themaStapeling van betonnen dozen6201014themaStapeling vanbetonnen dozen1Museum aan de Stroom in AntwerpenStapeling van betonnen dozen 1562010In 1999 schreef het stadbestuur van Antwerpen een internatio-nale ontwerpwedstrijd uit voor een museum dat als idee al langbestond bij de bestuurders. Men stelde zich voor dat de collec-ties van de verschillende musea die op diverse plaatsen in deAntwerpse binnenstad waren gehuisvest, in een groot gebouwonder verantwoorde omstandigheden konden worden bewaarden aan het publiek getoond. De diversiteit van de musea wasgroot: van Moderne Kunst tot het werk van Rubens uit de 17eeeuw, van etnografische voorwerpen uit de hele wereld totscheepsattributen uit de geschiedenis van de Antwerpse haven.Het was de bedoeling dat dit grote, veel publiek trekkendegebouw als icoon zou functioneren voor het ietwat vervallen(en daarom te renoveren) deel van de Antwerpse binnenstad.Gekozen werd voor een mooie locatie, een eilandje middeninde historische haven van Antwerpen, direct naast het histori-sche centrum van Antwerpen (foto 1). In 2000 koos de jury hetontwerp van Neutelings Riedijk Architecten als winnaar van deontwerpwedstrijd. Toen begon een moeizaam ontwerptrajectdat door politieke (in Belgi? niet ongebruikelijk) en vooralbudgetteringsproblemen (over de hele wereld gebruikelijk) naruim 10 jaar tot een concreet Museum Aan de Stroom zouleiden. Aan de Stroom, want op nauwelijks 100 m afstandstroomt de Schelde langs het haventje.In april 2011 gaat het museum daadwerkelijk open. Daarmeewordt de samenvoeging van het Etnografisch Museum, hetNationaal Scheepvaartmuseum, het Volkskundemuseum en decollectie van Paul en Dora Janssen-Arts, plus een deel van decollectie van het Vleeshuis een feit.Architectonisch ontwerpBij de analyse van het Programma van Eisen werd het de archi-tect van dit project, Willem Jan Neutelings, duidelijk dat hijverschillende collecties in aparte, goed te conditionerenruimtes moest onderbrengen. Dit resulteerde in een ontwerpwaarbij de diverse collecties, in dichte dozen op elkaar gesta-peld, samen een circa 60 m hoge toren vormen. Ieder museum,dus iedere doos, is een kwartslag gedraaid, wat resulteert in eenspiraalvormig omhoog lopende toren. Hierbij ontstaat voor hetpubliek automatisch een weg langs de diverse musea (fig. 2).Omhoog lopend langs de musea ? deels via roltrappen ?kunnen de bezoekers bovendien genieten van een steeds veran-derend zicht op de binnenstad van Antwerpen. Het gebouwstaat op een hoek van een eiland middenin de haven met linkshet Bonapartedok en rechts het Willemdok. Dit benadrukt dehistorische context van deze locatie. Dat het inderdaad eenhistorische locatie betreft, bleek ook tijdens de bouw toen in deondergrond de immense gemetselde funderingen van hetHanzehuis uit de Middeleeuwen werden aangetroffen. V??r hetprof.ir. Rob NijsseABT / TU Delft, fac. BouwkundeIsabelle Goossens enir. Rudi RoijakkersABT Antwerpen1 Het Museum aan de Stroom, opeen eilandje middenin de histori-sche haven van Antwerpen, isopgebouwd uit ten opzichte vanelkaar gedraaide dozenfoto: Sarah Blee2 Iedere doos is een kwartslaggedraaid, wat resulteert in eenspiraalvormig omhoog lopendetorenDit voorjaar is in Antwerpen, na een voorbereiding van meer dan10 jaar, het Museum aan de Stroom (MAS) bouwkundig opgele-verd. In dit museum ? dat pas volgend voorjaar voor het publiektoegankelijk is ? worden collecties verzameld uit verschillendeandere musea uit de stad. Het gebouw bestaat uit een aantal opelkaar gestapelde dozen die ten opzichte van elkaar zijngedraaid. Om dat mogelijk te maken was een stevige betonnenschacht nodig met uitkragende stalen vakwerkspanten.2Stapeling van betonnen dozen6201016thema3 Middenin het gebouw zit een grote terplaatse gestorte kern4 De stapeling van de dozen werd aanvan-kelijk opgelost door een massief stalen as5, 6 Vanuit de kernwanden zijn stalen vakwer-ken aangebracht die de vloeren en degevels ondersteunen foto: Toon Grobetsante installatie worden aangebracht met alle techniekruimtesen kanalen die daarbij horen. Vooral die aanwezigheid vankanalen moest tijdens het constructieontwerp worden meege-nomen, want de doorvoeren door wanden en vloeren doenconstructies geen goed. Besloten werd de dozen uit te voeren inbeton. Dit materiaal is robuust en draagt door zijn massa bijaan het voorkomen van temperatuursfluctuaties.Vanwege functionele eisen bevindt zich middenin het gebouween grote, ter plaatse gestorte kern die de liften, de trappen ende installatieschachten huisvest (foto 3). Deze betonnen kernverzorgt ook de stabiliteit van de 60 m hoogte in een hoogte/breedteverhouding van 1 op 5, vrij comfortabel als slankheid.De eerste, voor de hand liggende gedachte was de betonnendozen daadwerkelijk op elkaar te stapelen. Dit zou echter bete-kenen dat het hele gewicht van het gebouw erboven door hetkruispunt van twee loodrecht op elkaar staande wanden moestworden overgedragen. Met als gevolg enorme drukspanningen,waarvoor niet genoeg wapening kon worden aangebracht. Ineerste instantie kon dit worden opgelost door ten behoeve vande overdracht van de normaalkrachten een massief stalen as(D=200 mm) aan te brengen (fig. 4). Bij de uitwerking van hetDefinitief Ontwerp bleek echter dat er direct naast deze over-drachtsconstructie een brede doorgang voor de roltrappenmoest worden gecre?erd. De schuifspanningoverdracht werddaardoor zo groot dat niet meer in het beton kon wordenweggewapend.Er moest dus een ander overdrachtsmechanisme wordenontwikkeld. Allerlei varianten met stalen trekdiagonalen,Vierendeelliggerwerking enz. werden onderzocht. Deze blekenechter te slap, het museumbezoek te hinderen of gewoon teduur te zijn. Ook kwam de wens op tafel op iedere verdiepingeen groot gat in de gevelwand van de museumdoos te makenteneinde grote kunstvoorwerpen in en uit het museum tekunnen takelen. Dit gat kwam de krachtwerking in de wandenook niet ten goede. Uiteindelijk werd gekozen voor een variantmuseum is een stedelijk plein geprojecteerd waarop grotekunstwerken en historische objecten een plaats kunnen krijgen.Aan de overzijde zijn drie laagbouw horecagelegenhedenontworpen die de stedelijke levendigheid van het gebied moge-lijk moeten maken.Constructief ontwerpEen museale collectie moet goed worden beschermd, nietalleen tegen de grijpgrage handen van bezoekers of dieven,maar ook tegen zonlicht (UV-straling), extreme temperaturenen vocht. Ten behoeve van dat laatste aspect moest een impo-34Stapeling van betonnen dozen 1762010met vanuit de kernwanden uitkragende stalen vakwerken diede vloeren van de museumdozen ondersteunen (foto 5, fig. 6).Dit betekende wel dat de museumbezoekers door deze verdie-pingshoge vakwerken heen moesten kunnen lopen. Hieropmoest de positie van de diagonalen van de spanten wordenaangepast; de nodige creativiteit van de ontwerpers wasgeboden (foto 7).Ook voor de verbinding tussen de stalen spanten en de kernmoest een goede oplossing komen. In de betonnen kern zijnstaalprofielen ingestort als trekbandverankering. In iedere hoekwan de kern zijn kolomprofielen aangebracht. Uit deze stalenprofielen steken staalplaten waaraan de stalen spanten in hetwerk zijn vastgelast. Hiervoor is gekozen om geen `dikke' bout-verbindingen te krijgen.Een gevel van prefab beton, natuursteen engolvend glasDe vakwerkspanten dragen niet alleen de vloeren maar ook devolledige gevel van het gebouw, in Belgi? zo mooi een kleedjegenoemd. Deze gevel is op twee verschillende manieren inge-vuld.Betonnen gevel met natuursteenDe museumdozen moesten gesloten blijven; daar is gekozenvoor wanden opgebouwd uit prefab elementen. Deze elemen-ten blijven aan de binnenkant in het zicht; ze vormen debinnenwand van de museumzaal. Vandaar dat het schoonbeton moest zijn met een door de architect ontworpen profile-ring. De prefab elementen werden in isolatie ingepakt en water-dicht afgewerkt. Aan de buitenzijde bevindt zich een bekledingmet natuursteenplaten. Als natuursteensoort is gekozen vooreen aardse kleurstelling; roodbruin zandsteen met een zonatuurlijk mogelijk breukvlak als buitenzijde. De vier kleur-schakeringen zijn op basis van een computergestuurd patroonover de gevel verdeeld. De platen worden aan de prefab beton-65Stapeling van betonnen dozen6201018thema7 De museumbezoekers moeten door deverdiepingshoge vakwerken heen kunnenlopen foto: Toon Grobet8 De opleggingen van de glazen pui makengebouwbewegingen mogelijk9 De vervorming van de gevel ten gevolgevan windbelasting bleek beheersbaar10 De gevel zit vol met glimmende handjesen vormt daarmee een herinnering aan denaamgeving van Antwerpen11 Voor de transparante gevel zijn S-vormige,golvende glaspanelen toegepastfoto: Jen van Lentheting op 60 m hoogte in een dergelijk hoge gevel op te kunnennemen was een zeer zware staalconstructie nodig. Dit zouneerkomen op dikke zwarte lijnen in de gevel en dus minderdoorzicht. Echter, transparantie en uitzicht stonden bij dearchitect voorop.Daarom werd gezocht naar een voor het doorzicht minderbelemmerde oplossing. Het toeval wilde dat ABT net rond detijd van het prijsvraagontwerp bezig was met het ontwikkelenvan een golvende glasgevel voor het Casa da Musica project inPorto (P) van architect OMA. Daarom werd na overleg met dearchitect besloten dezelfde constructieve techniek te gebruikenvoor het MAS. Alleen lag de lat in Antwerpen behoorlijkhoger: in Porto bedroeg de overspanning slechts 4,50 m, inAntwerpen 11 m. Bovendien moesten delen van de gevel ingelamineerd glas worden uitgevoerd om doorvalveiligheid tekunnen garanderen. Gelukkig konden de technische proble-men worden opgelost, in goed overleg met de fabrikanten vanhet golvende glas.In Antwerpen is gekozen voor S-vormige, golvende glaspane-len, terwijl in Porto C-vormige panelen zijn toegepast.S-vormige panelen hebben het voordeel dat er een verticalesiliconenvoeg per paneel minder is (foto 11). Zij vertonenechter een asymmetrische vervorming ten gevolge van windbe-lasting (verschil holle en bolle zijde). Dit laatste bleek beheers-baar (fig. 9).De opleggingen en verbindingen moesten zo worden ontwor-pen dat zij waterdicht waren en bovendien gebouwbewegingenmogelijk moesten maken, zoals ongelijke zakking van vloerenen temperatuurbewegingen (foto 8). Dit is uitgewerkt insamenwerking met Bureau Bouwtechniek uit Antwerpen.Diverse beproevingen met regen- en windsimulering toondende goede werking aan van de gevelopbouw. Het spectaculairstis de 11 m hoge golvende glasgevel, waarbij twee panelen vannen gevelelementen bevestigd. Opmerkelijk detail is dat iedereplaat in het midden met een zilveren handje wordt vastgehou-den (foto 10). Zo zit de gevel vol met glimmende handjes envormt daarmee een herinnering aan de naamgeving vanAntwerpen. De stad is immers vernoemd naar de actie van dereus die mensen de handen afhakte als betaling voor de veer-diensten over de Schelde (Hantwerpen). Het bedrijfsleven enparticulieren konden zo'n handje kopen en zo een deel van debouwkosten `sponsoren'.Glazen gevelDe gevel voor het transparante deel moest enerzijds eencomfortabele wandeling omhoog mogelijk maken en ander-zijds de bezoekers de mogelijkheid bieden te genieten van hetuitzicht op Antwerpen. Een glazen gevel was dus noodzakelijk.Uitdaging daarbij was de standaard verdiepingshoogte van5,50 m en op sommige plekken zelfs 11 m, bij het terras boveneen 90 graden verdraaiende museumdoos. Om de windbelas-78Stapeling van betonnen dozen 62010 195,50 m hoogte op elkaar staan en halverwege de hoogte dooreen horizontale stalen buis worden ondersteund.Het gebouw is gereed en installaties worden ingeregeld. Ook demuseumcollecties worden overgebracht. Volgend voorjaar kande lezer de hierboven omschreven wandeling door de betonnenmuseumdozen zelf ervaren terwijl een blik door de grotegolvende glasplaten de historische binnenstad van Antwerpenin, zij het iets vervormd, beeld brengt. Ux [mm]0.020-0.356-0.712-1.068-1.424-1.780-2.137-2.493-2.849-3.205-3.561-3.917-4.273-4.629Uy [mm]8.6167.9537.2906.6285.9655.3024.6393.9773.3142.6511.9881.3250.663-0.000Ux [mm]0.020-0.356-0.712-1.068-1.424-1.780-2.137-2.493-2.849-3.205-3.561-3.917-4.273-4.629Uy [mm]8.6167.9537.2906.6285.9655.3024.6393.9773.3142.6511.9881.3250.663-0.000 pRojectGeGeveNsproject Museum aan de Stroom, Antwerpenopdrachtgever Stad Antwerpenarchitect Neutelings Riedijk Architecten, Rotterdambouwkundige detaillering Bureau Bouwtechniek, Antwerpenconstructeur ABT, Antwerpenadviseur installaties Marcq & Roba, Brusseladviseur akoestiek Peutz ingenieuze adviseurs, Mook (B)aannemer THV MAS, Antwerpen (Interbuild, Willemen, Cordeel)leverancier prefab beton Haitsma Beton, Kootstertilleleverancier glazen gevels Sunglass (It)91011