Ine ter Borch, archispecials.com, AmsterdamE?n van de huidige trends in de architectuur toont eenamorfe vormentaal, die de zintuigen prikkelt met behulpvan indrukwekkende driedimensionale computermodel-len. Enerzijds is deze vormentaal een uitdaging voor deconstructeur en aannemer, anderzijds stelt het de bouw-praktijk danig op de proef. Niet alle materialen volgeneven soepel de vloeiende lijnen van het computermodel.Zelfs veelbelovende, innovatieve producten zoals zelfver-dichtend beton, die bij uitstek geschikt lijken voor ditdoel, tonen zich weerbarstiger dan je denkt. Dat onder-vond ook UN Studio bij het realiseren van het vloeiendedriedimensionale lijnenspel in het architectonisch ont-werp voor het NMR-Laboratorium.Het architectonisch en ruimtelijk concept voor hetNMR-Laboratoriumisge?nspireerdopdebijzondereverschijningsvorm van de eiwitstructuren die erworden onderzocht. Eiwitstructuren (fig. 1) kunnenzich in een continue beweging in verschillende rich-tingen en formaties `wikkelen' (folding) tot een bio-logische `nanomachine', die precies geschikt is voorzijn taak. Zo wikkelen de wand-, vloer- en plafond-vlakken zich, als een `mega' nanomachine, tot decomplexe ruimtelijke knoop die de activiteiten enprocessen in het laboratoriumgebouw effici?nt huis-vest (fig. 2 en 3).A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pU t i l i t e i t s b o u wcement 2003 2 13(N)eutron (M)agnetic (R)esonance Laboratorium, Utrecht (Uithof)VLOEIENDE VORMENVERSTEEND IN BEWEGING1 | Model eiwitstructuur2 | GemodificeerdestructuurM a g n e t i s c h e k r a c h t s v e l d e nHet gebouw bestaat uit twee lagen, waarvan de ver-diepingshoogte zich aanpast aan de functie van deruimte. Zo ontstaat een opvallend dynamische engevarieerde doorsnede (fig. 4). Naast twee specialelaboratoria zijn in het gebouw kantoren en algemenelaboratorium- en installatieruimten ondergebracht.In de twee speciale laboratoriumruimten wordt on-derzoek gedaan met behulp van sterk magnetischekrachtvelden. Acht spectrometers (hoog-frequentiemagneten), verdeeld over twee ruimten, cre?ren elkeen krachtveld dat verschilt in omvang en gevoelig-heid. Omdat blootstelling aan magnetische stralingschadelijk is voor de gezondheid en bovendien (com-puter)apparatuur ontregelt, is de organisatie van deplattegrondsterkbepaalddoordestralingsradiusvande spectrometers. De kantoren en overige vertrek-ken zijn in een flexibel indeelbare strook langs detwee laboratoriumruimten geprojecteerd en latendeze ruimten ongemoeid.T r i l l i n g s v r i j e c o n s t r u c t i eDe aanwezigheid van een krachtig magnetisch veldstelt niet alleen eisen aan de logistieke organisatievan het gebouw, maar ook aan de constructieve uit-werking, de materiaaltoepassing en de keuze vaninstallaties. IJzerconcentraties kunnen de resultatenvan de zeer gevoelige meetapparatuur be?nvloedenen alleen al de geringste trilling veroorzaakt afwij-kingen in de metingen. Om deze reden kon er bij-voorbeeld geen goederenlift worden toegepast enloopt er een hellingbaan rond het gebouw voor hetgoederentransport (foto 5).C o m p l e x e d r a a g c o n s t r u c t i eHet ontwerp is voornamelijk gerealiseerd in betonen glas. Hoewel een constructie in beton onvermij-delijk ook staal bevat, is toch voor deze optie gekozenomdat dit materiaal het meest tegemoet komt aan deingewikkelde constructieve-, functionele- en vorm-gevingseisen van het ontwerp. Vanwege de invloedvan concentraties wapeningsstaal op de meetappara-tuuriseenfijnmazigwapeningsnettoegepastenzijnkolommen vermeden.Het principe van de draagconstructie is een com-plexe combinatie van (gevel)wanden die de krachtenrechtstreeks naar de fundering leiden en wanden diezijn opgehangen aan de dakvloer. Wand- en vloer-dikten vari?ren al naar gelang de belasting. Er is zomaximaal gebruikgemaakt van de constructieve mo-gelijkhedenvaninhetwerkgestortbeton.Devloerenvan de kolomvrije laboratoriumruimten zijn evenalsde plafonds extra dik (500 mm) om trillingen te ver-mijden. Bovendien is de vloerplaat van de laborato-ria gedilateerd ten opzichte van de overige vloerge-deelten. Ook de dragende gevelwanden, uitgevoerdals sandwichconstructie, zijn om deze reden dikkerdan gebruikelijk (binnenblad 300 mm, spouw 80mm, buitenblad 200 mm) (fig. 6, foto 7).G r e n z e n v a n d e t e c h n i e kNiet alleen de constructieve mogelijkheden zijn tothet uiterste benut, ook de uitvoering balanceerde opde grenzen van de techniek. Zowel het interieur alshet exterieur zijn uitgevoerd in schoon beton. Dewanden krommen zich met een vloeiende lijn totverdiepingsvloer of plafond (foto 8). Vooral de rondeA r c h i t e c t u u r & o n t w e r pU t i l i t e i t s b o u wcement 2003 2143 | Computermodel ruimte-lijke concept4 | Langsdoorsnedewand/vloer/dak overgangen vergen het uiterste vande uitvoeringstechniek. Zulke ronde overgangenwaren niet eerder uitgevoerd in schoon beton. Zelf-verdichtend beton had bij eerdere experimenten be-wezen zonder trilnaalden een hoogwaardige esthe-tische kwaliteit van het betonoppervlak te kunnenbereiken. Dit materiaal leek de oplossing voor hetuitvoeren van de moeilijke rondingen en werd in hetbestek voorgeschreven.Z o r g v u l d i g e v o o r b e r e i d i n gAan de esthetische kwaliteitsbeheersing is veel aan-dacht besteed. In het bestek zijn het centerpen- enplaatnadenpatroon nauwkeurig vastgelegd, evenalsde detaillering van stortnaden en de gewenste kwa-liteit van het betonoppervlak. Een proefwand op debouwplaats met ronding op ware grootte heeft alsreferentie voor de kwaliteit van het betonwerk ge-diend. Voorafgaand aan de uitvoering zijn experi-A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pU t i l i t e i t s b o u wcement 2003 2 15isolatie 80mmbeton i.h.w. gestortisolatieglas incl.matte folie2725000+vezelgebonden cementplaatop houten achterconstructieisolatiebeton i.h.w. gestortenkel glas 12 mm voorzienvan screening type i.o.m. architect4570+5020 15 3674021730400beton i.h.w. gestort15 | Exterieur met de ken-merkende ronde aanslui-tingenfoto's: Herman H. van DoornGKf6 | Wanddetail7 | Wanddetail met aanslui-ting glasgevel8 | Exterieurmentenmetverschillendebetonsamenstellingenuit-gevoerd, waaronder als eerste zelfverdichtend beton,maar tot ieders teleurstelling viel het resultaat tegen.Terwijl in een rechte bekisting met zelfverdichtendbeton nauwelijks luchtbellen in het oppervlak op-treden, ontstonden in de ronde kist wel degelijk on-gewenste luchtinsluitingen. Uiteindelijk is gekozenvoor een verdichtingsarme betonsamenstelling dietraditioneel door trillen is verdicht.Betonsamenstellingsterkteklasse B 35milieuklasse 2consistentiegebied 3CEM III/B 42,5 270 kg/m3CEM I/ 52,5 R 50 kg/m3water-cementfactor 0,49hulpstof superplastificeerder 0,6%vulstof kalksteenmeel 20 kgfijn materiaal < 0,25 mm 140 liter/m3B e k i s t i n g e n b e t o n w e r k o p m a a tHet spreekt voor zich dat een esthetisch hoogwaar-dig betonoppervlak alleen haalbaar is, als de bekis-ting op het gewenste resultaat is afgestemd. Op maatgemaakte bekistingsplaten zijn `blind' bevestigd opde DOKA-systeembekisting. Voor de rondingen zijnaparte bekistingen gemaakt in drie verschillendestralen.Om de sandwichconstructie van de gevel te kunnenrealiseren, zijn eerst de dragende binnenwanden intwee fasen gestort. Op deze wanden is aan de bui-tenzijde isolatie geplaatst en daarna zijn de buiten-wandenerindriefasentegenaangestort.Indeeerstefase is gestort tot vijf meter hoogte (schotmaat) envervolgens tot gebouwhoogte (8 m). De rondingenvan het binnenblad zijn met de vloer mee gestort,terwijl de rondingen van de buitenwand apart zijnaangestort. In de ronde bekisting zijn luikjes ge-maakt voor de trilnaalden.Hetbuitenbladisverankerdaanhetbinnenbladdoormiddel van ingestorte roestvaststalen ankers (afme-ting ? 12 ? 500 mm, h.o.h. 1000 mm). In de buiten-gevel is geen aftekening zichtbaar van horizontale-of verticale stortnaden. Dit is gerealiseerd door destortlengte zoveel mogelijk samen te laten vallenmetdewandlengte(tot23m).Horizontalestortnaad-aftekening is voorkomen door uiterst zorgvuldig testorten met behulp van een lat in de bekisting. In hetinterieur is de horizontale stortnaad (op 5 m) geac-centueerd door het aanbrengen van een sponning-lat in de bekisting. Verticale stortnaden zijn nietzichtbaar, deze vallen samen met zijwandaanslui-tingen.V o o r z o r g e n n a z o r gOm wilde scheurvorming te voorkomen zijn derechte buitenwanddelen om de 5 m ingezaagd tot 5mm diep. Ondanks deze voorzorg is er toch sprakevan enige scheurvorming. Verder is het betonop-pervlak van de ronde delen niet overal vlekkeloos uitde bekisting gekomen, zodat reparatie en poetswerknodig waren. De centerpenconussen in de buiten-gevel zijn niet geaccentueerd met een verdiepte af-werking van mortel in betonkleur, zoals oorspron-kelijk de bedoeling was, maar onopvallend vlak.Vanwege budgettaire redenen kon het centerpenpa-troon niet precies volgens ontwerp worden uitge-voerd, zodat besloten is van accentuering af te zien.Zowel binnen als buiten zijn de betonoppervlakkengeruime tijd na het ontkisten gehydrofobeerd ombeschadiging van de glasoppervlakken door uitlo-ging te voorkomen.V e r s t e e n d i n b e w e g i n gOndanks de complexe uitvoering en de teleurstel-lende prestaties van het zelfverdichtende beton, ishet uiteindelijke resultaat geslaagd te noemen. Hetdynamische, architectonische en ruimtelijke wikkel-concept van het computermodel komt vrijwel over-een met de gerealiseerde werkelijkheid. De gebogenvloeiende lijnen lijken daadwerkelijk het complexewikkelconcept in een continue beweging te volgen.Alsof het wikkelproces plotseling is versteend inbeweging, houdt het gebouw zijn huidige vorm vast.Inmiddels staat de ontwikkeling van nieuwe mate-rialen niet stil en blijft de hoop gevestigd op een zelf-verdichtend beton, waarmee niet alleen gladde, vlak-ke betonoppervlakken gerealiseerd kunnen worden,maar ook vernieuwende complexe gebouwvormen.sProjectgegevensopdrachtgever:Universiteit Utrechtarchitect:UN Studio, Amsterdam, Ben van Berkelconstructeur:ABT, Velphoofdaannemer:BAM Nelissen van Egteren, Utrechtontwerp: 1998uitvoering: 2000-2001vloeroppervlak: 2.050 m2bouwkosten: 2,26 miljoen (excl. BTW en installaties)A r c h i t e c t u u r & o n t w e r pU t i l i t e i t s b o u wcement 2003 216