Het huis is grotendeels van beton, zoals zoveel moderne architectuur, zeker in Japan. Maar het bollend dak van Villa A, een zeer luxe buitenverblijf met eigen zwembad aan de boulevard langs Akiya Beach bij Yokosuka in Japan viel ons op. Dat gegolfde dak is van hout. En wel van constructief functioneel CLT. Met behulp van een vertaler vroegen we de architect, Eitoro Saitake, van ontwerp- en architectuurbureau STAR, naar het waarom, wat en hoe.
‘De villa staat vlak bij de zee, we wilden een gebouw ontwerpen dat een relatie met de zee en het maritieme leven aangaat,’ legt Saitake, oprichter van STAR, uit. ‘Vandaar de schuine stand van de stalen draagkolommen, die verwijzen naar scheepsmasten. Vandaar ook het dak in golven. Het refereert aan de golven de de zee en aan bollende zeilen.’ Het bollende dak is zo ontworpen dat het de hele verdere constructie lijkt te overspannen, mede doordat het grotendeels van hout is, en op de hoogste plek ruim boven de vide uitbolt, hebben de bewoners, die het huis als vakantieverblijf gebruiken, doorlopend het gevoel dat ze in contact staan met de natuur. Aan de lage kant daalt het golvende dak af tot bijna op grondniveau, daar biedt het beschutting die aan een tent doet denken.
CLT om het dak constructief te maken
‘We kozen voor hout omdat beton te zwaar zou worden om deze lichte vorm te realiseren, vertelt Saitake. ‘En staal zou grote problemen kunnen krijgen met corrosie, zo dicht bij de zee. We kozen voor CLT om het dakvlak constructief te maken.’ Het CLT (720 mm lang, 900 mm breed en 150 mm dik) is geheel gemaakt van Japans cederhout, een veelvoorkomende naaldhoutsoort op het eilandenrijk. Aan de zichtzijde is het behandeld met donker gepigmenteerde olie om het goed te laten kleuren met de meubels van de bewoners die van walnoothout gemaakt zijn, een donkere houtsoort.
Frame van staal voor bollend dak
Er zijn 72 smalle platen CLT toegepast die zijn gevoegd in een frame van staal en onderling verbonden met deuvels van LVL, langs de dakranden is het geheel afgewerkt met gebogen planken van LVL. Voor de verbindingen tussen de houten platen en tussen de platen CLT met de stalen draagbalken is voor LVL gekozen. De montagevolgorde was ‘vergelijkbaar met die van een brug,’ zegt de architect, ‘dus van de zijkanten naar het midden toe. Pas toen de laatste, bovenste plaat van elke bolling gemonteerd was kreeg het dak zijn constructieve kwaliteiten. Tot die tijd moest de constructie dus nog ondersteund blijven met een hulpondersteuning. Nadat die was weggehaald ging het hout zich nog ‘zetten’, dat hadden we nauwkeurig berekend. Alle toleranties hielden rekening met het verst te verwachten inzakpunt, ook na belasting.’
Tussen staal en betonbogen
Elke bolling is 7400 mm in radius en steunt aan de lange zijden steeds af op een dwarsbalk van staal, terwijl de korte zijden van de CLT-platen de kromming volgen die door betonbogen gevormd worden. Gerekend is in Sketchup en Rhino 3D, er kwam geen parametrische modellering aan te pas. Waarmee niet gezegd is dat het eenvoudig was, want niet alleen bolt het dak, het loopt ook nog naar één zijde af, waarbij dient opgemerkt dat de grondvloer van het gebouw gebruik maakt van de berghelling waarop het gebouwd is en aan de lage kant een verdieping lager ligt, nog onder het niveau van het zwembad. Daar is de ingang vanaf de weg met een trap naar boven en vormt het dak een completere bolling dan de vier andere bogen. Aan de hoogste zijde is een bollende overstek boven een klein balkon gerealiseerd in een scherpere hoek dan de andere bollingen, dat komt omdat het gebouw daar geörienteerd is op een hoge berg, die de bewoners natuurlijk graag in volle glorie willen kunnen zien. ‘Dat waren wel een aantal extra factoren die we heel scherp hebben moeten berekenen in hun onderlinge samenhang’, beaamt Saitake.
Het bollend dak is aan de bovenkant afgewerkt met plaatmateriaal, een isolatielaag, een plaat calciumsillicaat, en asfaltfolie. Daaroverheen kwam een waterdichte urethaan coating die op zijn beurt weer helder wit geschilderd is.
