Complexe gevel vraagt bijzondere modellering

Geschreven door ing. Robin van Gerwen PMSE en ir. Frank Luyben
05 nov 2018

Ontwerp en productie prefab-betonnen gevel Naturalis en Leiden

Een bijzonder onderdeel van de nieuwbouw voor Naturalis vormt de ‘Kroongevel’. De vorm van deze gevel vroeg een inventieve oplossing, waarmee tegemoet werd gekomen aan architectonische, constructieve en uitvoeringstechnische wensen. Om de juiste vorm van de gevelelementen te kunnen bepalen, is gebruikgemaakt van een reeks programma’s en een parametrische benadering.

Naturalis Biodiversity Center is een van de topvijfinstituten in de wereld op het gebied van biodiversiteit. Door de groei van de collectie, de toename van het aantal onderzoekers en sterk stijgende bezoekersaantallen van het museum, besloot Naturalis tot uitbreiding van het instituut. De door Neutelings Riedijk Architecten ontworpen uitbreiding heeft een zeer onderscheidend en expressief uiterlijk. Een bijzonder onderdeel in het ontwerp vormt de ‘Kroongevel’ (fig. 2 en 3). De 40 m hoge gevel vormt de afscheiding van een bijzondere binnenruimte.

    

Eerste ontwerp: monoliete constructie

Er is veel aandacht besteed aan de vormgeving van de gevel. Om met de architect tot een goed ontwerp te komen, heeft de afdeling Computational Design Solutions van ABT de vormgeving in een parametrisch 3D-model gevat. Door een directe koppeling van het parametrische model met een ‘virtual reality’-omgeving (Enscape) kon de invloed van diverse parameters op het uiterlijk eenvoudig worden beleefd en een definitieve keuze snel worden gemaakt.

Op basis van het oorspronkelijke ontwerp is Lievense eentraject gestart om tot een meer gedetailleerd uitvoeringsmodel te komen. Het ging daarbij vooral om de maakbaarheid, waarin alle detailrandvoorwaarden zijn opgenomen.

Oorspronkelijk was het plan de gevel uit te voeren als een monoliete betonconstructie. Bij de uitwerking bleek dit uitgangspunt tot enkele problemen te leiden. Door de bijzondere geometrie zouden bij een monoliete constructie de verticale zwaartekrachten worden ontbonden in horizontale componenten. Daardoor zouden deze samenvallen met optredende horizontale thermische krachten als gevolg van opwarming en afkoeling van het geveloppervlak. Wanneer alles aan elkaar vast zou zitten, zou dit leiden tot behoorlijk forse vervormingen.Voor een gevel met een hoogte van 41,5 m en een breedte van 48 m waren er in deze ontwerpvorm geen mogelijkheden deze vervormingen vrij te laten plaatsvinden. Dit zou leiden tot onacceptabele spanningen en problemen met uitvoering,waterdichting en detaillering. Daarom was een alternatief – binnen het gestelde budget – noodzakelijk.

Benieuwd naar het hele artikel? Lees het hier!