Depot Museum Boijmans van Beuningen wordt een icoon

Auteurs: Betty Aarts, Rowan van Wely en Gyuszi Florian

Het gebouw telt 14.000 vierkante meter vloeroppervlakte met daarin een openbaar dak, atrium en galeries. De hoogte is 40 meter, de diameter op maaiveld 40 meter en ter hoogte van het dak 60 meter. Het ontwerp van de spiegelende gevel is zeer uitdagend. Het technisch haalbaar maken vergde een zorgvuldige aanpak van de architecten van MVRDV en de ingenieurs van ABT. Ook nu de uitvoering van het gebouw in volle gang is blijft de aandacht voor de gevel cruciaal om tot het gewenste eindresultaat te komen. 

Volledig spiegelend oppervlak

De gevel van het gebouw heeft een volledig spiegelend oppervlak met een continue reflectie van de omgeving zonder vervormingen tussen de panelen. Dit aspect en de complexe geometrie van de afzonderlijke gevelpanelen vormt de essentie van de uitdagende opgave voor het technisch ontwerp van de gevel.

In de aanpak is van grof naar fijn gewerkt. De eerste studies voor de gevel richtten zich op het bepalen van het materiaal, RVS of glas, en de financiële haalbaarheid. Om de spiegeling en de vorm goed te kunnen controleren bleek spiegelend glas de beste oplossing. 

Marktverkenning

Na de keuze voor spiegelend glas is een eerste technisch ontwerp gemaakt om te verkennen hoe de markt op de schetsen en voorstellen zou reageren. Een gevel als deze is niet te ontwerpen zonder de kennis van de laatste ontwikkelingen op het gebied van glas en uitvoering. Vanwege het innovatieve karakter van de gevel is de inbreng van leveranciers en gevelbouwers belangrijk voor het bepalen van het type glaspanelen en de detaillering. Dankzij deze samenwerking vormen de glaspanelen in de gevel een toonbeeld van de laatste stand van de techniek op gebied van type glas, folies, type en kleur van de spiegelende coating (gradiënt), maar vooral ook van de wijze van thermisch vervormen. 

Duitse regelgeving

Dit intensieve contact met leveranciers maakte duidelijk dat de ontwikkeling van glaspanelen zo snel gaat dat het paneel dat zou worden opgenomen in het bestek technisch gezien verouderd zou zijn bij start bouw. Door in het bestek zeer specifieke technische eisen op te nemen en te verwijzen naar Duitse regelgeving op het gebied van vervorming kon de definitieve keuze voor het type glaspaneel open gehouden worden, zelfs toen de bouwer al gecontracteerd was. Zo kon in samenwerking met de bouwer en diens leverancier de keuze voor het type glaspaneel nog tijdens de uitvoering worden beïnvloed. Omdat het type en de kleur van het glas zeer beeldbepalend zijn, werden er veel verschillende soorten glas getest in mock-ups en voorgelegd aan de gemeente Rotterdam en de welstandscommissie. 

Sferisch gebogen ongeharde glaspanelen

De technische basis voor de gevel vormen thermisch, sferisch gebogen ongeharde glaspanelen. Berekeningen in de ontwerpfase en uitvoeringsfase hebben aangetoond dat de spanningen in het ongeharde glaspaneel toelaatbaar zijn. Naast de keuze voor de toe te passen panelen is de beheersing van de bouwtoleranties een belangrijk aandachtspunt. Tussen de glaspanelen moet een voeg komen om de panelen te kunnen monteren en vervangen. Bij de overgang in deze voeg zal het glaspaneel licht uitbuigen wat de spiegeling kan beïnvloeden. Om dit te voorkomen is in de detaillering rekening gehouden met voldoende stelmogelijkheden. 

Parametrische ontwerptools

Voor het beschrijven en beheersen van de vorm en de spiegeling is gebruik gemaakt van parametrische ontwerptools. Het parametrisch gevelmodel zorgde ervoor dat al voor de bestekfase een expliciete vormbeschrijving bekend was. Hiervoor is gebruik gemaakt van Rhino, omdat de kracht van dit programma ligt in het omgaan met complexe, gekromde geometrieën. Het gevelmodel is gegenereerd vanuit het parametrisch ontwerpprogramma Grasshopper. Uiteindelijk zijn alle data en metadata in Revit gezet. Hierdoor was alle benodigde informatie beschikbaar in één BIM-model. 

Dubbelgekromde glaspanelen

De geometrische beschrijving en optimalisatie van de vorm heeft ervoor gezorgd dat de vorm van alle sferisch gebogen panelen voor alle partijen helder omschreven en beheersbaar is. Het model bevat 1024, 64 x 26, dubbelgekromde glaspanelen inclusief codering, buigstralen en exacte afmetingen. Deze informatie is ook toegevoegd aan de meer dan duizend in het model opgenomen elementen in de achterconstructie zoals stijlen en regels. Al deze unieke elementen zullen tijdens de bouw lasergesneden worden, wat volledige maatbeheersing noodzakelijk maakt. Het model maakt duidelijk hoe deze complexe vormen zijn opgebouwd. Het programma maakt het daarnaast relatief eenvoudig om gedurende het ontwerpproces wijzigingen door te voeren. Ook is het gevelmodel geschikt voor uiteindelijke fabricage door de gevelbouwers: 'file to factory'.

Inbraakwerendheid

De gevel van het gebouw is niet alleen speciaal vanwege de vorm, maar ook vanwege de hoge eisen die aan de inbraakwerendheid worden gesteld. Het gebouw is grotendeels gesloten. Daar waar wel zicht naar buiten wenselijk is of toegang tot het gebouw noodzakelijk, zijn de eisen aan de gevel uitdagend. Om vervolgens zeker te weten dat wat op papier werd bedacht ook in de praktijk goed zou functioneren, zijn tijdens de bouwvoorbereiding ook nog diverse testen uitgevoerd.

Additionele regelgeving

Het laatste aandachtspunt bij het technisch ontwerp vormde de additionele regelgeving in Rotterdam die, bij structureel verlijmde gevels, een tweede draagwegmogelijkheid vereist. Om hieraan te voldoen zijn rondom de panelen zogenaamde handjes toegevoegd. Uitgevoerd in zwart RVS zijn ze zo veel mogelijk aan het zicht onttrokken.

Integrale benadering

Bij de ontwikkeling van een dergelijke gevel spelen vele aspecten een rol. Aspecten die niet los van elkaar te beschouwen zijn en die raakvlakken hebben met verschillende disciplines. Alleen dankzij een integrale benadering van de opgave konden al deze aspecten in een technisch ontwerp worden samengebracht, zonder concessies te doen aan het gevelontwerp waarmee MVRDV in 2013 de prijsvraag voor het Depot Museum Boijmans van Beuningen won. Dat ontwerp is nu in uitvoering, waarmee het museum én Rotterdam in 2020 een belangrijk icoon rijker zullen zijn.

Dit artikel is verschenen in Stedebouw & Architectuur nummer 3, juli 2018.