Uit ons archief: Schiphol Terminal-West (1993) door Benthem Crouwel NACO architecten - Vormgeven van een machine

Door Ed Melet - Het ontwerpen van een luchthaven-terminal heeft veel weg van het vormgeven van een machine, waarbij alle functionele eisen nauwgezet gedicteerd zijn. Alle mogelijke bouwfysische voorwaarden, het type bagage-afhandelingssysteem en een grote indelingsvrijheid vormen slechts een willekeurige greep uit de eisen die mede bepalend zijn voor de uiteindelijke vorm. Daar deze voor de meeste luehthavens in grote lijnen identiek zijn is het niet verwonderlijk dat zij qua organisatie als tweeëiige tweelingen ogen. Tijdens het ontwerpen van deze vaak gigantische complexen lijkt een zo groot mogelijke transparantie ter verhoging van de oriëntatie een belangrijk uitgangspunt te vormen. Gezien de functie van het gebouw een haast utopisch streven. Ook de architectencombinatie Benthem Crouwel NACO is het niet gelukt om binnen het strakke keurslijf haar zeer geslaagde ontwerp van de terminal-West van Schiphol meer dan een indruk van een potentiële doorzichtigheid te laten uitstralen.'

De diversiteit in de opbouw van terminals is feitelijk gering. Leg ogenschijnlijk afwijkende ontwerpen van bij voorbeeld Renzo Piano (Kansai International Airport), Ricardo Bofill (Barcelona Airport) en Benthem Crouwel NACO (Schiphol) naast elkaar en direct treden de overeenkomsten aan het licht. Verwonderlijk is dat niet. Immers, de programma's van eisen kunnen nauwelijks verschillen, omdat de voornaamste functie -het op een zo efficiënt mogelijke manier verwerken van mens en bagage- voor alle dezelfde is. Daarbij wordt de ontwerpopdracht toegespitst op de manier waarop deze haast als organisme te beschouwen machine ingekapseld en aangekleed wordt.

De beleving van deze cocon wordt voor een belangrijk deel bepaald door de huid ervan en de constructie die de noodzakelijke grote overspanningen mogelijk maakt. Grote hallen zijn essentieel omdat een vrijwel continue, door de veranderende techniek geïnitieerde transformatie van de indeling mogelijk moet zijn. Als constructiemateriaal is voor dergelijke ruimtes eigenlijk alleen staal geschikt. Hiermee zijn immers lichte, ruimtelijke overspanningen te maken, die bovendien refereren aan de monumentaliteit van de vroegere stationsgebouwen. Een verwijzing die gaarne gemaakt wordt.2

Ruimtelijkheid

Het is verleidelijk een vergelijking te maken tussen het pas gerealiseerde luchthavengebouw van Schiphol, Fosters Stansted (Londen) en het nog in aanbouw zijnde Kansai (Osaka) van Piano; alle drie gebouwen van architecten die de constructie een belangrijk deel van het totaalbeeld laten bepalen. Wat constructie betreft is Stansted van deze gebouwen het sterielst. Dat wil zeggen, zij is uiterst fraai maar draagt nauwelijks iets bij aan de ruimtelijkheid. De zogenaamde boomconstructie, waarbij de stam wordt gevormd door vier stalen kolommen die ieder zijn voorzien van een onder 45 graden staande stalen tak, draagt het prachtig gedetailleerde dak van de hal; maar meer dan een hal wordt de terminal dankzij de constructie niet. De ruimte krijgt namelijk geen richting door de aaneenschakeling van de vierkante kruinen van de bomen.

Hoewel nog moeilijk te beoordelen, lijkt de door Peter Rice en Tom Barker (Ove Arup) bedachte constructie van de Kansai terminal met name de vertrekhal op de vierde verdieping een uiterst dynamisch karakter te geven. De gebogen vakwerkliggers, gedragen door schuine v-kolommen, leiden de reizigers. Ondanks de enorme afmetingen is er geen vraag over de juiste richting; van grote afstand zijn reeds de vliegtuigen te zien.

Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten
De teruggetrokkenheid van de hal - Beeld Jannes Linders

In het ontwerp van Benthem Crouwel NACO zijn de schuine kolommen en het gebogen dakvlak ook terug te vinden. Alleen is alles in vergelijking tot Kansai ingetogener, smaakvoller vormgegeven: hightech met een calvinistisch tintje. Van de dakconstructie komen alleen de ijle door ABT-DHV ontwikkelde onder- en bovenspannenliggers in het zicht. En niet zoals bij Rice hangend aan het dak, maar deels genesteld in de plooien ervan, waarvan de vorm weer bepaald is door de constructie. Vakwerkliggers, verscholen achter geperforeerde aluminium lamellenplafonds, vormen de rest van de constructie van de incheckhal en lounge. Door die gedeeltelijke verborgenheid gecombineerd met het via de schuine vlakken van de dakkappen binnentredende daglicht is een wonderlijk idee van transparantie geschapen. Het blijft slechts bij een gevoel; met name de douane en het boven in de hal gelokaliseerde, achter glas rijdende, transportsysteem voorkomen een werkelijke transparantie.

De dakconstructie steunt via schuinstaande v-kolommen op de op 12.6 meter van elkaar staande iets boven de vloer uitstekende betonnen ovalen uitstulpsels. Deze poeren, feitelijk uitlopers van de betonnen constructie van de onder de hallen gelegen lagen, hebben twee functies. In de lounge, waar ze veel hoger zijn dan in de incheckhal, voorkomen ze dat het beloopbare gebied door de schuine v-kolommen te veel wordt verkleind. Bovendien leggen ze een imaginaire verbinding tussen de wijdse publieke hallen en de ontoegankelijke betonnen structuren gevuld met techniek onder de hallen.

De verbinding tussen de kolommen en de dakconstructie is wonderschoon gedetailleerd. Zowel de v-kolommen als de staven van de dakconstructie eindigen in gietijzeren knopen. Door deze knopen, die als van hun lijf ontdane bollen beschouwd kunnen worden, iets onder de lamellen plafonds uit te laten komen, worden de lijnen van de constructie geaccentueerd. De krachten afkomstig uit de staven gaan door het hart van de knoop, waardoor moment-vrije verbindingen ontstaan. Het detail van de verankering van de v-kolommen in de betonnen vloer is hieraan principieel gelijk. De voetstukken rusten op de poeren, waarin de ankers, die afgedekt zijn met roestvaststalen ronde doppen, zijn ingestort.

Neiging v-kolommen

Pas in een laat stadium van het ontwerp en om prozaïsche redenen hebben de kolommen overigens hun neiging gekregen. In het voorlopig ontwerp zijn al wel de v-kolommen aanwezig om de overspanning van 12.6 terug te brengen tot 6.3 meter, maar staan ze nog recht en bovendien ontbreekt daarin ook de tweede, voor het uiterlijk van het dak zeer belangrijke tweede vertakking om die verder te reduceren tot 3.15 meter.

Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten
Opbouw van de dakschil 1 aluminium felsplaat; 2 30 mm Rockwool 350 kg/m3 3; 80 mm steenwol plaat samengeperst tot 75 mm 4; stalen profielplaat 5; akoestisch paneel 6; gezet aluminium plaat 7; sluitstuk met schuimrubber 8; omega profiel

Gezien de uiterst krappe bouwtijd en het feit dat om de zichtlijnen van de verkeerstoren te kunnen waarborgen er een zeer tijdsintensieve bouwput gebouwd moest worden, werd besloten om op basis van het voorlopig ontwerp de bouw te starten. Op dat moment was nog niet beslist welk type bagage-afhandelingssysteem geïnstalleerd zou gaan worden en juist die machines bepalen voor een belangrijk deel de stramienmaat van het gebouw. Er werd gekozen voor de maat 12.6 x 8.4 meter omdat de drie, nog in de strijd voor de opdracht zijnde bagage-afwerksystemen hierin alle pasten. Tijdens het verder uitwerken van het ontwerp bleek het grote nadeel van deze manier van bouwen. Jan Benthem kwam er toen namelijk achter dat het complex niet diep genoeg was om er het volledige programma in kwijt te kunnen.Met de hart op hart maat van de betonnenkolommen in de onderliggende verdiepingen als vast gegegeven was het schuin zetten van de stalen kolommen de enige manier om extra ruimte te creëren. De hierdoor geïntroduceerde extra horizontale belasting wordt voor een belangrijk deel afgevoerd naar de kern en de beton constructie van het personentransportsysteem, de zogenaamde people-movers. Aan de luchtzijde moest echter een extra voorziening bedacht worden. Deze werd gevonden in de stabiele bok, bestaande uit schuine v-kolommen en verticale trekstaven. Omdat deze trekstaven voor de toch al vrij grove gevelstijlen staan is het volledige constructie-pakket voor de gevel waar het meest te zien valt te volumineus geworden. Mooier, maar constructief moeilijk te realiseren, was het geweest om de functie van de trekstaaf te integreren in de gevelstijlen.

Dynamisch

Hoe pragmatisch de reden van het schuin zetten van de kolommen ook was, de hallen hebben door deze ingreep zeker een dynamischer ruimte-verdeling gekregen. Dat zelfde effect heeft de wel op architectonische gronden genomen beslissing om de overspanning via een tweede vertakking verder te reduceren tot 3.15 meter. Constructief gezien lag
deze wijziging beslist niet voor de hand; alle door ABT-DHV bedachte constructies konden gemakkelijk een overspanning van 6.3 dragen. Het bewijst dat Benthem Crouwel naco ook de schaal van een dergelijk groot gebouw in haar vingers heeft. In Benthems visie zou juist een zo licht mogelijke, drie-dimensionale constructie de enorme hal verlevendigen. Lineaire constructies als vakwerkliggers, volle wandprofielen of raet-liggers voldeden derhalve niet meer; niet alleen zouden die vanaf de zijkant gezien toch vrij grof zijn geworden maar door een rechtlijnigheid ook vrij saai. Met de onder- en bovenspannenliggers heeft de constructie niet alleen een veel dynamischer karakter gekregen, maar was het tevens mogelijk om haar uiterst fragiel uit te voeren.

De neerwaartse belasting op deze drieëntwintig meter overspannende constructie wordt opgevangen door zowel de boven- als onderspannen ligger, terwijl de zijvlakken van de samengestelde ligger weerstand bieden tegen opwaartse belasting. Daarnaast moest rekening gehouden worden met de mogelijkheid van torsie -bij voorbeeld zou sneeuw zich aan één kant van de dakkap kunnen ophopen waardoor een ongelijkmatige belasting optreedt- waarvoor de koppelliggers zijn aangebracht. Ondanks de plooien bleek dat de schijfwerking van de rest van het dak voldoende was om de stabiliteit te waarborgen; het was derhalve niet nodig om het beeld ontregelende windverbanden aan te brengen.

Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten

Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten
Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten

Doordat aan de trekstaven lichtbakken zijn opgehangen wordt de fijnheid van de constructie iets verstoord. Niet alleen zijn de staven hierdoor kabels geworden, waardoor ze een weinig doorhangen, maar bovendien oogt de constructie zwaarder dan ze is. Toch was juist de mogelijkheid om de verlichting te integreren in de constructie voor Benthem Crouwel NACO een van de redenen om voor de onderspannen ligger te kiezen. Het moet worden toegegeven dat de indirecte TL-verlichting het daglicht dat via de schuine vlakken van de dakkappen binnentreedt op subtiele wijze aanvult.

Het was in eerste instantie de bedoeling om de plooien volledig in glas uit te voeren; om een aantal redenen bleek dat echter onhaalbaar. Niet alleen zou er veel te veel warmte de hal binnen komen, maar bovendien zou een te veel aan daglicht het aflezen van de monitoren in de hallen hebben bemoeilijkt. Tenslotte moesten de schuine vlakken toch met akoestische panelen bekleed worden om de nagalmtijd binnen acceptabele grenzen te houden.

Dakvlak

Daken van terminals leveren een paradoxaal, en dus moeilijk oplosbaar, probleem op. Enerzijds moet het om constructieve redenen een zo licht mogelijke schil zijn, terwijl anderzijds de geluidsbelasting op dit vlak juist om massa vraagt. Bij de bepaling van de geluidsbelasting werd gezocht naar een ‘gemiddeld’ maximum. De oudere, in onbruik rakende vliegtuigen die veel meer lawaai produceren dan de moderne toestellen werden buiten beschouwing gelaten. Ondanks dat moest toch rekening gehouden worden met een belasting van 80 dB(A). Lange tijd twijfelde daarom het adviesbureau Peutz & Associés of een aluminium felsdak, dat vanwege de hoge reflectiegraad van aluminium en de associatie met de luchtvaartindustrie de voorkeur van Benthem Crouwel NACO had, akoestisch gezien wel haalbaar was of dat overgestapt moest worden op een dak van bij voorbeeld gasbeton. De inventiviteit van Peutz bleek voldoende om die ingrijpende wijziging te voorkomen. Er werd een doosprincipe bedacht waarbij twee relatief zware schijven flexibel met elkaar verbonden zijn. Onder het zeer lichte felsdak werd een Rockwool plaat van een extreem zware persing (350 kg/m3) aangebracht. De rest van de noodzakelijke massa wordt geleverd door een stalen profielplaat verzwaard met een vlakke staalplaat. Tussen deze twee schijven is een iets ingedrukte veerkrachtige steenwolplaat aangebracht. Deze drukt de harde steenwolplaat tegen het felsdak, waardoor tegelijkertijd een dynamische ontkoppeling van de twee schijven èn een statisch evenwicht ontstaat. De door het geluidgeweld in trilling gebrachte harde steenwolplaat geeft deze niet door aan de staalplaten.

Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten
De staalconstructie van de lounge

People-mover

De gewelfde vorm van het dak, die met deze doosconstructie goed te maken was, volgde uit de wens van Benthem Crouwel NACO om de people-movers in het gebouw te integreren. Deze treintjes moeten in de toekomst -als de groei van Schiphol om verdere uitbreiding vraagt en bovendien de middelen aanwezig zijn om haar te kunnen realiserende terminal met de nog te bouwen pieren aan de andere zijde van de snelweg verbinden. Door de treintjes haast in de top van de terminal achter glazen wanden te lokaliseren, zou de oriëntatie van de gebruikers ervan worden verbeterd en de transparantie van de verkeersstromen in het gebouw worden verhoogd. Het naar binnen halen van een trein in het gebouw levert echter het gevaar van trillingen op.

Het grootste probleem is daarbij de zich verplaatsende belasting op de constructie. Wanneer de trein over het midden van het vloerveld rijdt, vervormt de vloer een beetje. Dat leidt tot ‘rammelen’ van de constructie daaronder en mogelijk zelfs tot voelbare trillingen. Iets dergelijks kan ook ontstaan wanneer de rails op consoles aan kolommen worden gelegd. Hierdoor ontstaat een gigantisch moment op de kolom. De constructie om de momenten en bewegingen te voorkomen, moest bedacht worden voordat met de bouw werd begonnen; in een later stadium is nauwelijks meer een acceptabele oplossing voor dit probleem te bedenken. Door de trein centrisch boven de kolommen te laten rijden, grijpen de krachten in het hart van de kolommen aan en worden rechtstreeks naar de fundatie afgevoerd. Hierdoor worden de onder het treintracee liggende vloeren door het rijden, optrekken en remmen van de trein niet beïnvloed. Pas wanneer bekend wordt welk systeem gekozen gaat worden kan de verdere uitwerking worden bepaald. Vermoedelijk zal de trein over een aparte, op rubber blokken rustende betonvloer gaan rijden.

Omroepinstallatie

De golvende beweging van het dak in de richting van het people-mover tracee leverde nog een ander akoestisch probleem op. Zij sleept het dak namelijk hierdoor mee naar een voor dergelijke ruimtes ongebruikelijke hoogte en dat heeft consequenties voor de nagalmtijd in de incheckhal en de lounge. Hoewel die normaal gesproken in hallen met globale afmetingen van respectievelijk 160x40 meter en 110x50 meter zeker tot drie seconden mag oplopen, zonder echt hinderlijk te worden, legde de omroepinstallatie hier een restrictie op. Peutz & Associés berekende dat voor een goede verstaanbaarheid van de dienstmededelingen de nagalmtijd absoluut niet langer dan twee seconden mocht worden. Dit betekende impliciet dat de hoogte van de hal maximaal twaalf meter mocht bedragen. Werd deze hoger dan was het fysiek vrijwel niet meer mogelijk om vol
doende akoestische beplating aan te brengen om onder de twee seconden te blijven. Benthem Crouwel NACO rekte de hal tot dertien meter; door vrijwel het volledige dak en een deel van de kantoorwanden geluidsabsorberend te maken werd echter de magische grens van twee seconde net niet overschreden.

De omroepinstallatie is tamelijk uniek geworden. Op de door Kho Liang Ie (Nel Verschuuren) vormgegeven zuil zijn eenentwintig ordinaire luidsprekers aangebracht. Haar bijzonderheid ligt in de manier waarop het geluid het publiek bereikt. Zouden de luidsprekers zonder meer aan een versterker gekoppeld zijn dan zou het geluid over het publiek heen stralen. De gemakkelijkste, en meest voor de hand liggende oplossing was om de zuil iets naar beneden te richten. Niet alleen zou zij hierdoor veel te prominent worden, maar ook heeft dat als akoestisch nadeel dat alleen in het vlak recht voor de speakers het geluid optimaal is. Peutz heeft daarom een systeem bedacht om de luidsprekers elektronisch te kantelen. Het geluid dat uit de onderste speaker komt wordt ten opzichte van dat uit de bovenste iets vertraagd. Het effect is hetzelfde als wanneer de bovenste speaker iets verder naar voren staat. Het grote voordeel van dit systeem is dat de richtwerking nu in alle richtingen goed is.

Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten
Schiphol Terminal-West door Benthem Crouwel NACO architecten

Ingetogen

De gehele terminal maakt een uiterst verzorgde, goed overdachte maar vooral ingetogen indruk. Die terughoudendheid is terugte vinden in de schitterende constructie, het materiaalgebruik en in het ontbreken van kleuren, alles is uitgevoerd in wit, grijs en zwart. Het zwijgen van het gebouw is diens eigen gezicht. Werkt dit principe in de incheckhal uitstekend, na de douane wint de commercie het helaas nog van de goede smaak, waardoor niet de bedoelde sfeer van de huiskamer, zoals omschreven in de toelichting op het ontwerp, wordt bereikt. Het pandemonium van de vele barretjes, onvermijdelijke tax-free shops en alle niet even fraaie kunstwerken overvolkt deze ruimte, waardoor op hun vlucht wachtende passagiers haast het gevoel krijgen te veel, ongewenst te zijn. De twee in de hal geplaatste tafelvormige elementen waarop de reizigers kunnen vluchten, bieden niet echt soelaas. Het voornaamste probleem is daarbij dat de als vermaak bedoelde faciliteiten niet zozeer op de huidige (zo'n 100 meter lang) als wel op de toekomstige afmetingen van de lounge zijn afgestemd. Pas wannneer deze werkelijk bereikt worden en de winkels verdeeld worden over de nieuwe lengte krijgt deze ruimte alsnog haar oorspronkelijk bedoelde karakter.

NOTEN - 1) dit artikel is gebaseerd op interviews met Jan Benthem van Benthem Crouwel NACO, Evert de Ruiter van Peutz & Associés en Walter Spangenberg van abt-dhv. 2) Janny Rodermond, ‘Van Haven tot Stad’, Architect-thema nummer 46, maart 1992.