C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 6 51De drie gebouwen (fig. 1) vormenondanks hun verscheidenheidtoch een opmerkelijke eenheid.Door de opdeling in drie bouw-delenblijvenzichtlijnenvanuitdestad naar de haven behouden(foto 2).Gebouw A bestaat uit scheefhoe-kige `vierkanten', die als bouw-blokken tot twaalf verdiepingenhoog op elkaar zijn gestapeld. Hetgebouwheefteenbakstenengevel.Het zeven verdiepingen hogegebouw B heeft een vlindervor-mig basisoppervlak en een op eengeplooid hangend toneelgordijngelijkende gevel. De gevel is be-kleedmetglimmendstaal,waarinde omgeving van het gebouw zichkan spiegelen.Gebouw C is het hoogste gebouw.Het telt veertien verdiepingen enis een stapeling van `vierkanten'met afgeronde hoeken. De gevelbestaat uit wit stucwerk.De gebouwen A en B werden na28 maanden bouwtijd in het voor-jaar van 1999 voltooid. Gebouw Cwordt dit najaar opgeleverd. Dedrie gebouwen bieden dan intotaal 28000 m2kantooropper-vlak.O n t w e r p e n m e t m o d e l l e nGehry ontwerpt zijn projectenniet aan de tekentafel, maar aande hand van modellen. Uitgaandvan een basisidee vormt hij in velestappen gebouwvolumes en -composities, totdat een resultaathem aanstaat. De gebruikelijkeplattegronden, doorsneden enaanzichten ontbreken aanvanke-lijk dan ook grotendeels.Voor Neue Zollhof gebruikteGehry zestig polystyrolblokjes tergrootte van een lucifersdoosje.Elk blokje stelde 500 m3tebouwen ruimte voor. Door einde-loos te draaien en te keren ont-wikkelde hij zo de basisvormenvandedriegebouwen. Enkelever-volgstappen leverden ten slottehet definitieve model op.C A T I ADe contouren van dit modelont-werpwerdenmeteenspeciale3D-scantechniek vastgelegd (foto 3)en verder bewerkt met hetCAD-programma CATIA. Ditprogramma wordt veelvuldiggebruikt in de vliegtuig- enautomobielindustrie, waar driedi-mensionale vormen eerder regelzijn dan uitzondering. Het pro-gramma biedt de mogelijkheidvrijgevormde vlakken vast teModerne beeldhouwkunstals werkomgevingOp het grondgebied van het voormalige `Zollhof' in D?sseldorf, aan de oevervan de Rijn, verrijst momenteel een kantorencomplex met buitengewonevormen. Het ontwerp van dit complex, dat bestaat uit drie in geometrie engevel volkomen van elkaar verschillende gebouwen, is van de Amerikaansearchitect Frank O. Gehry, die garant staat voor sculpturale composities. Naastde bijzondere architectuur, spreekt ook de futuristische bouwtechnischeuitwerking tot de verbeelding. Om Gehry's compositie te concretiseren, isgebruik gemaakt van CAD-software uit de vliegtuig- en automobielindustrie.1 | De ligging van de driegebouwen in het haven-gebied van D?sseldorf(foto links)2 | Computersimulatie vanhet complex in zijnomgeving; rechts op deachtergrond de rivier de Rijn3 | Ingescand digitaalcomputermodel(foto onder)C o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 652leggen en in ruimtelijke CAD-modellen om te zetten.Met CATIA kon het gehele mo-del worden gedefinieerd. Dezebewerkingsslag leverde een im-mense hoeveelheid data op, waar-mee de bouwpartners aan de slagkonden.C o n s t r u c t i eDe grote onderlinge verscheiden-heid van de drie gebouwen,maakte het noodzakelijk voor ver-schillende constructievariantente kiezen. Gebouw A bestaat uitvlakkewanden,dienaarbinnenofnaar buiten toe tot maximaal 6?schuin staan. Voor het skelet zijn250 mm dikke, dragende prefab-betonelementen gebruikt. Daar-door ontstonden grote kolomvrijeruimten. De ruimtelijke puzzledie de schuine vlakken op hunsnijlijnen veroorzaakten, kon metde door CATIA geleverde gege-vens eenvoudig worden opgelost.Met behulp van de 3D-databankwerden 2D-bekistingstekeningenopgezet, met aanzichten en door-sneden. De bekistingen werdenvervolgens traditioneel handma-tig vervaardigd.Gebouw B bezorgde met zijnsterk gekromde gevelvlakken detechnici meer hoofdbrekens. Eennieuwe bouwmethodiek brachthier de oplossing. De CAD-datavan het computermodel werdengetransformeerd tot verdiepings-hoge schijven (fig. 4) en naarAutoCAD geconverteerd (fig. 5).Daarna konden ze vanachter depersonal computer worden ver-taald naar 180 mm dikke, nietdragende prefab-betonelementen.Een CAD/CAM-systeem zorgdevervolgens voor de aansturingvan een freesmachine, die uit sty-roporblokken de verschillendemodelvormen freesde (foto 6).Ook de wapening volgde uit deCAD-data (foto 7). De verschil-lende uitkomsten zijn diversemalen aan de basisgegevens vanhet model getoetst.Voor de productie van de ele-menten is een plastische beton-specie gebruikt. De consistentiehiervanwaszodanig,datdespeciekon worden aangebracht en ver-dicht onder handhaving van hetstortfront. Na uitharding werd destortzijde in de juiste vormgeschuurd, waarna een elementkon worden ontkist.6 | Computergestuurduitfresen van een styropormal (foto links beneden)7 | Inleggen van dewapening voor een prefabelement voor gebouw B(foto rechts beneden)4 | Analyse van de wand-elementen van de beganegrond van gebouw B5 | 3D-tekening vanprefab-betonelementen inAutoCADC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 6 53De styropormodellen kondenworden hergebruikt. In totaal zijnin gebouw B 355 prefab elemen-ten toegepast.De gevelvlakken van gebouw Czijn eveneens vrijgevormd, maarminder sterk gekromd dan vangebouw B. De maximale schuintevan de gevelvlakken bedraagt 17?.Uitgaande van het CATIA-modelis hier een skelet geconstrueerdvan stalen strippen, die als hetware de omlijning van de raam-kozijnen vormen. De strippenzijncomputergestuurduit10mmdikke platen gebrand. De ruimtein het skelet is ingevuld met 175mm dikke, gewapende kalkzand-steenwanden. De wapening moetervoor zorgdragen dat de kalk-zandsteenwanden hun belastingnaar de stalen strippen afdragen.In totaal zijn ongeveer 2900 ver-schillende strippen vervaardigd.Het inwendige skelet van gebouwC is uitgevoerd in ter plaatsegestort beton (foto 8). De beton-wanden zijn op eenzelfde maniervervaardigd als de prefab-beton-wanden van gebouw B. De bekis-tingwerddaartoebekleedmetsty-roporelementen, die in de fabriekcomputergestuurd in de juistevorm waren gefreesd en op debouwplaatsalseenbouwpakketinelkaar konden worden gezet.U i t v o e r i n gHet hoeft geen betoog dat opde-ling in plattegronden en stramie-nen bij dit project weinig soelaaszouden hebben geboden. Bij hetuitzettenvanhetbouwterreinzijnin plaats daarvan ongeveer 22000ijkpunteningemeten.Metbehulpvan exact ingestorte meetpuntenkonden de prefab elementen meteen tachymeter op de juiste posi-ties worden geplaatst (foto's 9 en10). Controle achteraf aan hetCATIA-model wees uit dat demontage binnen een nauwkeu-righeid van circa 10 mm was uit-gevoerd.8 | Kolommen voor gebouwC met een maximale schuin-stand van 28?9 | Nauwkeurige montagevan prefab elementen voorgebouw B10 | Vertaling van eencomputermodel naar 355prefab elementen op debouwplaatsC o n s t r u c t i e & u i t v o e r i n gU t i l i tei t sb o u wcement 1999 654N a w o o r dHet project Neue Zollhof heeftde toepassingsmogelijkheden vande computer in het bouwprocesverkend en nieuwe grenzengesteld. Met geavanceerde CAD-programmatuur en modernescantechnieken zijn driedimen-sionale modellen te verwezenlij-ken, die met geen enkele wiskun-dige formule te beschrijven zijn.De ervaringen die bij de uitwer-king van dit project zijn opge-daan, zullen zeker hun waardebewijzen in de verdere gang naarautomatisering van het bouwpro-ces. Resteert slechts de vraag ofook al het onmogelijke mogelijkmoet worden gemaakt. sHenk WapperomProjectgegevensopdrachtgever:KMR Kunst- und MedienzentrumRheinhafen GmbH, D?sseldorfprojectontwikkeling:Philipp Holzmann Bauprojekt AG, K?lnontwerparchitect:Frank Owen Gehry, Santa Monicauitvoerend architect:Beucker, Maschlanka und Partner,D?sseldorfconstructeur:Ingenieurb?ro AG Hubertus Zimmerling,D?sseldorfhoofdaannemer:Philipp Holzmann AG, D?sseldorfprefab betonleverancier:Betonwerk Kronen, M?nchengladbach11 | Achter de stalen bekleding vangebouw B gaat een betonnen beeldhouw-werk schuil (boven)12 | De gevel van gebouw C bestaat uit witstucwerk (onder)