Roofs 2016-09-06 Elliptische cilinders zorgen voor levend licht in museum

Op 10 september 2016 opende koning Willem-Alexander het nieuwe museum Voorlinden in Wassenaar. Dit is een museum voor de privécollectie moderne kunst van industrieel en kunstverzamelaar Joop van Caldenborgh. Het dak zorgt ervoor dat de kunstwerken bij daglicht kunnen worden bekeken, zonder dat de kunstwerken daardoor worden beschadigd.

In de loop van zo’n 40 jaar bracht Joop van Caldenborgh een indrukwekkende verzameling van hedendaagse kunst samen. Hij is oprichter van het chemieconcern Caldic. De kunstverzameling, die bekendstaat als de Caldic-collectie, omvat werken van internationaal bekende kunstenaars als Andy Warhol en Damien Hirst. In 2012 werd het besluit genomen om een museum te bouwen om deze collectie aan het publiek te kunnen laten zien. Het werd gerealiseerd op Landgoed Voorlinden, in het duingebied bij Wassenaar. De omringende tuin is ontworpen door Piet Oudolf, o.a. bekend van de Highline in New York.

Uitgangspunt van het ontwerp was dat het gebouw dienend aan de kunst moest zijn: van buiten bescheiden en eenvoudig, van binnen gewoon mooi. Dat betekent echter niet dat het een eenvoudig gebouw is geworden, integendeel. Het gebouw is opgebouwd uit lichte, witte staalconstructies en glas, waarmee de omliggende natuur vanuit elke ruimte in het museum zichtbaar is. Klimatologisch wordt de binnenruimte zeer goed geregeld en gemonitord. De ruimtes worden verlicht door daglicht die via het dak wordt binnengelaten. Om dit op een verantwoorde manier te kunnen doen, is een dak uit drie lagen gerealiseerd, waarmee het licht wordt gereflecteerd, gefilterd en verspreid.

Daglicht

Het is natuurlijk het best om kunst bij natuurlijk licht te bekijken. Probleem daarbij is dat de kunstwerken niet te veel daglicht kunnen verdragen, ze verouderen daardoor namelijk versneld. In een museum mag de hoeveelheid licht daarom niet boven de 500 lux uitkomen, in sommige ruimten zelfs niet meer dan 200 lux. Ter vergelijking: op een zonnige zomerdag is de waarde ongeveer 100.000 lux.

De opdrachtgever twijfelde dan ook over de toepassing van daglicht in het museum, simpelweg omdat dit te veel schade zou kunnen toebrengen aan de kunstwerken. Volgens Dirk Jan Postel van het verantwoordelijke architecten­bureau, Kraaijvanger Architects te Rotterdam, moest het echter wel degelijk mogelijk zijn om op een verantwoorde manier daglicht toe te laten in de museumruimten. Samen met de opdrachtgever bezocht hij in Noord-Amerika diverse gebouwen waar de binnenruimte op een goede manier met daglicht wordt verlicht. Aan de hand daarvan wist hij de opdrachtgever te overtuigen van de mogelijkheden.

Hij ontwierp een oplossing die spectaculair mag worden genoemd. Over de gehele oppervlakte van het gebouw is een drielaags systeem toegepast. Boven de glazen overkapping zijn in totaal 115.000 buizen aangebracht die het licht reflecteren. Onder de overkapping zijn velums (zonneschermen) aangebracht waarmee het daglicht wordt gefilterd en diffuus wordt gemaakt. Zo ontstaat er in de museumruimte een dynamische, levende belichting waar de kunstwerken minimaal last van hebben. Dirk Jan Postel licht e.e.a. in gesprek met Roofs toe.

Cilinders

“Deze oplossing is tot stand gekomen na een intensieve ontwikkelfase. Tijdens deze fase hebben we een maquette vervaardigd (1 op 10). Hiermee is de lichtinval in de diverse ruimten, op verschillende tijdstippen en in verschillende jaargetijden, gemeten.

Het meest opvallend is de laag met de elliptische cilinders (de schuin afgesneden buizen). De constructie is door
VDL Industrial Modules bv uit Helmond vervaardigd uit staal en aluminium. De buizen zijn zodanig afgesneden en gepositioneerd dat het zuiderlicht nooit direct in de ruimte kan vallen. Het licht wordt op elk moment van de dag en avond gereflecteerd wat een aanzienlijke reductie betekent van de felheid van het licht. Het positieve aspect van het zuiderlicht, namelijk dat het op elk moment van de dag een andere schakering heeft, blijft echter behouden. In voorkomende gevallen kan het licht eventueel verder worden gedimd met behulp van een scherm dat aan de bovenkant elektrisch over de buizen kan worden geschoven. Dit zorgt ervoor dat een gedeelte van de daglichtopeningen wordt afgesloten.

Onder de buizen is met behulp van isolerend glas een glazen zadeldak aangebracht. Deze zorgt voor een verdere reductie van het licht en beschermt bovendien de onderliggende ruimtes voor de weersomstandigheden. De velums die daaronder hangen filteren het licht en zorgen voor een gelijkmatige verdeling ervan in de onderliggende ruimte. Als de binnenruimte bijvoorbeeld laat in de avond moet worden verlicht, als er geen daglicht naar binnen valt, is in de stalen balken van het dak ledverlichting geplaatst. De leds schijnen naar boven en worden door het dak gereflecteerd, wat eveneens zorgt voor een fraaie verlichting van de binnenruimte.

Esthetische en transparante constructie

Ten behoeve van het transparante glasdak en de glasgevels ontwierp Pieters Bouwtechiek een constructie waarbij geen stabiliteitsverbanden zijn aangebracht in het dak, de wanden en de gevels. Dit is gerealiseerd door het toepassen van een kolommenstructuur, waarbij alle dragende kolommen in het gebouw zijn ingeklemd in de onderliggende kelder en fundering. Hierdoor is het museum bovendien volledig flexibel indeelbaar en toekomstbestendig, doordat de binnenwanden volledig vrij geplaatst kunnen worden.

Doordat elke inwendige kolom ingeklemd is, wordt de stabiliteit over al deze kolommen verdeeld en worden de horizontaalkrachten beperkt. Echter, de verdeling van de kolommen is niet overal homogeen en de zeer slanke kolommen onder de uitkraging rondom hebben uiteraard niet dezelfde horizontale stijfheid. Het dak en de kolommen dienen echter wel overal gelijk te vervormen. Zodoende dient het dak met aluminiumpanelen wel in schijfwerking te voorzien. De dakpanelen en verbindingen van deze panelen zijn daarom zo berekend en uitgevoerd dat deze in schijfwerking kunnen voorzien en bovendien ook kipsteun voor de liggers realiseren.

Een uitdaging hierbij was dat de verbindingen wel een bepaalde mate van vervorming moesten toestaan. Dit om het uitzetten van de niet-geïsoleerde liggers bij verschillende temperaturen wel mogelijk te houden. Tegelijkertijd moesten de verbindingen bij een bepaalde vervorming de grote krachten wel op kunnen nemen. Met behulp van slimme detailleringen en verschillende 3D-modelleringen is hier een optimaal ontwerp voor gemaakt. Waarbij overal ook voldaan is aan de bijzonder hoge esthetische eisen door de verbindingen allemaal niet zichtbaar van de onderzijde uit te voeren, en tevens voldaan werd aan de zeer strenge maattoleranties.

Daar waar in de staalconstructie bouten benodigd waren, zijn speciale verzonken inbusbouten toegepast welke ontworpen zijn door Pieters Bouwtechniek. Om het esthetisch af te maken zijn de moeren hierbij afgedekt door een sierdop.

Skyspace

In één ruimte van het museum is het dak geheel afwezig als onderdeel van een kunstwerk van de Amerikaanse kunstenaar James Turrell, ‘Skyspace’. Het betreft een ruimte met een vierkant gat in het dak. Van binnenuit ziet men de lucht op een heel bijzondere manier. De directe inval van het licht contrasteert met de felle lichten die in de ruimte zelf branden, wat een bijzonder effect sorteert. Onderdeel van het kunstwerk is dat de weers­invloeden vrij spel hebben in de binnenruimte.

Met de realisatie van Museum ­Voorlinden is Nederland een bijzonder museum rijker geworden waar niet alleen kunstliefhebbers, maar ook de liefhebbers van bijzondere daken hun hart aan kunnen ophalen. ?

Museum Voorlinden te Wassenaar

• Opdrachtgever: particulier
• Architect: Kraaijvanger Architects te Rotterdam
• Adviseur constructie: Pieters Bouwtechniek te delft
• Hoofdaannemer (bovenbouw): Cordeel Nederland te Zwijndrecht
• Vervaardiging dak: VDL Industrial Modules te Helmond