Constructie levert architectenbureau ZJA nieuwe inzichten op

Constructie levert architectenbureau ZJA nieuwe inzichten op

Vrijheidsmuseum behoudt beeldmerk dankzij Shaded Dome

 

Sinds 1987 besteedt het Vrijheidsmuseum aandacht aan de eindfase van de Tweede Wereldoorlog met exposities, educatieve programma’s en evenementen. In de loop der jaren ontstond er echter steeds meer behoefte aan extra oppervlak en het museum wilde ook een nieuw programma kunnen aanbieden dat meer zou aansluiten bij de beleving van buitenlandse toeristen. Daarom werd besloten om het museum in een nieuw jasje te steken, ontworpen door Shaded Dome Technologies. 

Door Lambert-Jan Koops

De Shaded Dome van het Vrijheidsmuseum is een gerekte koepel van licht textiel en verwijst in de vorm naar de parachutes van de parachutisten die gedropt werden tijdens WOII.

Het Vrijheidsmuseum maakte sinds de opening gebruik van gebouwen die nog afkomstig waren van het werkeiland Neeltje Jans, maar deze bleken te weinig ruimte te bieden voor de ambities van het museum. Er moest dus een groter gebouw komen, maar dan wel één dat binnen het budget zou passen, terwijl ook de aanblik van het museum bewaard moest blijven: de oorspronkelijke, karakteristieke stekelige koepel van het museumgebouw naar een ontwerp van Antoon Croonen.
Een oplossing die aan alle eisen voldeed, was een zogenaamde Shaded Dome – zie kader. Dit bouwconcept is afkomstig van het gelijknamige Shaded Dome Technologies, waarin architectenbureau ZJA, Royal HaskoningDHV en Poly-Ned samenwerken, en bestaat uit een stalen netwerk van kabels, een blaashal en een van hi-tech textiel gemaakte overkapping. Eigenschappen die ervoor zorgen dat aan alle wensen werd voldaan, niet alleen werd het vereiste oppervlak behaald binnen het beschikbare budget, de vorm bewaart ook een echo van de koepel van Croonen. De Shaded Dome is een gerekte koepel van licht textiel, en verwijst in de vorm naar de parachutes van de duizenden Amerikaanse parachutisten die gedropt werden tijdens operatie Market Garden en het grote Rijnlandoffensief.

Expositieruimte
Kay Oosterman is als projectarchitect werkzaam bij ZJA en was vanaf het begin betrokken bij het Shaded Dome-ontwerp voor het Vrijheidsmuseum. Hij legt uit dat het beeldmerk, de financiën en het oppervlak niet de enige punten van aandacht waren. “Een van de belangrijke eisen die het museum stelde, had te maken met het gebruik van de dome als expositieruimte. Om de tentoongestelde stukken in topconditie te houden, is het van groot belang dat het binnenklimaat goed te beheersen is. Dat is in een standaard Shaded Dome wat minder van belang, zodat we daarvoor naar een optimale oplossing moesten zoeken. Dankzij uiteenlopende maatregelen, zoals extra isolatie van het dak en een ‘doos in een doos’-oplossing bleken we het gewenste niveau van klimaatbeheersing te kunnen halen. Tegelijkertijd bood de dome door het grote vrije oppervlak heel veel mogelijkheden voor het indelen van de exposities, aangezien er geen beperkende constructieve elementen aanwezig zijn.

Wat dat betreft denk ik dan ook dat de keuze voor dit gebouw absoluut de beste was voor het museum.”
Oosterman en zijn collega’s hebben in eerste instantie bekeken of de opzet van het museum goed haalbaar was door de kritische factoren in kaart te brengen, van de omgevingsvergunning tot de manier van isoleren. “Nadat die eerste controle was afgerond, werd het echte ontwerpproces in gang gezet in samenwerking met het Vrijheidsmuseum”, zo vertelt Oosterman. “In die fase is onder andere bepaald hoe de routing zou worden en waar de kantoren en depots van het museum zouden worden geplaatst, namelijk ondergrond. Ook hebben we er toen voor gezorgd dat de bestaande bouw goed in de nieuwe plannen zou worden opgenomen en dat het restaurant van het museum zicht zou bieden op de vallei vanwaar ooit de geallieerde divisies naar Duitsland vertrokken. Dit was mogelijk door het geheel op de bijbehorende heuvel te plaatsen en naar de vallei toe lichtjes op te tillen en uit te snijden.”

Geometrie 
De makers van de Shaded Dome wisten dat het concept van de dome zou werken, aangezien het principe uitvoerig was getest. Voor de exacte invulling van het vrijheidsmuseum diende het team van ZJA echter nog wel het een en ander aan berekeningen uit te voeren. Jack Bakker, computational designer bij ZJA, is degene die voor de Shaded Dome de geometrische principes heeft uitgewerkt en de software heeft geschreven die voor het project in Groesbeek is gebruikt. “Voor het membraam van de Shaded Dome hebben we een suite aan software gemaakt die het betrekkelijk makkelijk maakt om de eerste stappen te zetten op ontwerpgebied. Wie met verstand van zaken de randvoorwaarden van een project invoert, krijgt van de software een voorstel voor de geometrie van de dome terug. Op basis van die geometrie wordt vervolgens bepaald hoe de delen van de huid van de dome moeten worden geproduceerd en aan elkaar moeten worden gezet.”
De software die Bakker gebruikt voor de dome is specifiek bedoeld voor het bepalen van de geometrie en biedt geen constructieve informatie. “De formfinding binnen onze software wordt wel mede beïnvloed door de krachten die spelen in het ontwerp, maar daar mogen geen bouwkundige conclusies uit worden getrokken. Het doorrekenen van het geheel is een taak voor de engineers van onze Shaded Dome Technologies-partner Royal HaskoningDHV. Zij rekenen het door ons voorgestelde ontwerp door en controleren of de dikte van het doek voldoet en of de spankrachten in de kabels van de constructie binnen de perken blijven. Zij delen dan vervolgens hun bevindingen weer met ons, zodat wij die informatie kunnen meenemen in onze maattekeningen.”

Het restaurant van het museum biedt zicht op de vallei vanwaar ooit de geallieerde divisies naar Duitsland vertrokken.

Rechtstreeks naar fabriek
Vanuit het geometrische model dat ZJA genereert, wordt na de controle en de constructieve berekening door Royal HaskoningDHV rechtstreeks een uitslag gegenereerd die de maker van de overspanning gebruikt. Een erg efficiënt proces, zo vindt Oosterman. “We slaan feitelijk in ons bouwproces de stap over waarbij de maker de eigen werktekeningen aanmaakt en dat draagt bij aan de efficiëntie. Uiteindelijk is het een soort prefabproces: alle onderdelen van de Shaded Dome worden gemaakt in de fabriek.”
Om de fabriek van de juiste informatie te voorzien moet er binnen ZJA zelf nog wel het een en ander worden doorgerekend. Ralph Cloot Shao is computational designer bij ZJA en was bij het project voor het Vrijheidsmuseum betrokken bij de fase die binnen het project wordt aangeduid als ´file to factory´. “Belangrijk bij de bouw van de dome is niet alleen de vorm van het gebouw, maar ook de manier waarop de stukken doek aan elkaar worden bevestigd. Dat kunnen we niet goed bepalen met de software die de geometrie doorrekent, zodat we hier een ander programma voor hebben ontwikkeld. In dit tweede programma leggen we de verschillende vlakken plat en bekijken we hoe ze aan elkaar moeten worden gezet. Het is belangrijk om dat goed te doen, omdat de stukken doek op de overlappingspunten een beetje als een soort dakpannen moeten liggen: als er regenwater over de doeken stroomt, is het belangrijk dat het bij een naad van een bovenliggend doek naar een onderliggend stuk loopt. Dat klinkt misschien logisch en eenvoudig, maar het is uiteindelijk een behoorlijk complex verhaal aangezien de dome van het Vrijheidsmuseum uit 438 stukken doek bestaat. Bovendien wordt het nog eens extra ingewikkeld omdat er ook een optimale volgorde is waarin de doeken aan elkaar moeten worden gezet. Al met al is het een behoorlijke puzzel, dus het is maar goed dat we dat met software kunnen ondersteunen.”

De dome biedt door het grote vrije oppervlak heel veel mogelijkheden voor het indelen van de exposities, aangezien er geen beperkende constructieve elementen aanwezig zijn.

Opblazen
Wanneer alle onderdelen van de dome eenmaal zijn doorgerekend en in productie zijn genomen, is het op de bouwplaats alleen nog maar een kwestie van in elkaar zetten en opblazen. Dat gaat bijna net zo snel als het klinkt, zo onderstreept Oosterman. “Het geheel is echt in no-time opgezet: er zaten nog geen drie weken tussen het moment waarop de onderdelen op de bouwplaats werden aangeleverd en het moment waarop de constructie gereed was voor gebruik. Het was voor ons dan ook echt een bijzonder project: alles wat we hadden getekend, werd ook echt zo gemaakt als wij het hadden aangeleverd, zonder tussenpersonen of overdrachtsmomenten. Dat is een heel andere manier van werken dan we gewend zijn, dus dat heeft een hoop nieuwe inzichten opgeleverd. Bijvoorbeeld dat het bouwen van een dergelijke constructie alleen snel en goed kan als binnen het proces de kwaliteit van alle stappen en onderdelen heel goed worden gewaarborgd. Wanneer dat het geval is, is de kwaliteit van het eindproduct verzekerd.”
Ook collega Bakker is tevreden over de manier waarop het project is verlopen. Hij merkt daarbij op dat dit alleen mogelijk was omdat de betrokken partijen hun kennis durfden te delen met de partners. “Poly-Ned moest als maker van de doeken kennis over de materialen delen met ons omdat wij anders geen goede simulatiesoftware zouden hebben kunnen maken. Voor ons gold weer dat wij onze knowhow op het gebied van geometrie moesten delen met de andere partijen binnen Shaded Dome Technologies. Dat klinkt misschien logisch, maar is in de dagelijkse bouwpraktijk nog niet zo vanzelfsprekend. Het is ons echter goed bevallen, want ik denk dat de partners in dit project juist dankzij de intensieve kennisuitwisseling en samenwerking goed resultaat hebben weten neer te zetten.”

De bouwsnelheid van de dome lag bijzonder hoog: drie weken na het aanleveren van de onderdelen was de constructie gereed voor gebruik.

Website ZJA

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Scroll naar top