Een Spaans architectencollectief ontwerpt volgens de principes van de Duitser Frei Otto een paviljoen in Zweden. Voor het constructief ontwerp wordt de expertise ingeroepen van de Rotterdamse constructeur Diederik Veenendaal. Die zocht uit hoe je een houten schaalconstructie maakt die in twee richtingen gebogen is, slechts vier steunpunten heeft en een flink pak sneeuw kan torsen.
‘Hoe je zoiets construeert is nergens eenvoudig te vinden’, vertelt Diederik Veenendaal, eigenaar van Summum Engineering. ‘Wanneer mij zo’n vraag wordt voorgelegd, kom ik in mijn element. Mijn kantoor is op zich een algemeen constructiebureau, maar voor eenvoudige constructieberekeningen moet je niet per se bij mij en mijn stagiairs zijn. Als het lastig wordt kunnen we echt onze kracht laten zien.’
Open plek in het park om samen te komen
En dat het lastig werd was wel duidelijk. In de wijk Hageby, in de Zweedse stad Norrköping moest een ontmoetingskoepel komen. In de wijk wonen veel vluchtelingen, waaronder Syrische architecten en stedenbouwkundigen, die graag een ontmoetingsplaats wilden. Een open plek in het park om met elkaar te debatteren, naar muziek te luisteren of te eten. Een ‘portalen’ of toegangspoort naar de Zweedse maatschappij. Het gemeenschapscentrum aan het park heette al zo en zo moest ook de naam worden van het open paviljoen. Met subsidiegeld werd een architectenbureau van naam aangetrokken, MAP13 Barcelona. Veenendaal: ‘Dat bureau staat bekend om zijn creatieve gebruik van traditionele Catalaanse metselmethoden voor booggewelven. Het eerste ontwerp van MAP13 Barcelona voor dit paviljoen was in baksteen.’
Gepromoveerd op boogconstructies
Maar, zo bleek al snel, een dergelijk bouwwerk was zonder grote fundering in het kwetsbare Zweedse parkje niet te realiseren. Er moest daarom een veel lichter materiaal gevonden worden waarmee het wel kon worden gerealiseerd en de keuze viel op hout. Veenendaal: ‘Ik ben gepromoveerd op boogconstructies van beton dus ik heb er wel zicht op. Bovendien hebben we ook een project op de Filipijnen uitgerekend dat uit meerdere houten koepeltjes bestond.’
Vier kleine sokkeltjes
De uitdaging, volgens Veenendaal, zat hem in de dubbele buiging, de weinige steunpunten en de druk- en trekkrachten die het gebouwtje moest kunnen opvangen. ‘Elke constructeur zal bij zo’n opgave denken aan de Multihalle in Mannheim van Frei Otto.’ Architect Frei Otto (1925-2015) ontwierp in 1975 een aantal geschakelde schaalvormige hallen van hout die nog steeds adembenemend zijn. ‘Een verschil is dat die relatief kleine openingen hebben en verder overal gelijkmatig langs de gevel hun krachten afdragen’, legt Veenendaal uit. ‘In Norrköping moesten er vier grote openingen komen waardoor het Portalen paviljoen maar op vier kleine betonnen sokkeltjes staat.’
Sneeuwlast op houten constructie
Er is geen handboek om een bouwsel als dit te ontwerpen. ‘Ik ben me stevig gaan inlezen in het werk van Frei Otto’, vertelt Veenendaal. ‘En daarnaast heb je natuurlijk de Eurocode 5 die wel iets zegt over de lasten die verbindingen kunnen verdragen. Maar je geeft als constructeur toch een garantie af dat het allemaal blijft staan, ook onder een pak sneeuw van 80 centimeter.’
Vormvindend balkenraster
Uiteindelijk is een grid gemaakt van gekromde latten die licht flexibel verbonden zijn en in principe in een plat vlak aan elkaar vastgemaakt kunnen worden. ‘Het idee was dat de latten ter plekke op de grond aan elkaar gemonteerd zouden worden als een rooster. Daarna kun je het hele vlak optillen, bijvoorbeeld met een hijskraan, en dan met een lier in de juiste verhoudingen trekken. De Zweedse aannemer, Dala Massivträ, heeft voor een meer traditionele bouwwijze gekozen, ik weet niet waarom’, vertelt Veenendaal.
Essentieel voor het vormbehoud zijn enerzijds de stalen kabels, anderzijds de gebogen en getordeerde gelamineerde balken die aan de onderrand van de omgekeerde schaal lopen. ‘De kabels lopen in een raster door oogjes over de bovenkant van de koepel. Het rooster bestaat uit vierkanten, dat werden vervolgens ruiten doordat de koepel gebogen werd. De kabels maken daar driehoeken van en zorgen voor sterkte en stijfheid.’ Hoe de leverancier van de grote onderbalken, de Zweedse vestiging van het Oostenrijkse Hasslacher Norica Timber, erin geslaagd is ze zowel te buigen als fiks te torderen heeft Veenendaal niet kunnen zien.
Krachten vloeien weg als het staat
De koepel werd afgedekt met platen doorzichtig polycarbonaat en was daarmee klaar. Veenendaal: ‘Met hout is het vooral spannend hoe het zijn vorm vindt. Van beton of staal bouw je gewoon volgens de berekeningen en dan klopt het of niet. Bij zo’n kritieke vorm als hier spelen er bij de montage allerlei krachten die dan, als het eenmaal staat, weer wegvloeien. Zoals hij er nu staat is het Portalen paviljoen juist een heel krachtige constructie. We hebben berekeningen gemaakt van verschillende wind- en sneeuwbelastingen. Je ziet dan dat deze lichte vorm met weinig materiaal goed tegen extreme omstandigheden weerstand kan bieden.’ En dat is voor immigranten op zoek naar een toegangspoort een geruststellend idee.
