‘Hoe zien gebouwen eruit als architectuur een natuurlijk verschijnsel is?’ In het eerste deel van het verzameld werk van Renzo Piano stelt criticus Peter Buchanan zich deze vraag.1 Een geëvolueerde architectuur is, volgens hem, niet verbonden met een persoonlijke taal: de vorm ervan is afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden, het programma en de technologische ontwikkelingen. Omdat deze omschrijving ook slaat op de ontwerpen van Renzo Piano, concludeert Buchanan dat een ‘natuurlijke’ architectuur nog het meest zou lijken op die van Piano. Het gaat nogal ver om alleen Piano dit primaat te geven. Piano maakt echter wel op een natuurlijke wijze gebruik van techniek. Net als in de natuur maakt hij geen onderscheid tussen vorm, constructie en installatie; tussen esthetiek en nut. Hoewel het wetenschapsmuseum newMetropolis technisch minder interessant lijkt dan bijvoorbeeld het vliegveld Kansai, zijn er wel degelijk grote overeenkomsten. De poëtische, biomorfe constructie van Kansai is bijvoorbeeld voor een deel net zo pragmatisch als de constructie van newMetropolis. De bijzondere vorm van de constructie van de luchthaven volgt die van de luchtstromingen. Dankzij de golvende constructie is het mogelijk om zonder kanalen, die de beoogde openheid van de terminal zouden hebben aangetast, verse lucht de terminal in te blazen. Zoals het in een ‘natuurlijke’ architectuur betaamt vormt in Amsterdam de lokatie de basis voor het architectonische, constructieve en het bouwfysische ontwerp.
Vanwege het gekozen fundatie-principe moest de breedte van de begane grondverdieping royaal binnen die van de twee tunnelbuizen onder het IJ blijven. In het eerste constructieve ontwerp was dat minder het geval. Renzo Piano’s Building Workshop werkte sinds Centre Pompidou samen met de inmiddels overleden constructeur Peter Rice van Ove Arup. Voor newMetropolis had hij een constructie bedacht, waarbij het volledige museum op een overkluizingsconstructie gezet wordt die boven de IJ-tunnel zweeft. Deze gigantisch zware betonnen schijf zou via vakwerkspanten op palen rusten die vanwege de hoge belasting en de slechte ondergrond liefst zestig meter de grond ingeslagen moesten worden. Arups plan bleek veel te duur.
De constructieve oplossing van D3BN speelt daar veel meer op in en is daarom' natuurlijker’. Op uiterst vernuftige wij ze is in dit plan gebruik gemaakt van de bestaande paalfundatie van de I J-tunnel. Deze is dertig jaar geleden geslagen om tijdens de bouw de tunnel te dragen. Nadat de droge bouwput afgebroken was en het IJ de tunnel omhulde, werd door de opwaartse kracht van het water de paalfundatie voor het grootste deel ontlast. In het ontwerp van D3BN-constructeurs John Kraus en Patricia van der Wall is deze overcapaciteit weer benut: een groot deel van het museum rust via anderhalve meter hoge prefab rail-balken op de tunnel.
De kegelvormige uitkraging van het museum vormt het logische gevolg van deze smalle basis. Door deze vorm neemt het nuttig oppervlak immers enorm toe. Het dragende vermogen van de bestaande palen is echter ontoereikend om het hele gewicht van newMetropolis te dragen. Vlak naast de tunnel zijn daarom 84 betonnen palen geslagen. Daar waar het museum het hoogst en het breedst is voldoen de railbalken niet meer. De enorme kegel steunt hier via vier kolommen op een vier meter hoog spant, dat opgebouwd is uit HE 300 M-profielen.
Hybride constructie
Behalve architectonisch aantrekkelijk bleek de kegel constructief gezien een gunstige geometrische vorm te zijn. Zij is vormvast; daarnaast introduceert zij in de vloervelden drukkrachten. Hierdoor worden de trekkrachten die de vloeren eveneens moeten opnemen gedeeltelijk gecompenseerd. De vorm van newMetropolis ligt daarom in het verlengde van die van Bercy II en Kansai Airport. Voor het winkelcentrum deed Peter Rice onderzoek naar de voordelen van de torus.2 Dit is een ringoppervlak dat door een cirkel wordt omschreven wanneer deze wentelt om een in zijn vlak gelegen lijn die de cirkel niet snijdt. De torus komt veel in de natuur voor -bijvoorbeeld bij verschillende fluitsoorten en bladeren. Gunstig is dat de huid constructief meewerkt. Net als de kegel zorgt deze geometrische vorm zelf voor een deel van de vormvastheid van het volume.
Voor newMetropolis is een hybride constructie ontworpen die bestaat uit een betonnen constructie voor het laagste gedeelte, terwijl het deel met de ellipsvormige plattegrond een stalen skelet heeft. De staalconstructie is opgebouwd uit vier hoofdspanten. Een in de doorsnede zichtbare vijfde vakwerkligger draagt alleen de vloer van de filmzaal. Door dit gedeelte van de gevel ook als vakwerkligger uit te voeren wordt de kegel vormvast. Uiteraard beperken de noodzakelijke kruisen de gevelindeling. Daar het aantal ramen tot een minimum beperkt moest blijven, leverde dit geen probleem op. Waar het uitzicht wel belangrijk is, zijn kruisen vermeden. Alleen in de technische- en opslagruimtes schieten de diagonalen even voor de ramen langs. De stijve stalen doos ontleent haar stabiliteit voor een deel aan de betonnen constructie waaraan zij gekoppeld is. Dat er voor een hybride constructie is gekozen lijkt verrassend. Immers, zeventig procent van het gewicht van het museum leunt op de bestaande fundatie. Daarmee ligt een lichte en dus volledig stalen constructie voor de hand. Onderzoek toonde echter aan dat de tunnelfundatie ook een betonnen gebouw met een beperkte hoogte kan dragen. Niet alleen werden hiermee kosten bespaard, maar is met in het werk gestorte gevels, kolommen en vloeren de bijzondere vorm van Piano’s ontwerp beter te volgen. Ook in dit lage gedeelte kraagt de gevel aan de bovenzijde echter al zo’n acht meter uit. Dergelijke uitkragingen zijn over het algemeen moeilijk te realiseren in beton. Door de stroken vloeren momentvast aan de betonnen achterwand te koppelen ontstaat een dusdanig stijf raamwerk dat deze toch gemaakt kunnen worden.
Koperen gevelbekleding
In zijn studie naar bijzondere geometrische vormen onderzochten Renzo Piano Building Workshop en Peter Rice tevens hoe deze vormen op de meest efficiënte en economische wijze bekleed kunnen worden. Zij boekten daarin opmerkelijke resultaten. De 90.000 stalen gevelplaten van de terminal van Kansai, die een in twee richtingen gebogen huid heeft, zijn alle identiek. Net als voor Kansai was voor newMetropolis in eerste instantie een roestvaststalen gevel bedacht. Daar dit een zeer hard, onbuigzaam en dus moeilijk bewerkbaar materiaal is, is lange tijd gestudeerd op een prefab-gevelsysteem. Uiteindelijk is een model ontwikkeld waarbij één plaatafmeting voldoende was om de kegelvorm te omhullen. Het geveloppervlak van dit museum bleek echter te gering om de ontwikkeling van een nieuw bekledingssysteem rendabel te maken. Bovendien vonden Piano en project-architect Olaf de Nooyer dat een visueel minder hard materiaal beter bij de sfeer in Amsterdam past. Na de mogelijkheden van een houten gevel onderzocht te hebben, is uiteindelijk voor gepatineerd koper gekozen. Behalve dat de uitstraling zachter is, kan koper gemakkelijker in elke vorm gebogen worden. Deze slapheid roept tegelijkertijd de vraag op hoe het koper strak om het volume gespannen kan worden. Renzo Piano Building Workshop bedacht twee varianten. Eén bestond uit op aluminiumgevelsystemen geënte kliklijsten. Om het koper te spannen waren de platen hierbij aan de achterzijde voorzien van roestvaststalen veren. Vanwege de grotere flexibiliteit en de comlexe vorm van het gebouw is toch gekozen voor traditionele felsnaden om de koperplaten aan elkaar te koppelen. De verbindingen zijn hierbij net als bij koperen daken gemaakt met behulp van roestvaststalen klangen.
Met de standaard drie meter hoge en één meter brede platen bleek het onmogelijk om de beoogde strakheid van de kegel te behouden en bovendien de verticale lijnen van deze vorm te accentueren. Uiteindelijk is daarom gekozen voor drie lengtes van één, anderhalve en twee meter, waarbij de platen in een wildverband zijn geplaatst. Door een subtiel spel te spelen met extra aangezette, verticale naden en vrijwel onzichtbare gedekte, horizontale voegen wordt vooral de verticaliteit van de vorm benadrukt
Akoestiek
Akoestisch bleek de kegel onverwachte voordelen op te leveren. Door de hellende vorm reflecteren de geluidstrillingen namelijk direct naar het plafond. In ‘normale’ rechthoekige ruimtes blijft het geluid tussen de wanden kaatsen. Het akoestisch ontwerp van het exploratorium is zo gemaakt dat zowel bij enorme drukte als op tijdstippen met slechts enkele bezoekers er een aangenaam akoestisch klimaat heerst. Peutz & Associés-adviseur Kees Rijkbepaalde de nagalmtijd op drie seconden. Ondanks de enorme afmetingen van het exploratorium is het dankzij de schuine wanden voldoende om alleen delen van het plafond te bedekken met akoestisch materiaal. Uit esthetische overwegingen is een zeer dichte, grijze houtwolcementplaat gekozen die van een afstand enigszins op beton lijkt. De platen zijn onder het plafond gehangen en ze zijn gebruikt om de vaak grote ruimtes ritme, richting en diepte te geven. Met name in de bovenste zaal van het exploratorium levert dit een boeiend effect op: de trapsgewijs opgehangen platen onderstrepen de hellende vorm van newMetropolis.
De akoestiek in het exploratorium vormde samen met het isoleren van het geluid in het wetenschapstheater en de veel dB’s producerende filmzaal het lastigste probleem. Deze zalen zijn op de tweede verdieping naast elkaar gesitueerd. In de plattegrond is dit logisch, maar akoestisch ligt deze clustering minder voor de hand. Om ze akoestisch van elkaar te scheiden zijn ze uitgevoerd als de bekende doos-in een-doos constructies. Hierbij is een anderhalve meter brede gang tussen de film- en de gehoorzaal aangebracht, zodat van het geluid in de filmzaal met een sterkte van ruim ioo dB in het theater nog slechts 35 dB te horen is.
Verrassenderwijs hoefden er geen speciale maatregelen genomen te worden om de door het verkeer opgewekte trillingen te absorberen. De tunnel heeft van oorsprong al zoveel massa dat het grootste deel hiervan geneutraliseerd wordt. Het bleek daarom niet noodzakelijk om het museum op rubberen nokken te zetten. Wel ligt de fors uitgevoerde begane grondvloer verend op een dikke laag polystyreen dat op de railbalken is aangebracht. De verdiepingsvloeren zijn daarentegen niet verend opgehangen. Toch is nergens in het gebouw iets van het verkeer te merken. De extra massa van het museum, maar ook de samenwerking tussen de staal- en betonconstructie zorgen voor voldoende absorptie van de doorsijpelende trillingen.
Zwaarheid
Net als in de andere projecten van Piano vallen alle stukjes van de puzzel keurig op hun plaats. Vorm, constructie en bouwfysica vormen een onafscheidelijk geheel. Desondanks voldoet newMetropolis in eerste instantie niet aan de verwachtingen. In alle publicaties is Piano’s jeugdfascinatie voor de haven van Genua beschreven. In zijn ontwerpen wordt deze inspiratiebron vertaald in een fascinerende transparantie. Dit gebeurt soms door veel glas toe te passen, zoals in zijn UnescoLaboratorium Workshop in Genua. Indien het programma om gesloten gevels vraagt, dan past hij gefragmenteerde en gelaagde huiden toe om een gevoel van lichtheid te creëren. Bekend zijn de bakstenen-gevelelementen die hij ondermeer in het IRCAMgebouw in Parijs heeft gebruikt, maar ook de stalen gevels van Kansai en Bercy II kennen een dergelijke fragmentatie. Om deze ingewikkelde geometrische vormen te bekleden is gezocht naar een systeem van gelijkvormige stalen panelen waarbij het staal niet als waterkerende laag gebruikt wordt. De tussen de platen aangebrachte brede voegen delen de gevel op en geven haar reliëf.
Hoewel de Amsterdamse locatie bij uitstek geschikt lijkt om zijn fascinatie voor het beweeglijke karakter van havens tot uitdrukking te brengen, heeft Piano geen pogingen gedaan om de massa van newMetropolis te ontkennen. De door de felsnaden ontstane ritmiek van de gevelbekleding geeft het volume te weinig accenten. De gevel en daarmee het lichaam oogt daarom als een zwaar geheel. Uit een ontwerpschets van Piano wordt duidelijk dat niet de haven de inspiratiebron vormt -ook al suggereert de vorm dat- maar de tunnel waarop het gebouw ligt. Het tunneldak is door hem gebruikt als spiegel-as. Dit idee is verwoord in de detaillering en de materialisatie. In newMetropolis zijn geen uit-geëvolueerde, speciaal voor één project gemaakte elementen te vinden, maar voeren industriële materialen de boventoon.3 De luifel bij de entree is gemaakt van verzinkt stalen profielen, voor de glasgevel is een standaard pui gebruikt, de plafonds zijn afgewerkt met gespoten gipsplaten en de liftschacht is bekleed met terracotta-elementen.
Noble factory
Vanaf het begin was het duidelijk dat het interieur van newMetropolis vormgegeven zou worden als een 'noble factory’. Hierbij moest een balans gevonden worden tussen de rauwheid van een fabriek en de verfijndheid die het werk van Piano kenmerkt. In de ruimtelijk en visueel belangrijke trappartij is deze samensmelting het duidelijkst zichtbaar. De constructie, de treden en de stijlen zijn van verzinkt staal met een industriële uitstraling. De detaillering tilt de trap echter boven de bruutheid van het basismateriaal uit. Met name de wijze waarop de leuning gefragmenteerd is opgebouwd en de detailloze wijze van bevestiging van de beukenhouten handgrepen op de stijlen is fraai.
De suggestie van de fabriekshal wordt niet alleen door de industriële materialen gewekt, maar ook doordat alle leidingen en installaties in het zicht zijn gelaten. Onder de grof in het werk gestorte betonnen vloeren en staal-profiel platen hangen de gemeniede sprinklerinstallatie, de rioleringsbuizen, de luchtkanalen, de kabelgoten, de elektriciteitsrails met de nogal lompe lampen; soms zijn zelfs ogenschijnlijk loze gaten zichtbaar. Deze op regelmatige afstand aangebrachte doorvoeringen zijn echter gemaakt om aan te kunnen sluiten op de steeds wisselende tentoonstelling. In Nederland zijn veel voorbeelden te vinden waar deze ontwerpbenadering ontaardde in een armoedig ogende chaos. Piano is er door een zorgvuldige werkwijze in geslaagd de chaos te beteugelen. De zorgvuldigheid waarmee alles gemaakt is, geeft de op zich lelijke installaties een bijzondere uitstraling. In een aantal opzichten vormt newMetropolis een breuk met Piano’s verleden. Buchanan merkt op dat Piano van de Italiaanse architect Albini leerde om te dematerialiseren en in een voortdurend proces van bij schaven uit te vinden of met minder materiaal het zelfde effect bereikt kan worden.4 In het Amsterdamse museum ligt de nadruk daarentegen op de materialiteit. Ook de door Piano geventileerde opvatting dat industriële producten “lead to deadening uniformity in architecture and a loss of identity in individual buildings” wordt hier gelogenstraft. 5 Een belangrijk deel van zijn kracht ontleent dit ontwerp immers aan de in serie gemaakte onderdelen.
Het Amsterdamse museum laat zien dat Piano ieder ontwerpproces volledig blanco ingaat. Elke opdracht vraagt om een specifieke benadering. Te veel disciplinaire bagage staat in zijn optiek het steeds weer vinden van de meest geëigende en unieke oplossing in de weg. newMetropolis toont aan dat Piano niet dwangmatig op zoek gaat naar het nieuwe als hij met bestaande systemen en producten de gewenste articulaties kan bereiken en daarmee de beoogde sfeer kan opwekken. De toegepaste technieken vormen hierbij een symbiose met de vorm. Net zoals dat in de natuur gebeurt.
NOTEN 1. Peter Buchanan, Renzo Piano Building Workshop complete works, volume one. 2 Peter Buchanan, Kansai Airport Geometry and structure, the Architectural Review, november 1994. 3 In vrijwel alle gebouwen van Renzo Piano zijn dergelijke speciaal ontwikkelde elementen te vinden, zoals de gietijzeren gerber-liggers van Centre Pompidou, de ferro-betonnen bladeren van het Menil-museum of de staal-hout verbinding van het cultureel-centrum op Nieuw Caledonië. 4 zie 1. 5. ibid.
