweede draagweg Memo 107 – controle begane grondvloer Memo 108 – ventilatie Memo 109 – Conceptontwerp nieuwe Betonnen Wand Notitie – Energieverbruik RVS bad versus beton bad Conceptontwerp nieuwe Duplex RVS wand Samenvatting meerjaren onderhoud per scenario Benuttingsgraad verbindingen Boutenlijst Scenario A Plattegrond en 3D overzichten Bestaande situatie Scenario A – tweede draagweg Scenario B – nieuwe duplex stalen wand Scenario C – nieuw betonnen wand Samenvatting en uitgangspunten Kostenramingen Samenvatting Scenario A Samenvatting Risicoreservering/ Instandhoudingskosten Samenvatting Scenario B Samenvatting Risicoreservering/ Instandhoudingskosten Samenvatting Scenario C Samenvatting Risicoreservering/ Instandhoudingskosten Prijspeil. Doelstelling. Hoeveelheden. Eenheidsprijzen. Percentuele opslagen. Uitgewerkte Ramingen Uitgewerkte ramingen Ventilatie Variant A – uitgewerkte begroting 2e draagweg Variant B – uitgewerkte begroting - nieuwe duplex wand
COPA210368-R102 Revisie: 1
4/69
N.4.
Variant C – uitgewerkte begroting - betonnen wand
68
REVISIEBEHEER Versie 0 1
COPA210368-R102 Revisie: 1
Datum 25-04-2022 20-05-2022
Status Concept Definitief (diverse aanvullingen)
5/69
1
Management Samenvatting
De wanden van het in 2014 opgeleverde zwembad Blokweer in Alblasserdam zijn opgebouwd uit panelen van roestvaststaal (RVS). De panelen zijn met ankers, bouten, klemmen en diagonalen verbonden met de omliggende betonconstructie. Uit periodieke inspecties is gebleken dat roestvaststalen delen in de technische ruimte corroderen. Hierop heeft de gemeente Alblasserdam eind 2021 een gericht onderzoek laten uitvoeren naar de veiligheid van het zwembad. Geconstateerd is dat het type RVS van de bevestigingsmiddelen spontaan kan bezwijken door chloride veroorzaakte scheurvorming en dat dit type onder de huidige regelgeving niet meer is toegestaan in zwembadomgevingen. Daarnaast is de RVS zwembadconstructie constructief getoetst en is vastgesteld dat bij bezwijken van bepaalde hoofdonderdelen de veiligheid niet voldoende is geborgd. De betonnen vloer rondom het zwembad op de eerste verdieping is rekenkundig en normatief getoetst op basis van de aanwezige informatie en blijkt onvoldoende wapening te bevatten om de horizontale belasting uit het zwembad op te nemen, hetgeen ook door de omgevingsdienst is bevestigd. Op basis hiervan heeft de gemeente vanuit veiligheidsoverwegingen besloten het zwembad voor bepaalde tijd te sluiten voor verder onderzoek en het bepalen van mogelijke oplossingen.
Verder onderzoek bevestigd dat de technische ruimte een sterk corrosief chloridehoudend milieu heeft én dat roestvaststalen verbindingsmiddelen al sporen van spanningscorrosie vertonen. Het plaatmateriaal is van een resistenter type roestvaststaal en dit zou bij een verbetering van het klimaat in de technische ruimte kunnen worden gehandhaafd. Tijden de betoninspectie zijn diverse scheuren waargenomen, echter deze zijn in het algemeen klein en betreffen voornamelijk krimpscheuren. Uit analyses blijkt dat het beton in het algemeen gezond is en de hoofdwapening niet door zouten is aangetast. Indien de horizontale draagfunctie wordt weggenomen, dan kan de vloer voor verticale last gebruikt blijven worden. Drie scenario’s zijn onderzocht om het zwembad weer met voldoende veiligheid in te kunnen zetten: A. vervangen van verbindingsmiddelen, aanbrengen constructieve 2e draagweg en ventilatie; B. de huidige wanden vervangen door een nieuwe zelfdragende corrosiebestendige wanden en ventilatie; C. de huidige wanden vervangen door betonnen wanden. Het herstellen en/of vernieuwen bij ieder scenario heeft een impact in termen van tijd en kosten. Hierbij zijn de volgende indicatieve kosten bepaald per scenario:
COPA210368-R102 Revisie: 1
6/69
Scenario \ impact*
A. Herstel Bestaand
B. Nieuwe RVS wand
C. Nieuwe betonnen wand
Kosten Herstel
€ 973.843
€ 1.722.076
€ 1.068.964
Onderhoud constr. (30 jr. NCW**)
€ 200.129
€ 68.065
€ 65.024
€ 1.173.972
€ 1.790.140
€ 1.133.988
30
30
50
Kapitaal Kosten (per jr.*)
€ 32.461
€ 57.403
€ 21.379
Operationele Kosten (per jr.*)
€ 6.671
€ 2.269
€ 2.167
10-12 maanden
12-18 maanden
10-12 maanden
Totale Kosten (NCW**) Afschrijving (jaar)
Hersteltijd*
*Bovenstaande kosten en hersteltijd zijn globale inschattingen bedoeld voor vergelijk en bestaan voornamelijk uit aannemerskosten. Er zit een relatief grote bandbreedte in nauwkeurigheid op deze kosten. Het is geen raming op gemeentelijk stichtingskostenniveau, er ontbreken (deels) kosten voor voorbereiding, toeslagen, directievoering en toezicht (VDT). De bedragen zijn exclusief BTW. Daarnaast is er (nog) geen financieringsmodel afgesproken en verwerkt in deze kosten. **De gehanteerde equivalente netto contante waarde bij een discontovoet van 2,5% Conclusie vanuit het scenariovergelijk Vanuit het vergelijk van de scenario’s komt naar voren dat Scenario C – een nieuwe betonnen wand, de meest logische keuze is om het zwembad Blokweer te herstellen. Scenario
kosten onderhoud energie
tijd
risco
betrouwbaarheid
Totaalscore
1
Herstel
2
1
1
1
1
1
8
2
Nieuw RVS
1
2
2
3
2
2
12
3
Beton
3
3
3
2
3
3
17
COPA210368-R102 Revisie: 1
7/69
2
Inleiding
2.1.
Aanleiding tot onderzoek
De gemeente Alblasserdam heeft in 2014 een zwembad van het initiatief “2521 Gewoon Zwemmen” in gebruik genomen. Dit is een innovatief zwembadconcept ontwikkeld vanuit het oogpunt van een gunstige exploitatie. 2521 staat voor een bad van 25x21 meter. Het zwembad Blokweer onderscheidt zich van een traditioneel zwembad doordat de wand van het zwembad vanaf maaiveld is opgebouwd uit een systeem van roestvaststaal (RVS) panelen. Aan de bovenzijde van het zwembad ligt rondom een betonnen vloer op niveau +1 waar de badgasten zich kunnen verplaatsen. Een globale weergave is opgenomen in Figuur 1.
Figuur 1, overzicht zwembad
Het zwembad Blokweer is opgeleverd in 2014, maar kende bij aanvang diverse problemen. In de periode oktober 2014 – juli 2015 zijn diverse herstelwerkzaamheden uitgevoerd. Dit betrof o.a. het aanbrengen van extra klemmen om te korte ankerdiepte te compenseren én verstijvingsplaten om lokaal uitbuigen te herstellen. Daarnaast is kort na ingebruikname al roestafzetting op het RVS geconstateerd en is het zwembad daarop schoongemaakt en is er transparante afdeklaag van tectyl aangebracht. In 2016 is het nieuwe bouwbesluit van kracht geworden waarin bepaalde RVS soorten niet meer zijn toegestaan in delen van zwembaden. Ook is er een is een nieuwe richtlijn van kracht geworden waarbij publieke zwembaden periodiek gecontroleerd moeten worden op de aanwezigheid van RVS onderdelen. Dit heeft als doel om ongevallen als gevolg van plotseling bezwijken van dragende delen te voorkomen. Het zwembad blokweer is vanuit die regelgeving geïnspecteerd en hieruit is de huidige corrosieproblematiek naar voren gekomen.
COPA210368-R102 Revisie: 1
8/69
Om deze problematiek te kunnen adresseren heeft Servicegemeente Drechtsteden vanuit de Gemeente Alblasserdam aan Iv-Consult opdracht verleend tot het samenstellen van een bouwteam en het uitvoeren van een onderzoek naar de constructieve veiligheid van de roestvaststalen bassinwand, zie ook Figuur 2.
Figuur 2, Overzicht van de roestvaststalen bassinwand
De opdracht is tot op heden in twee fasen gesplitst. Per fase is hieronder kort de doelstelling weergegeven.
2.2.
Fase 1 – vaststelling constructieve veiligheid
Deze fase is reeds uitgevoerd en was bedoeld om het probleem in kaart te brengen en vast te stellen of de constructieve veiligheid van het zwembad gegarandeerd kan worden. het behandelt de volgende activiteiten: 1. Schouw 2. Documentenonderzoek 3. Constructieve analyse 4. Rapportage De resultaten van dit onderzoek zijn gerapporteerd in document: COPA210368-R101-v.0 – Constructieve veiligheid zwembad Blokweer - fase 1, van 21 Januari 2022. De hoofdconclusie van het Fase 1 onderzoek was dat er RVS materialen gebruikt zijn die in het vastgestelde zwembadmilieu een onvoorspelbaar karakter hebben en waarmee niet vastgesteld kan worden dat de constructie veilig is. Daarnaast is ook vastgesteld dat de betonnen vloer op niveau +1 niet berekend is op het opnemen van een horizontale last uit het zwembad. Deze situatie leidde ertoe dat de Gemeente in overleg met de omgevingsdienst besloot het zwembad tot nader order te sluiten.
COPA210368-R102 Revisie: 1
9/69
2.3.
Fase 2 – vaststellen mogelijke oplossingsrichtingen
Fase 2 van het onderzoek is erop gericht om de huidige situatie met nadere onderzoeken vast te stellen en mogelijke oplossingen te definiëren om het zwembad weer in bedrijf te kunnen nemen. Hiertoe zijn de volgende activiteiten verricht die in de voorliggende rapportage worden behandeld: 1. Vaststellen huidige situatie: a. Aanvullende visuele inspectie; b. Opzetten 3D teken- en revisiemodel; c. Inspectie toegepaste materialen, type corrosie, monsteranalyses, oorzaak en beschouwing; d. Inspectie betonconstructie, scheur(wijdte) controle, wapeningscontrole, analyse kernboringen, carbonatatie en chloride indringing en beschouwing. 2. Scenario A: Vervanging en versterking van de huidige constructieonderdelen, bestaan de uit: a. Nader onderzoek naar de faalmechanismen en belastinggraad van verbindingsmiddelen; b. Bepaling van 2e draagweg onderdelen; c. Mogelijke vervanging van alle bouten; d. Schoonmaken en beschermen; e. Aanbrengen van voldoende ventilatie in de technische ruimte; f. Bouwkundige aanpassingen; g. Kosten voor aanpassingen en beheer en onderhoud. 3. Scenario B: Vervanging huidig wandsysteem door een nieuw principe van hoogwaardig RVS a. Ontwerp alternatieve hoogwaardige RVS wand; b. Bouwkundige aanpassingen; c. Aanbrengen van voldoende ventilatie in de technische ruimte; d. Kosten van de vervanging en beheer en onderhoud; e. Globale doorlooptijd aanpassing. 4.
Scenario C: Vervanging huidig wandsysteem door een nieuwe betonnen wand. a. Ontwerp alternatieve betonnen wand; b. Bouwkundige aanpassingen; c. Kosten van de vervanging en beheer en onderhoud; d. Globale doorlooptijd aanpassing. 5. Vergelijk van de scenario’s Daar waar mogelijk zijn de beschreven onderdelen voorzien van onderbouwingen die in de bijlagen zijn opgenomen.
COPA210368-R102 Revisie: 1
10/69
De conclusies en bevindingen van Iv-Consult en de bijlagen in deze rapportage die betrekking hebben op de RVS materialen worden onafhankelijk beoordeeld door TNO, die direct aan de gemeente Alblasserdam zal rapporteren. Het doel hiervan is om het verstrekken van informatie aan de gemeente zo transparant en gedegen mogelijke te doen in het kader van besluitvorming. Opgemerkt wordt dat in deze besluitvorming ook rekening gehouden wordt met aspecten die buiten deze rapportage liggen. Het onderzoek is in relatief korte tijd tot stand gekomen en de scenario’s zijn op basis van voorontwerpen nader uitgewerkt. Hoewel Iv-Consult zorgvuldig te werk is gegaan, zijn de kosten, de haalbaarheid en doorlooptijden zijn nog nader uit te werken én met meer nauwkeurigheid te bepalen. Primair doel is het kunnen vergelijken van de scenario’s en een globaal inzicht in de kosten en oplossingsrichtingen te krijgen.
COPA210368-R102 Revisie: 1
11/69
3
Vaststellen huidige situatie
3.1.
Aanvullende visuele inspecties
In de periode februari en maart 2022 zijn en een aantal inspecties geweest waarin de huidige situatie is vastgelegd. Alle panelen en onderdelen in de technische ruimte zijn gefotografeerd en in een overzicht terug vindbaar, zie ook bijlage L - Plattegrond en 3D overzichten. Tijdens deze inspecties is gericht gekeken naar o.a. lekkages, scheuren in het beton, mate van corrosie en ruimtebeslag van onderdelen. Ook zijn er steekproeven uitgevoerd gericht op specifieke aspecten van het RVS, het beton en de mogelijke versterkingen.
3.2.
3D verificatie en revisiemodel
Om een goed beeld te krijgen van de constructieonderdelen, hoeveelheden en mogelijkheden heeft IvConsult een 3D revisiemodel opgezet. Dit model wordt in IFC formaat ter beschikking gesteld aan de betrokken partijen. Daarnaast zijn er een paar tekeningen opgezet met doorsnedes. zie ook Bijlage L Plattegrond en 3D overzichten. Een decompositie en overzicht met de typische namen van de onderdelen is weergegeven in Figuur 3
Figuur 3, decompositie RVS wand
COPA210368-R102 Revisie: 1
12/69
3.3.
Inspectie en onderzoek RVS Bassinwand door Element
De firma Element is gevraagd om op locatie de corrosieschade van de bassinwanden in beeld te brengen en om te bepalen welke typen RVS gebruikt zijn. Om te bepalen welke typen corrosie (waaronder mogelijk Chloride spanningscorrosie Cl-SCC) zijn opgetreden en wat de mate van aantasting is, zijn enkele samples meegenomen voor onderzoek naar het laboratorium van Element te Breda (zie bijvoorbeeld Figuur 4). Focus ligt daarbij op de aanwezigheid van chloridehoudende zouten, gezien de belangrijke invloed van chloriden op meerdere vormen van corrosie van roestvast staal (spleetcorrosie, putcorrosie en Chloride spanningscorrosie (Cl-SCC)). Element is tevens gevraagd om op basis van de bevindingen een advies uit te brengen met betrekking tot de gecorrodeerde wanden. Figuur 4, voorbeeld beproefde bout door Element Het inspectierapport is opgenomen in bijlage A - Inspectierapport RVS uitgevoerd door Element. In dit voorliggende hoofdstuk wordt een bondige samenvatting gegeven van de belangrijkste conclusies van Element. Element heeft vastgesteld dat: 1. Er een sterk corrosief milieu is en dat er zeer hoge concentraties aan chloriden voorkomen; 2. De chloriden afkomstig zijn uit een groot aantal lekken en mede als gevolg van verdamping zijn ingedroogd. 3. Er twee soorten RVS aanwezig zijn, te weten ferritisch en austenitisch RVS. 4.
Vrijwel al het plaatmateriaal van ferritisch staal is en dat deze niet gevoelig is voor scheurvorming.. 5. De austenitisch RVS onderdelen (bouten, ankers, stoppers, klemmen en voeten) onder deze omstandigheden gevoelig zijn voor scheurvorming en daardoor op termijn kunnen bezwijken; 6. Alle onderzochte bouten, op één na, reeds een mate van scheurvorming vertonen als gevolg van spanningscorrosie, zie ook Figuur 5; 7. Diverse locaties aanwezig zijn met spleet- en putcorrosie; 8. Er meer dan circa 100 plekken zijn waar sporen te zien zijn van waar Figuur 5, Cl-SCC scheurvorming water lekt (of lekte). Hierbij adviseert Element de volgende aanbevelingen allemaal uit te voeren (zie Bijlage A voor een volledig advies met bijbehorende nuanceringen): a) Vervang alle austenitische RVS onderdelen (bouten, ankers, stoppers, klemmen en voeten) door onderdelen die voldoende weerstand hebben tegen spleetcorrosie. b) De plaatelementen van ferritisch staal kunnen gebruikt blijven worden, mits de aantasting niet te groot is. c) Reinig alle elementen van zoutresten, chloridehoudende afzettingen en roest. Herstel de beschermende oxidehuid door beitsen/etsen. Voorzie de onderdelen na herstel van een doorzichtige beschermlaag.
d) Pas het klimaat in de technische ruimte aan, door het dichten van lekkages, het aanbrengen van een actieve klimaatbeheersing die die zowel luchtvochtigheid, temperatuur als chloridedampen op een gewenst niveau houdt. e) Blijf met regelmaat inspecteren en vervang onderdelen indien nodig, want ondanks aanpassingen kan veroudering en nieuwe lekkage niet uitgesloten worden.
COPA210368-R102 Revisie: 1
13/69
3.4.
Analyse beton door Nebest
Nebest heeft de betonconstructie van de vloer op +1 en de begane grond geanalyseerd, scheuren in beeld gebracht en een aantal betonkernen geboord op o.a. locaties van scheuren. Doel van het onderzoek is het vaststellen van de staat van het beton, of de hoofdwapening is aangetast, wat de chloride indringing en carbonatatiediepte is. Het inspectierapport is opgenomen in bijlage B - Inspectierapport Beton uitgevoerd door Nebest. Nebest heeft vastgesteld op de door hen geïnspecteerde delen dat: • Tijdens de inspectie tientallen scheuren zijn gezien in zowel de vloer op +1 als de Begane grond; • De scheuren tot een scheurwijdte van 0,6mm gaan; • Het merendeel van de scheuren kleiner is dan 0,3mm; • Scheuren niet door en door zijn; • De hoofdwapening in de vloer op +1 niet is aangetast; • Het krimpnet onder de tegels op enkele plekken is aangetast; • Niet alle waterremmende folie onder de tegels is hersteld bij eerdere tegelreparaties; • De bovenste 10 cm van de begane grondvloer, waar de RVS wand op staat, is later gestort en juist in deze laag bevinden zich ook (krimp)scheurtjes die zich tussen de ankers verdelen; • De carbonatatiediepte gering is. • In de installatieruimte op de begane grond rondom het zwembad zijn op diverse locaties kenmerken van lekkage waargenomen. • Op veel locaties rondom het zwembad is de kitvoeg onthecht, met name aan de zijde van het tegelwerk.
• In het verleden verrichte herstelwerkzaamheden aan de kitvoegen met voegmortel is geen langdurig werkende en duurzame oplossing. Nebest heeft op basis van bovenstaande vastgestelde items het volgende geanalyseerd: • Scheuren: Gezien de hoeveelheid scheuren die is waargenomen en het vaste repetitieve patroon waarmee deze aanwezig zijn, zijn de scheuren zeer waarschijnlijk ontstaan door thermische krimp als gevolg van verhinderde vervorming (nieuwe laag beton op bestaande constructie). Geen van de waargenomen scheuren en de gemeten scheurwijdtes duidt op constructieve ondercapaciteit van het betreffende constructieonderdeel. • Betondekking en carbonatatiediepte: Op basis van de meetresultaten achten wij de kans op het in de toekomst ontstaan van carbonatatiegeïnitieerde wapeningscorrosie bij gelijkblijvende omstandigheden verwaarloosbaar. • Chloridegehalte: Op basis van de meetresultaten (alleen een sterk verhoogde gehalte in de buitenste betonlaag; ter plaatse van de wapening is het gehalte gering) achten wij de kans op het in de toekomst ontstaan van chloride-geïnitieerde wapeningscorrosie bij gelijkblijvende omstandigheden verwaarloosbaar. Nebest Adviseert: • Op dit moment achten wij het nog niet noodzakelijk preventieve maatregelen te treffen om de ontwikkeling van corrosie aan de wapening van de 1e verdiepingsvloer tegen te gaan.
Wel adviseren wij over een periode van circa drie jaar een hernieuwde inspectie uit te voeren. Bij deze inspectie dient met name te worden gelet op de ontwikkeling van corrosieplekken rondom de huidige lekkageplekken. COPA210368-R102 Revisie: 1
14/69
3.5.
Doorkijk naar oplossingen in scenario’s
Reeds in Fase 1 van het onderzoek is rekening gehouden met meerdere scenario’s voor het herstel van Blokweer. Vanuit het bouwteam zijn drie scenario’s benoemd als mogelijke oplossing. Deze scenario’s zijn in Hoofdstuk 2.3 al kort weergegeven en navolgende hoofdstukken nader beschreven: • Scenario A – herstel bestaande situatie door zwakke punten te herstellen en borgen. • Scenario B – vervangen RVS wand door een volledig nieuwe hoogwaardige resistente RVS wand • Scenario C – vervangen RVS wand door een nieuwe betonnen wand. Ieder scenario en oplossing heeft haar eigen voor- en nadelen ten aanzien van o.a.: • Kwaliteit; • Kosten; • Doorlooptijd en omvang; • Impact op beheer en onderhoud; • Combinatiemogelijkheden met verduurzaming/isolatie. Nadat we de diverse Scenario’s hebben beschreven vergelijken we in Hoofdstuk 7 de resultaten.
3.6.
Conclusie huidige situatie
Onderstaand zijn de voornaamste conclusies samengevat uit het nader onderzoek dat is uitgevoerd tussen februari en april 2022 ten aanzien van de huidige RVS wand (zie ook bijlage A) en de huidige betonconstructie (zie ook bijlage B): • Ventilatie aanbrengen is vereist; • Lekkages dienen verholpen te worden; • Schoonmaken en beschermen van RVS; • Rekening houden met toekomstig onvoorzien onderhoud; • Er is onderscheid te maken tussen constructief en functioneel falen; • Alle bouten dienen vervangen te worden; • Primaire supports van de staanders moeten worden vervangen of opgevangen door nieuwe supports die ook een tweede draagwegfunctie hebben; • Beton is voldoende gezond om te behouden voor verticale belastingen. Wel adviseren wij waar nodig scheuren groter dan 0,3mm te injecteren.
COPA210368-R102 Revisie: 1
15/69
4
Scenario A – herstellen bestaande situatie
4.1.
Doel
Met zo min mogelijk impact voor de bestaande situatie de constructie veiligstellen waarna het zwembad weer voor een bepaalde periode van 30 jaar in gebruik genomen kan worden.
4.2.
Nader onderzoek naar de faalmechanismen en belastinggraad van de verbindingsmiddelen
De belangrijkste conclusies uit rapport R-101 (Fase 1) en de resultaten uit materiaal onderzoek (RVS / Beton) voor de verbindingsmiddelen zijn: • In het algemeen is de belastinggraad van de bouten relatief laag en kunnen belastingen opgevangen door omliggende bouten indien één bout bezwijkt. Maar omdat bouten austenitisch RVS zijn en dus het risico bestaat van plots bezwijken van meerdere bouten binnen afzienbare tijd (onvoorspelbaar gedrag), dienen alle bouten te worden vervangen. • Ankers zijn ook van austenitisch RVS, maar kunnen niet vervangen worden vanwege de (verlijmde) verbinding in het beton. Het risico van bezwijken wordt opgevangen door voor de onderdelen die tot constructief falen kunnen leiden en met ankers zijn aangesloten, een tweede draagweg te verzorgen.
4.3.
Bepaling van 2e draagweg onderdelen
De staanders zijn de key-elementen (zie ook rapport R-101) van de constructie zijn; mocht er één staander bezwijken kan dit constructief falen tot gevolg hebben van de gehele zwembad wand. De tweede draagweg moet er dus voor zorgen dat voor alle onderdelen, die momenteel zorgen voor de sterkte en stabiliteit van de staanders, er voldoende alternatief is bij bezwijken. De ontworpen 2e draagweg bestaat uit de volgende onderdelen, zie ook Figuur 6 en Figuur 7: • Additionele schoren die steun verlenen aan de bovenzijde van de staanders. • Nieuwe voetconstructies van de staanders of eventuele nieuwe klemconstructies De additionele schoren zijn bedoeld om de belasting, die momenteel wordt afgedragen aan de verdiepingsvloer (die hier theoretisch niet voldoende capaciteit voor heeft) direct over te brengen naar de begane grondvloer, zie ook Memo COPA210368-M106. De staanders worden tevens voorzien van een nieuwe voet, die niet alleen de verticaal gerichte normaalkracht uit de staander naar de fundatie kan afdragen, maar ook in staat is om de horizontale dwarskracht uit de staander in de fundatie te brengen (2e draagweg voor de stoppers). In dit concept kan de bestaande schoor (U65x65x5) wegvallen zonder gevolgen voor constructieve veiligheid.
COPA210368-R102 Revisie: 1
16/69
Gekozen moet worden deze verbinding wel of niet los te maken. Falende steun of verdiepingsvloer Bij verbinden met bouten gebruik maken van bestaande gaten (niet getekend) in staander, vulplaat voorzien gelijk aan dikte versterking.
Bestaande versterkingsplaat voor en achter verbonden met bouten (in het werk geboord).
1900
Clash met bestaande versterking, oplossen door opnemen van boutgaten van de versterking in de schoor.
Inbooranker(s) door voetplaat als bestaande schoor.
250
850
150
500
Nieuwe staandervoet.
Additionele schoor en nieuwe staandervoet in doorsnede bassinwand Figuur 6, locaties 2e draagweg toevoegingen
COPA210368-R102 Revisie: 1
17/69
Figuur 7, constructie met 2e draagweg
4.4.
Bestaande bouten en onderdelen
Iv-Consult heeft overwogen of het mogelijk is de bestaande en onderdelen bouten te blijven gebruiken, door hier een risicogestuurde aanpak in te volgen. Hierbij kan de primaire vraag worden gesteld: Hoe waarschijnlijk is het dat bouten, steunen en klemmen bezwijken? Die kans lijkt klein, echter uit de literatuur volgt dat interkristallijne- en spanningsscheuren in corrosieve omstandigheden snel kunnen ontstaan. Deze scheuren zijn niet zichtbaar. Deze scheurgevoelige onderdelen vormen in feite een “black box”. De literatuur geeft een indicatieve minimale degradatieperiode aan van circa een half jaar, uitgaande van een gezonde beginsituatie. We hebben momenteel geen gezonde beginsituatie en de periode betreft reeds enkele jaren. Het klimaat is sterk corrosief. Element constateert in haar onderzoek dat er reeds scheurvorming plaatsvindt. Daarnaast zullen chlorides die in een scheur op onbereikbare plek zitten niet kunnen worden verwijderd en risico blijven vormen. Om voldoende zekerheid te krijgen zal daarom een significant deel van de bouten, steunen en klemmen risicogestuurd en periodiek moeten worden getest om statistisch bewijs te krijgen dat ze veilig zijn. Dit is complex, kostbaar en op diverse onderdelen ook erg lastig tot niet uitvoerbaar. Het is dan al snel goedkoper en statistisch ook veel zekerder om bouten en onderdelen te vervangen door een betrouwbaarder materiaal.
Dit is ook wat Element concludeert in haar rapportage (zie Bijlage A). Om die reden acht Iv-Consult een oplossingsrichting voor het zwembad Blokweer op basis van statistiek en periodiek testen onvoldoende haalbaar en is deze oplossingsrichting niet verder uitgewerkt met risicoanalyses en bijbehorende speciale inspectieprotocollen.
COPA210368-R102 Revisie: 1
18/69
Iv-Consult is daarbij van mening dat de huidige constructieve uitgangspunten, bij behoud van de huidige RVS bouten en onderdelen, gedurende de beoogde levensduur niet met voldoende zekerheid kunnen worden geborgd. Hieruit volgt dat zonder aanpassingen (2e draagweg, klimaat e.d.) de publieke constructieve veiligheid onvoldoende kan worden geborgd. Om voorgaande reden pleit Iv-Consult voor volledige vervanging van de bouten én toevoeging van een tweede draagweg onder de voorwaarde dat het klimaat wordt verbeterd en het corrosie proces wordt gestopt of significant wordt vertraagd. Element gaat hierin nog wat verder en adviseert dat, naast de bouten, ook alle bestaande onderdelen van austenitisch RVS vervangen zouden moeten worden om verwarring te voorkomen. Iv-Consult kan op dit laatste punt nog opmerken dat met het duidelijk markeren van de bestaande austenitische RVS onderdelen verwarring kan worden voorkomen. We adviseren hierbij de bestaande onderdelen zo veel als mogelijk te laten zitten vanuit het principe van tweede draagweg.
4.5.
Vervanging van alle bouten
De volledige zwembadconstructie bevat circa 8.400 bouten en ca 1200 ankers. Deze bouten dienen vervangen te worden. Zie ook de boutenlijst in bijlage K - Boutenlijst Scenario A. De keuze voor het nieuw type bout zal waarschijnlijk een speciale RVS of een gecoate bout zijn die indien nodig galvanisch geïsoleerd wordt aangebracht. De keuze zal, gelet op de grote aantallen, mede vanuit een kostenoogpunt, levertijden en/of beschikbaarheid worden gemaakt.
4.6.
Schoonmaken en beschermen
Onderstaande handelingen dienen uitgevoerd te worden: • Aanwezige roestvorming verwijderen. • Zoutaanslag grondig verwijderen. • Oppervlakte van het RVS aan de zijde van de technische ruimte van het zwembad behandelen met eventueel speciaal reinigingsmiddel, een beits of etsmiddel zodat de oxidehuid hersteld wordt. • Het RVS beschermen met een blanke laag tectyl, wax of vergelijkbaar middel.
4.7.
Aanbrengen van ventilatie
De technische ruimte is momenteel beperkt geventileerd. Dit heeft tot gevolg dat de ruimte nu een te hoge relatieve vochtigheid heeft, maar ook relatief warm is en een vrij hoge verzadigingsgraad heeft van chloridehoudende dampen. Op de RVS wand zijn zoutafzettingen en vochtige plekken te zien en zijn er zelfs met zout verzadigde oplossingen. In combinatie met de warmte zal dit leiden tot corrosie en in het bijzonder bij austenitisch RVS leidt dit tot een conditie met een zeer hoge kans op spanningscorrosie. Zie ook het rapport in bijlage A - Inspectierapport RVS uitgevoerd door Element Voor het verbeteren van de ventilatie zijn er twee varianten uitgewerkt die beide uitgaan van de aanvoer van buitenlucht en de afvoer van binnenlucht, zie ook bijlage E - Memo 108 – ventilatie. 4.7.1. Variant 1 – ventilatiesysteem met warmte terugwinning Deze variant gaat uit van een eigen 3 fase ventilatiesysteem die buitenlucht onbehandeld aanzuigt en via een kunststof warmtewisselaar (i.v.m. chloriden) verwarmt en via een leiding de ruimte inblaast met een capaciteit tot max. 2500 m3/uur. Hier ontstaat er een circulaire homogene stroming van droge en toch redelijk warme lucht. De warme lucht is te zien als een isolatielaag tussen het zwembad en de gevel.
COPA210368-R102 Revisie: 1
19/69
Deze schone lucht neemt vocht en chloridedampen op en verlaat via een afvoerleiding, de warmtewisselaar en een uitblaasleiding de technische ruimte. Hotspots en dead spots worden door het relatief hoge ventilatie debiet sterk verminderd. Zie ook Figuur 8 en Figuur 9. Deze nieuwe ventilatie zal een naar verwachting een grote en positieve invloed hebben op het klimaat in de technische ruimte en hierdoor corrosievorming sterk tegengaan. Op plaatsen waar ventilatie geen invloed kan uitoefenen, zoals in spleten tussen twee aanliggende RVS delen, zullen corrosieverschijnselen kunnen blijven optreden. De grote zwemruimte wordt momenteel met ca 16.000m3/uur geventileerd. De bestaande primaire installatie is uitgerust op ca 18.000 m3/uur. De bestaande luchtbehandelingskanalen zijn naar onze inschatting groot genoeg om hier op aan te sluiten. De inhoud van de technische ruimte is ca 1/8 van die van het zwembad. Het inzetten van het primaire luchtbehandelingssyteem in de technische ruimte is echter vanwege ErPrichtlijnen en ontbrekende warmte terugwinning onwenselijk. Mede daarom is voor bovengenoemd zelfstandig opererend systeem gekozen.
Figuur 8, overzicht drie fase ventilatiesysteem inde technische ruimte met warmte terugwinning
Figuur 9, detail WTW ventilatiesysteem in de technische ruimte
COPA210368-R102 Revisie: 1
20/69
4.7.2. Variant 2 - kanaalventilator Een goedkopere variant is om koude onbehandelde buitenlucht in te blazen met eenzelfde debiet als variant 1 en dit ook homegeen door de technische ruimte te laten circuleren en dan af te voeren zonder een warmte terugwininstallatie. Dit heeft door het groter koelende vermogen een wat hoger effect in het verbeteren van de luchtkwaliteit, echter wordt warme lucht actief uitgeblazen en neemt het energie verlies toe, met name in koude perioden. Zie ook Figuur 10. Een kunststof ventilator voert lucht af via het bestaande afblaaskanaal. De inkomende verse buitenlucht wordt door de onderdruk via een (nieuwe) roosterdeur naar binnen gezogen.
Figuur 10, kanaalventilator
COPA210368-R102 Revisie: 1
21/69
4.8.
Bouwkundige aanpassingen
4.8.1. Verwijderen zwemlijnen De natte zwemlijnen worden nu door gaten in de vloer op +1 in plastic bakken in de technische ruimte neergelaten. Deze lijnen dienen op +1 zwembad niveau opgeborgen te worden om instromende chloridehoudende lucht en vocht te weren. De doorvoeringen dienen afgesloten te worden. Zie Figuur 11.
Figuur 11, zwemlijnen door de vloer op +1
4.8.2. Opbergruimte voor materiaal en chemische producten De technische ruimte dient een schone ruimte te zijn waar chemische producten netjes opgeborgen dienen te worden, waardoor eventuele bevochtiging, uitloging en/of uitdamping sterk wordt geremd. In combinatie met de nieuwe ventilatie zal dit aanzienlijk verbeteren. De bestaande situatie zoals in Figuur 12 dient verbeterd te worden. Ook dient de ruimte schoon en opgeruimd te zijn, zodat ventilatie niet onnodig wordt gehinderd. Voor een schone opslag zal een opbergruimte aangebracht dienen te worden in de technische ruimte.
Figuur 12, opslag chemische producten in technische ruimte
COPA210368-R102 Revisie: 1
22/69
4.8.3. Injecteren betonconstructie Uit de inspectie van de betonconstructie is gebleken dat er diverse scheuren zijn met een scheurwijdte van meer dan 0,3 mm. De scheurwijdtegrens is bedoeld om het dieper liggende beton te beschermen tegen indringing van water en zouten. Indien het klimaat sterk wordt verbeterd en lage luchtvochtigheid door de ventilatie hoeft een scheurwijdte van 0,4 tot 0,6 mm niet per se een probleem te zijn. Het is echter wel mogelijk deze te injecteren om daarmee meer zekerheid te krijgen dat de dieper liggende beton afgeschermd wordt. Zie Figuur 13.
Figuur 13, scheurmeting van het zwembad tijdens een schouw én een voorbeeld van scheurinjectie
4.8.4. Voegen en tegelwerk De voegen tussen de goot, afvoeren en de wand met de vloer op +1 dienen te worden vervangen door een hoogwaardige kit. Momenteel kruipt er water op diverse locaties naar binnen en zoekt zich een weg naar de technische ruimte. Hierbij is het niet altijd vast te stellen waar het water vandaan komt, waardoor alle afdichtingen vernieuwd dienen te worden. Voorgesteld wordt dus om de gehele kitnaad te vervangen, de goot na te lopen en kritische punten te voorzien van bijvoorbeeld een nieuwe beschermende coating. Daar waar scheuren in tegelwerk aanwezig zijn, of daar waar tegels ontbreken of hersteld moeten worden dient aandacht gegeven te worden aan de waterremmende folie die onder de tegels ligt. Ontbreken van folie zal uiteindelijk tot indringen van chlorides in de afwerklaag leiden en het hier aanwezige krimpnet lokaal kunnen aantasten. Door de corrosie van het krimpnet kan op termijn de afwerklaag worden opgedrukt en die dient dan vervangen en hersteld te worden. Op dit moment lijkt dit effect beperkt, maar het is denkbaar dat over een langere periode schades kunnen optreden. Het is verstandig hier enig toekomstig herstelwerk in te voorzien.
COPA210368-R102 Revisie: 1
23/69
4.9.
Kosten voor aanpassingen en beheer en onderhoud
4.9.1. Kosten aanpassingen De kosten voor de aanpassingen zijn in bijlage N - Uitgewerkte Ramingen nader toegelicht en betreffen onder andere kosten voor: • Herstel bestaande RVS wand • Herstel tegelwerk, naden en delen van de goot • Aanbrengen van ventilatie met warmte terugwinning • Bouwkundige aanpassingen • Kosten voor beheer en onderhoud, inclusief risico’s (zie bijlage I) • (Terugkomende) lekkage als gevolg van functioneel falen
Scenario \ impact*
A. Herstel bestaand
Kosten herstel € 973.843
Onderhoud (NCW **)
Totale Kosten (NCW **)
Totale Kosten (per jaar**)
Hersteltijd
€ 200.129
€ 1.173.972
€ 57.397
10-12 mnd.
*Bovenstaande kosten en hersteltijd zijn globale inschattingen bedoeld voor vergelijk en bestaan voornamelijk uit aannemerskosten. Er zit een relatief grote bandbreedte in nauwkeurigheid op deze kosten. Het is geen raming op gemeentelijk stichtingskostenniveau, er ontbreken (deels) kosten voor voorbereiding, toeslagen, directievoering en toezicht (VDT). De bedragen zijn exclusief BTW. Daarnaast is er (nog) geen financieringsmodel afgesproken en verwerkt in deze kosten. **De gehanteerde equivalente netto contante waarde bij een discontovoet van 2,5% De afzonderlijke kostenramingen zijn te vinden in bijlage M en N.
COPA210368-R102 Revisie: 1
24/69
4.9.2. Globale doorlooptijd herstelperiode De globale doorlooptijd van Scenario A is ingeschat op ca. 10 tot 12 maanden. In deze tijd moeten de volgende hoofdactiviteiten worden uitgevoerd: • Uitwerken DO/UO • Offerte 2e draagweg • Opdrachtverstrekking 2e draagweg • Voorbereiding en inkoop materiaal • Fabricage 2e draagweg • Montage 2e draagweg • Inkoop onderdelen ventilatiesysteem • Aanbrengen nieuw ventilatiesysteem • Schoonmaken RVS + aanbrengen Tectyl • Bouten vervangen • Uitvoer alle benodigde bouwkundige werkzaamheden • Vullen en conditioneren water • Vergunning/vrijgave en ingebruikname
COPA210368-R102 Revisie: 1
25/69
5
Scenario B - nieuwe hoogwaardige RVS wand
Als alternatief voor herstel van de bestaande wandconstructie is een tweede scenario uitgewerkt, waarbij wordt overgegaan tot vervanging door een vergelijkbare constructie met duplex RVS dat aanzienlijk beter bestand is tegen een chloride houdende atmosfeer. Doordat duplex staal wat specialistischer van aard is zal de uitvoering en uitbesteding van dit deel onder begeleiding van een hoofdaannemer plaats dienen te vinden.
5.1.
Ontwerp alternatieve hoogwaardige Duplex RVS wand
Het schetsontwerp van de alternatieve bassinwand in hoogwaardig Duplex RVS lijkt in opbouw enigszins op de bestaande wand, maar werkt constructief gezien als de betonnen wand van scenario C. Dit betekent dat de wand is ingeklemd op de fundatie, niet gesteund wordt met schoren en voor de afdracht van krachten ook niet meer afhankelijk is van de verdiepingsvloer (perron). In vergelijking met de bestaande wand is de complexiteit van het schetsontwerp lager, het gebruikte materiaal beter en het aantal boutverbindingen veel kleiner. Naar verwachting zal dan ook het beheer en onderhoud eenvoudiger en goedkoper zijn dan bij de bestaande wand. Er zal, net als bij Scenario A, ventilatie nodig blijven en gelet op milieu zal dit inclusief warmte terugwinning moeten zijn.
Figuur 14, Schetsontwerp Duplex RVS bassinwand
De Duplex RVS bassinwand bestaat uit geprefabriceerde gelaste elementen van ongeveer 1,8 meter lang en 2,6 meter hoog. Deze elementen worden met ankers verbonden aan de bestaande betonnen opstort net boven het niveau de begane grondvloer. Net als bij de bestaande wand worden de elementen onderling met bouten verbonden. Aan de waterzijde wordt de wand afgewerkt met een folie. COPA210368-R102 Revisie: 1
26/69
Voor dit concept zijn beperkt constructieve berekeningen en schetsen gemaakt, zie bijlage H. Als voor scenario B wordt gekozen moet het ontwerp verder worden uitgewerkt en onderbouwd met uitgebreide berekeningen. Vanuit het schetsontwerp van scenario C is bekend dat ongeveer 0,80m lange ankers of stekken moeten worden voorzien (inboren), die tot nagenoeg de onderkant van de betonnen begane grondvloer reiken. Een nieuwe wand is robuuster te maken dan de huidige, maar blijft relatief veel naden bevatten die op langere termijn alsnog potentiële lekken kunnen worden.
5.2.
Kosten van de vervanging en beheer en onderhoud
5.2.1. Kosten t.b.v. de Aanpassingen De hoofdcomponenten van de kostenraming zijn: • Verwijderen van de huidige RVS wand (hier is ook een opbrengst gerekend); • Verwijderen en installeren van de beweegbare vloer; • Versterken betonnen opstort; • DO en UO engineering; • Bestellen, fabriceren en leveren nieuwe duplex stalen wand; • Beheer en onderhoud (zie bijlage I); • Ventilatie en Bouwkundige aanpassingen; Scenario \ impact* B. Nieuwe RVS wand
Kosten herstel Onderhoud Totale Kosten (NCW **) (NCW **) € 1.722.076 € 68.065 € 1.790.140
Totale Kosten (per jaar**) € 87.522
Hersteltijd 12-18 mnd.
*Bovenstaande kosten en hersteltijd zijn globale inschattingen bedoeld voor vergelijk en bestaan voornamelijk uit aannemerskosten. Er zit een relatief grote bandbreedte in nauwkeurigheid op deze kosten. Het is geen raming op gemeentelijk stichtingskostenniveau, er ontbreken (deels) kosten voor voorbereiding, toeslagen, directievoering en toezicht (VDT). De bedragen zijn exclusief BTW. Daarnaast is er (nog) geen financieringsmodel afgesproken en verwerkt in deze kosten. **De gehanteerde equivalente netto contante waarde bij een discontovoet van 2,5% De afzonderlijke kostenramingen zijn te vinden in bijlage M en N. 5.2.2. Globale doorlooptijd De globale doorlooptijd van Scenario B is ingeschat op ca. 12 tot 18 maanden, waarbij de volgende hoofdactiviteiten zijn voorzien: • Sloop en afvoer bestaande bassinwand; • Voorbereiden, reparatie en versterken betonnen opstort; • Uitwerken DO/UO; • Offerte duplex RVS, sterk afhankelijk van nikkelprijs; • Opdrachtverstrekking; • Voorbereiding en inkoop materiaal (lange doorlooptijd); • Fabricage; • Montage (door externe partij/ hoofdaannemer te installeren); • Inkoop onderdelen ventilatiesysteem; • Aanbrengen nieuw ventilatiesysteem; COPA210368-R102 Revisie: 1
27/69
• • • •
Uitvoer alle benodigde bouwkundige werkzaamheden; Restpunten, afwerking en oplevering; Vergunningsvrijgave; Vullen, conditioneren water en ingebruikname.
Opgemerkt wordt dat met name de inkoop van duplex staal in de huidige markt enige tijd vraagt (ca 3 tot ca 5 maanden). Het verwerken van dergelijk duplex materiaal vraagt daarnaast hogere laskwalificaties die niet veel leveranciers hebben. Het is daarmee ook een wat lastig te plaatsen en of te plannen opdracht met een relatief klein aantal aanbieders. Onderstaande planning is daarmee een inschatting van dit moment en is gelet op de veranderlijkheid van de staalmarkt, die sterk afhankelijk is van het tijdstip van besluitmomenten en mogelijke opdrachtverstrekking.
Alternatief – wand van gegalvaniseerd en gecoat koolstofstaal: Een nieuwbouwoplossing in gegalvaniseerd en dubbel gecoat staal is te overwegen voor een periode van 30 jaar. Voor galvaniseren dienen de platen gemiddeld wel 5mm dik te zijn, wat tot meer massa leidt. Daarnaast is het galvaniseren en coaten een activiteit dat kosten toevoegt. De kosten van een dergelijke wand liggen desondanks lager (geschat op ca 50%) dan van duplex staal en is sneller en door meer partijen te vervaardigen en installeren. Indien gewenst kan deze variant wat verder worden uitgediept, waarbij nu de verwachting is dat de kosten gelijk of zelfs wat lager zijn dan die van een betonnen wand, maar daarbij heeft beton het voordeel dat hier een referentieperiode van 50 jaar gehanteerd kan worden. Bij deze wand blijft echter ook een risico bestaan op corrosie op locaties van scherpe hoeken, beschadigingen en in spleten en al deze periodiek geïnspecteerd moeten worden. Indien we deze variant met de andere scenario’s vergelijken, heeft deze een lagere scoren dan een betonnen wand.
COPA210368-R102 Revisie: 1
28/69
6
Scenario C – nieuwe betonnen wand
Als derde scenario is gekozen voor een betonnen variant die in het werk wordt gestort, gebaseerd op de huidige afmetingen van het zwembad. Hoewel beton een goede optie lijkt te zijn, is beton niet waterdicht en zal het tegen chloride indringing beschermd moeten worden. Dit zal middels een folie en/of dichtende coatings aan de waterzijde gerealiseerd moeten worden. Stortnaden en krimpscheuren zullen potentiële lekken kunnen zijn, die goed moeten worden ontworpen om dit te voorkomen. De betonkwaliteit en benodigde milieuklasse dient aan te sluiten op de toepassing in een zwembad en deze eisen ligger hoger dan bij standaard beton. Ook bij een betonvariant zal de technische ruimte wel beter geventileerd moeten worden, echter zou dit waarschijnlijk met lagere eisen en debiet kunnen gebeuren.
6.1.
Ontwerp alternatieve betonnen wand
In het schetsontwerp worden de alternatieve bassinwanden van beton ingeklemd verbonden met de bestaande begane grond vloer van het huidige zwembad. Hiervoor dienen er een groot aantal stekeinden in de bestaande vloer en in de opstort aangebracht te worden (zie Figuur 15 en Figuur 16). De nieuwe betonnen wanden hoeven aan de bovenzijde niet gesteund te worden tegen de aanwezige (perron) vloer. In vergelijking met de bestaande wand is de complexiteit van dit schetsontwerp aanzienlijk lager, het gebruikte materiaal beter verkrijgbaar en zijn er geen losse componenten. Wel is het gewicht aanzienlijk hoger. Naar verwachting zal dan ook het beheer en onderhoud het goedkoopst van alle scenario’s zijn en het risico op falen van onderdelen het laagst.
Figuur 15, Schetsontwerp betonnen bassinwand
COPA210368-R102 Revisie: 1
29/69
Figuur 16, Wapening schetsontwerp betonnen bassinwand
Voor inzicht in de verdere uitwerking van dit concept/schetsontwerp wordt verwezen naar bijlage Error! Reference source not found.- Error! Reference source not found.
6.2.
Kosten van de vervanging en beheer en onderhoud
De hoofdcomponenten van de kostenraming zijn: • Verwijderen van de huidige RVS wand (hier is ook een opbrengst gerekend); • Verwijderen en installeren van de beweegbare vloer; • Versterken betonnen opstort; • DO en UO engineering; • Aanbrengen betonnen wand (in het werk gestort); • Ventilatie (kleinere versie als bij scenario A en B); • Beheer en onderhoud (zie bijlage I) • Bouwkundige aanpassingen; Scenario \ impact*
Kosten herstel
C. Nieuwe Betonnen wand
€ 1.068.964
Onderhoud (NCW **) € 65.024
Totale Kosten (NCW **) € 1.133.988
Totale Kosten Hersteltijd (per jaar**) € 55.442
10-12 mnd.
*Bovenstaande kosten en hersteltijd zijn globale inschattingen bedoeld voor vergelijk en bestaan voornamelijk uit aannemerskosten. Er zit een relatief grote bandbreedte in nauwkeurigheid op deze kosten. COPA210368-R102 Revisie: 1
30/69
Het is geen raming op gemeentelijk stichtingskostenniveau, er ontbreken (deels) kosten voor voorbereiding, toeslagen, directievoering en toezicht (VDT). De bedragen zijn exclusief BTW. Daarnaast is er (nog) geen financieringsmodel afgesproken en verwerkt in deze kosten. **De gehanteerde equivalente netto contante waarde bij een discontovoet van 2,5% De afzonderlijke kostenramingen zijn te vinden in bijlage M en N.
6.3.
Langere levensduur
Opgemerkt moet worden dat een betonnen variant naar alle waarschijnlijkheid over een langere periode, van bijvoorbeeld 50 jaar afgeschreven kan worden. Dit heeft direct een grote reductie in de afschrijving per jaar. In de NCW berekening is wel 30 jaar aangehouden. In het vergelijk (zie de Management Samenvatting) hanteren we een afschrijving van 50 jaar om het voordeel van beton uit te drukken.
6.4.
Mogelijkheid tot extra isolatie
In tegenstelling tot RVS, die blootgesteld moet zijn aan directe ventilatie, zou je bij beton kunnen overwegen een extra isolatielaag met een damp-open karakter aan te brengen en waarbij demontage mogelijk moet zijn voor eventuele inspecties. Doordat de isolatie dan ook aan de betonzijde is, zal de temperatuur in de technische ruimte dalen. De totale isolatiewaarde over de wand en de gevel zal toenemen. Hoewel de wand maar een klein deel op het totale bad is, de technische ruimte een soort “spouw” is, zal een dergelijke extra isolatie bijdragen aan een reductie van de warmtestroom en benodigde energie. Dit is een pluspunt voor een betonnen variant. Zie ook bijlage G waar een energievergelijk is gemaakt (op lokaal wand niveau).
6.5.
Globale doorlooptijd aanpassing betonwand
6.5.1. Globale doorlooptijd bij een standaard procedure De globale doorlooptijd van Scenario C wordt ingeschat op ca. 12 tot 18 maanden, waarbij de volgende hoofdactiviteiten zijn voorzien: • Uitwerken DO/UO; • Offerte traject, uitvraag bij diverse civiele aannemers; • Opdrachtverstrekking; • Fabricage bekistingen, kan in staal en/of hout, kosten mede afhankelijk van detailniveau goot; • Sloop en afvoer bestaande bassinwand; • Inboren van stekeinden in de bestaande betonnen begane grond; • Stellen bekistingen; • Aanbrengen wapening; • Storten beton; • Uitvoer alle benodigde bouwkundige werkzaamheden; • Op- en Afname werk; • Restpunten, vergunningsvrijgave; • Vullen en conditioneren water; • Ingebruikname.
COPA210368-R102 Revisie: 1
31/69
Een globale planning zal als volgt kunnen zijn; waarbij de voorbereiding, start en proceduretijd bepalende factoren zijn:
6.5.2. Mogelijkheden tot verkorten doorlooptijd: Onderstaand is een globale studie opgenomen naar de mogelijkheden tot verkorten van de doorlooptijd. De winst ligt met name in de volgende wijzigingen: • Bouwteam aanpak Door in te zetten op een bouwteamaanpak, kan sneller worden geschakeld en kan ontwerp, voorbereiding en onderlinge afstemming meer parallel aan elkaar lopen in plaats van serieel. Voordeel is ook dat doelgericht gewerkt kan worden, waarbij het product primair in functie staat van techniek en tijd. Dit wil niet zeggen dat de kosten wezenlijk zullen afwijken van een regulier proces, want door de verkregen efficiëntie en een beperkte oplossingsruimte zullen hieruit volgende kosten zich in een redelijke en bijpassende bandbreedte manifesteren. • Verkorten van procedures Indien de gemeente haar procedures kan verkorten zal dit ook tijd opleveren. De mogelijkheden hiervoor liggen binnen het domein van de gemeente. Een reductie van circa 90 werkdagen in de doorlooptijd lijkt mogelijk als activiteiten worden samengevoegd. Dit is een reductie van ca. 4 maanden. Gelet op besluitvormingstijd, de hoeveelheid parallelle activiteiten voor bouwkunde, E&I, e.d. verwachten we dat een periode van ca 10 tot 12 maanden haalbaar zou kunnen zijn.
Risico’s bij deze verkorte aanpak (op dit moment) zijn de gelijktijdige beschikbaarheid van personeel voor alle disciplines, vakanties, materiaal en de benodigde procestijd. De planning zal in samenspraak met een beschikbaar bouwteam nauwkeuriger bepaald moeten worden.
COPA210368-R102 Revisie: 1
32/69
7
Vergelijk van de Scenario’s
In dit hoofdstuk vergelijken we de drie scenario’s praktisch op een aantal hoofdaspecten en waarderen we deze met een score. De scores hebben per aspect een gelijke wegingsfactor. Een score van 1 is de laagste en slechtste score en 3 is de beste score. Hiermee wordt een kwalitatief beeld geschetst van de prestaties van de scenario’s.
7.1. •
•
•
•
•
•
Hoofdaspecten
Bouwkosten De bouwkosten worden beoordeeld naar de kosten per jaar. De laagste krijgt de beste score. De betonnen variant heeft bij een referentieperiode van zowel 30 als 50 jaar de laagste kosten. Onderhoud Het aandeel onderhoud per jaar is een indicator voor de score en heeft ook te maken met wenselijkheid, complexiteit en beheersbaarheid van het zwembad. Beton krijgt hier de beste score. Energie Door de noodzaak van complexere ventilatie bij Scenario A en B af te zetten tegen de mogelijkheid tot een gewone ventilatie en wandisolatie bij scenario C, scoort C het beste en A het slechtste. Tijd De uitvoeringstijd van scenario 1 lijkt vooralsnog het beste. Scenario 3, een Nieuwe RVS wand scoort het slechtst, met name door de onzekerheid in verkrijgbaarheid van materiaal en een beperkt aantal leveranciers. Risico Met risico wordt bedoeld, de mate waarin onderhoudsproblemen weer kunnen optreden en kunnen worden gemitigeerd. Dit risico is voor scenario 1 het grootst, voor scenario 3 het laagst Betrouwbaarheid Met dit item wordt bedoeld hoe betrouwbaar de technische oplossing is en de mate van problemen die in het ontwerp en/of de uitvoering naar voren komen. Een betonnen variant is het meest flexibel te maken, te dichten en start vanuit een schone ondergrond en daardoor ook het meest betrouwbaar te krijgen.
7.2.
Vergelijk overzicht en conclusie
Tabel 7.1 – criteria analyse van de scenario’s
Scenario
kosten onderhoud energie
tijd
risco
betrouwbaarheid
Totaalscore
1
Herstel
2
1
1
1
1
1
8
2
Nieuw RVS
1
2
2
3
2
2
12
3
Beton
3
3
3
2
3
3
17
Conform Tabel 7.1 scoort de betonnen variant met 17 punten het beste.
COPA210368-R102 Revisie: 1
33/69
BIJLAGEN
COPA210368-R102 Revisie: 1
34/69
A. Inspectierapport RVS uitgevoerd door Element
COPA210368-R102 Revisie: 1
35/69
RAPPORT
INSPECTIE VAN DE RVS BASSINWAND IN HET OVERDEKTE ZWEMBAD BLOKWEER TE ALBLASSERDAM - INCLUSIEF DESTRUCTIEF VERVOLGONDERZOEK
© Auteursrecht Element Materials Technology Rotterdam B.V. Alle rechten voorbehouden. Dit rapport (inclusief eventuele bijlagen en bijlagen) is opgesteld voor het exclusieve gebruik en ten behoeve van de geadresseerde(n) en uitsluitend voor het doel en onder de voorwaarden van het contract waarvoor het is verstrekt. Behoudens uitdrukkelijke voorafgaande schriftelijke toestemming mag geen enkel deel van dit rapport worden gereproduceerd, verspreid, gecommuniceerd, gebruikt of ingeroepen door derden. Wij aanvaarden geen enkele aansprakelijkheid, plicht of verantwoordelijkheid (contractueel, uit onrechtmatige daad (inclusief nalatigheid) of anderszins) jegens enige andere persoon dan de met name genoemde geadresseerde(n) van dit rapport. De inhoud van dit rapport mag niet worden gebruikt in enig ander document, circulaire of verklaring of worden gebruikt in een rechtszaak zonder onze voorafgaande schriftelijke toestemming.
Opdrachtgever
: Gemeente Alblasserdam
Ref. opdrachtgever
: 2022-0034053 / AL501004
Element Project
: ERO037689P
Rapportnummer
: ERO037689 Rev. 0
Onderzoeksperiode
: 22 maart - 20 april, 2022
Datum rapport
: 13 mei, 2022
Datum revisie
:
Onderzoeker/Auteur
: ir. R. Boschma IWE
Classificatie
: ---
Verdeling
: Gemeente Alblasserdam t.a.v. Dhr. B. van der Horst
(pdf)
: Element, archief
(pdf)
STRIKT VERTROUWELIJK Element Breda is een handelsnaam van Element Materials Technology Rotterdam B.V. Tenzij nadrukkelijk anders is overeengekomen, zijn op al onze aanbiedingen en overeenkomsten de “Algemene voor uitvoering van werkzaamhedendoor Element Materials Technology Rotterdam b.v.”, van toepassing. ET_1048_06
ERO037689 Rev. 0 Pagina 2 van 36
1 Introductie en achtergrondinformatie De roestvast stalen (rvs) bassinwand van binnenzwembad Blokweer te Alblasserdam vertoonde aan de zijde van de technische ruimte aantasting door corrosie. De volgende informatie is door de Gemeente Alblasserdam, in samenwerking met SPIE en IV-consult, aangeleverd aan Element Materials Technology Rotterdam B.V. (“Element”, locatie Breda): Zwembad Blokweer betreft één enkel bassin met een lengte van ca. 25 meter en een breedte van ca. 22 meter en is in 2014 nieuw opgeleverd. De vloer van het bassin evenals de vloer onder de bassinwanden is gemaakt van gewapend beton. De wanden van het bassin zijn echter gemaakt van roestvast staal (rvs) en deze zijn op de betonnen vloer bevestigd middels chemische ankers. Rondom het gehele bassin is een technische ruimte aanwezig met als plafond de vloer waarop het publiek toegang heeft tot het bassin. De waterzijde van de rvs bassinwanden is bedekt met een waterdichte folie. Terzijde van de technische ruimte is het rvs onbedekt, juist aan deze zijde is aantasting (corrosie, roest) van het rvs opgetreden. Het klimaat in de technische ruimte wordt door IV-consult omschreven als warm en vochtig. Er is reeds eerder melding gemaakt van lekkages vanuit het bassin dan wel vanuit de overloopgoot rondom het zwembad, aanwezig in het plafond van de technische ruimte.
Ten behoeve van desinfectie wordt er chloor gedoseerd aan het zwembadwater. Het chloor (opgelost Cl2 bijvoorbeeld in de vorm van actieve chloorverbindingen waaronder natriumhypochloriet NaOCl en hypochloorzuur HOCl) wordt verkregen door elektrolyse van een waterige oplossing van zuiver natriumchloride (NaCl). Volgens Artikel 5.12 zwembaden (ingevoegd bij wijziging in 2016 met betrekking tot de veiligheid van zwembaden) van de Regeling Bouwbesluit 2012 is het gebruik van ‘niet-resistent’ roestvast staal niet toegestaan in een ‘zwembadomgeving’, het gaat daarbij om dragende constructies in het gebied direct rondom en ook boven het bassin (gebied A). De reden hiertoe is dat het gebruik van bepaalde typen rvs in zwembaden in het verleden tot plotseling bezwijken van constructieve elementen heeft geleid waarbij slachtoffers zijn gevallen of hadden kunnen vallen. Specifiek gaat het hier scheurvorming in austenitisch rvs door chloride spanningscorrosie (Cl-SCC), waarbij eventueel bezwijken kan optreden zonder dat zich dit visueel aankondigt. De hiervoor benodigde condities betreffen een voldoende hoge temperatuur, austenitisch rvs in contact met een vochtig milieu met voldoende hoog chloridengehalte (allen aanwezig in een zogenoemde ‘zwembadomgeving’), en trekspanningen in het rvs (vrijwel altijd lokaal aanwezig, al dan niet als residuele spanningen).
De in het bouwbesluit benoemde wél toegestane rvs typen betreffen enkel de materiaal typen 1.4529, 1.4547 en 1.4565. Deze rvs soorten staan ook (onder andere) vermeld in NEN-EN 1993-1-4 (Eurocode 3, design of steel structures) voor mogelijke toepassing onder zwembadcondities, het betreft allen hoog gelegeerde austenitische CrNiMo roestvast stalen die gezien hun relatief hoge nikkelgehalte (Ni) in behoorlijke mate bestand zijn tegen Cl-SCC (maar niet immuun, zie de discussie). Element is gevraagd om op locatie de corrosieschade van de bassinwanden in beeld te brengen en om te bepalen welke typen rvs gebruikt zijn. Om te bepalen welke typen corrosie (waaronder mogelijk Cl-SCC) zijn opgetreden en wat de mate van aantasting is, zijn enkele samples meegenomen voor onderzoek naar het laboratorium van Element te Breda. Uiteraard zal hier met name worden gefocust op de aanwezigheid van chloriden houdende zouten, gezien de belangrijke invloed van chloriden op meerdere vormen van corrosie van roestvast staal (spleetcorrosie, putcorrosie en spanningscorrosie (Cl-SCC)). Element is tevens gevraagd om op basis van de bevindingen een advies uit te brengen met betrekking tot de gecorrodeerde wanden.
2 Uitgevoerd onderzoek De bassinwand is op locatie visueel onderzocht. Positieve materiaal identificatie (PMI) van de verschillende gebruikte rvs wand-elementen is uitgevoerd middels röntgenfluorescentieanalyse (XRF). Van aangetroffen corrosieproducten en zoutafzettingen zijn samples genomen voor verdere analyse in het laboratorium. Op verscheidene posities zijn bouten gedemonteerd en meegenomen voor onderzoek in het laboratorium. STRIKT VERTROUWELIJK ET_1048_06
ERO037689 Rev. 0 Pagina 3 van 36
Tevens zijn van een drietal wand-elementen secties dan wel gehele elementen meegenomen voor onderzoek. In het laboratorium is van de genomen samples de chemische samenstelling bepaald met behulp van een energie dispersieve röntgen micro-analyse (EDX) probe van een raster elektronenmicroscoop (REM). De bemonsterde bouten evenals de wand-elementen / secties zijn visueel en stereomicroscopisch onderzocht. Van de wand-elementen / secties en van een deel van de bouten zijn doorsneden gemaakt en geprepareerd voor macroscopisch en microscopisch onderzoek.