AFAS Experience Center

Creatie van de perfecte pasvorm voor een hightech glazen koepel

De majestueuze glazen koepel van AFAS Experience Center, met een diameter van 42 meter en een hoogte van ruim 24 meter, overdekt een theaterzaal die plaats biedt aan ruim 850 mensen. Tussen de theaterzaal en de glazen koepel bevindt zich een foyer met een capaciteit van meer dan 625 personen. Als je de twee verdiepingen rondom het theater meetelt, loopt de capaciteit op tot meer dan 1000 mensen.

Octatube is met veel plezier de technische uitdaging aangegaan om deze koepel met horizontale lijnen en driehoekige glaspanelen - een ontwerp van Steef van der Veldt i.s.m. Just Architects - volledig technisch uit te werken en te bouwen.

1000 netjes verdeelde glaspanelen

De belangrijkste vraag die we tijdens de ontwerpfase moesten beantwoorden was hoe we een constructie konden ontwerpen waarin de glaspanelen netjes verdeeld zijn over de koepel, zonder storende afwijkingen in het patroon. We zijn gestart met de grootst mogelijke vorm aan de basis van de constructie: een driehoekig glaspaneel van 3,2 meter. De panelen worden geleidelijk kleiner richting de top van de koepel. In totaal bestaat de dome uit 11 horizontale ringen. Om te voorkomen dat de driehoekige glaspanelen te scherp en daardoor veel moeilijker te produceren werden, gaat het aantal gebruikte glaspanelen tussen ring 9 en 10 per ring van 48 naar 24.

De koepel is bedekt met meer dan 1000 glaspanelen, die van binnen naar buiten zijn opgebouwd met 2x8 mm gelamineerd glas, een 16 mm dikke argon gevulde spouw en ongeveer 10 mm dik enkel veiligheidsglas. De eerste ring ligt deels onder het wateroppervlak dat de koepel grotendeels omringt. De glaspanelen van deze ring zijn voorzien van een geperforeerde blauwe zeefdruk om de weerspiegeling van het water in het glas te minimaliseren. Vanaf de zevende ring is het glas voorzien van een dichte zeefdruk in dezelfde blauwe kleur. Deze print dient als zonwering. Aan de binnenzijde zijn deze glaspanelen bekleed met akoestische panelen.

Perfecte pasvorm van buizen en speciaal ontworpen knooppunten

De constructie van de glazen koepel bestaat uit holle stalen buizen die de verdeling van de glazen panelen volgen. Hierdoor ontstaat een staalconstructie met een consistent patroon van driehoeken. De buizen zijn met elkaar verbonden door fraai ontworpen knooppunten. Elke knoop verbindt zes buizen. In het midden van de knoop hebben we een korte cirkelvormige buis ontworpen die loodrecht staat op de knoop waarmee de buizen zijn verbonden. in dit middenstuk is een lichtspot geïntegreerd die afzonderlijk in alle richtingen kan worden gedraaid. Hierdoor is de koepel 's avonds een opvallende verschijning. Alle bedrading en regelaars zijn netjes in de buizen weggewerkt. 

Toch hadden we zelfs met dit speciaal ontworpen knooppunt, geen zekerheid dat de hele constructie netjes in elkaar zou passen. Daarom hebben we mock-ups gemaakt, diverse tests uitgevoerd en monsters van het snijwerk laten maken. Afwijkingen herstellen zou immers veel extra tijd kosten. 

Het sluiten van de koepel aan de bovenkant was een spannend moment. Een koepel werkt constructief pas goed als hij klaar is. Als er bovenin nog een gat in zit, kan de koepel door zijn eigen gewicht naar binnen gaan leunen. De laatste ring van 3 bij 3 meter, inclusief zes gemonteerde buizen, werd als één geheel in de koepel gehesen. Het paste perfect!

Goede voorbereiding is de sleutel

We hebben ervoor gekozen om geen grote prefab frames te gebruiken, maar juist te werken met losse buizen en knooppunten die we ter plekke aan elkaar hebben gemonteerd. Waar grote elementen gepland moeten worden omdat meerdere mensen en een grote kraan nodig zijn, zijn relatief kleinere elementen makkelijker te hanteren. We hebben de volledige montage van de gigantische stalen buisconstructie met slechts drie personen kunnen doen: ééntje bediende de kraan terwijl de andere twee de stalen buizen monteerden. Onze monteurs hebben de koepel als een soort iglo opgebouwd, in 5 dagen per ring.

Kleine donkerblauwe voetjes

Architectonisch essentieel was de visuele ontkoppeling van de glazen schil van de stalen constructie. Daarom hebben we gietijzeren, donkerblauwe, gepoedercoate voetjes ontworpen om de glaspanelen aan de staalstructuur te bevestigen. Deze voetjes zorgen ervoor dat de glazen schil losjes over de staalstructuur gevouwen lijkt.

Tussen de glaspanelen was een ruimte van 24 mm nodig om de glaspanelen blind op de blauwe steunen te bevestigen. De afdichtingsrubbers en de spacers van het glas zijn uitgevoerd in dezelfde kleur als de voetjes . De voetjes lopen over in het afdichtingsrubber. Omdat alles dezelfde kleur heeft, verdwijnen de voetjes uit zicht. Ook van buitenaf is de verbinding niet zichtbaar. Hierdoor is een visueel strakke koepel ontstaan.

Naast de steunen hebben we ook de afdichtingspakkingen op maat gemaakt voor een optimale sluiting van de glaspanelen.

Uitdagende hap uit de koepel

Hoewel de koepel van buitenaf volledig bolvormig lijkt, is er bij de theatertoren een stuk af gesneden. Dit zorgde voor een grote constructieve uitdaging. Een bol is van nature een sterk constructief principe. Door er een hap uit te nemen, verliest de constructie drastisch aan stijfheid. De koepel mocht echter niet trekken of duwen tegen de naastliggende theatertoren. Daarom hebben we rondom de aansluiting op de theatertoren een randbalk ontworpen van 500 mm in doorsnede. Deze voert de krachten van de koepel af naar de vloer. De randbalk - en daarmee de rest van de koepel - is structureel losgekoppeld van de theatertoren. De 1 meter brede dilatatie die bij de aansluiting is ontstaan, hebben we opgevuld met een geïsoleerde zinken gootconstructie. 

Bolschanieren als oplegpunten

De koepel is echt wel met drie oplegpunten aan de theatertoren gekoppeld. Normaal is de constructie sterk genoeg om zichzelf overeind te houden, maar dit punt van de constructie zou theoretisch bedekt kunnen worden met veel sneeuw. De steunpunten zijn noodzakelijk en zorgen voor een verticale krachtsoverdracht. Daarom is ook de wanddikte van de staalconstructie rond de randbalk vergroot, van 6 naar 12 mm.

De drie steunpunten zijn uitgevoerd als bolscharnieren. De twee buitenste kunnen horizontaal vrij bewegen. Het middelste steunpunt daarentegen is horizontaal in het vlak van de toren geklemd. Het vormt het nulpunt van de constructie: het is het vaste punt waaruit de koepel kan vervormen door belasting, thermische uitzetting en krimp.

Ook de bevestigingspunten van de staalconstructie op de vloer kunnen horizontaal bewegen. Om schade door de uitzettingskrachten op de vloer te voorkomen, is de koepel structureel losgekoppeld van de vloer. Een uitzondering vormt de grote randbalk, die stevig aan de vloer is verankerd en samen met het middelste steunpunt een vast raamwerk voor de koepel vormt. 

Referentie architect Steef van der Veldt:

"Allereerst wil ik mijn complimenten maken voor de prettige en vakkundige samenwerking met de mensen van Octatube. Het klinkt misschien logisch, maar zij begrijpen wt je als ontwerper bedoelt en hoe je iets technisch en esthetisch op een verantwoorde manier oplost. Daarbij noem ik bijvoorbeeld de akoestische roosterplafonds binnen in de nok en de zo slank mogelijk uitgevoerde staalconstructie met knooppunten, waarin verlichting kon worden opgenomen. De beleving binnen is daarmee aangenaam en bijzonder aantrekkelijk geworden. Van buiten gezien is het ook echt een glazen ‘bol’ waarbij de dichte bovenkant – we noemende het ’t keppeltje- niet te onderscheiden valt. Al met al een topprestatie, waarbij het eindresultaat volledig beantwoordt aan onze verwachtingen.”