Rots, gebouw, instrument

Auteur: Kirsten Hannema

Betonnen klankkast

Een bouwwerk van donkergrijs, gelaagd, in het werk gestort beton, ligt als een reusachtig rotsblok in een vallei op 2 uur rijden ten noordoosten van Beijing. In het beton zijn spleetachtige openingen gemaakt, waardoor zonlicht, regen en wind binnenkomen, en soms het geluid van muziek klinkt. De Chapel of Sound heet het gebouw, dat OPEN architecture ontwierp, geïnspireerd door het ruige landschap en de akoestiek van grotten. Het idee was om een concertzaal te maken die op soortgelijke wijze geluid laat weerklinken, waarbij de vorm is gebaseerd op de akoestische werking. Ze bestudeerden onder andere schelpen en instrumenten om vervolgens met beton een levensgrote ‘klankkast’ te ontwerpen.

Blikvanger

Het project is onderdeel van een vernieuwingsoperatie voor het buitengebied rond de stad Chengde. Steeds meer bewoners trekken vanuit dit gebied naar de grote steden. Ontwikkelaar Aranya wilde het tij keren met de bouw van een complex met buitenhuisjes voor stedelingen, dat werk biedt aan dorpelingen en de lokale economie ondersteunt. Blikvanger binnen deze ontwikkeling is de 790 m² grote Chapel of Sound, met een halfopen amfitheater, een buitenpodium, facilitaire ruimtes en een dakterras dat spectaculair uitzicht biedt over het omringende berggebied. De binnenruimte is akoestisch ontworpen voor muziekuitvoeringen, maar kan ook gebruikt worden voor bijeenkomsten en individuele contemplatie.  

Beton met drieledige rol

Het donkergrijze, in het werk gestorte beton waarmee het gebouw is gemaakt, speelt een drieledige rol. Het bepaalt het natuurlijke, rotsachtige gevelbeeld, dient als draagconstructie en heeft een akoestische functie. De betonmix is gemaakt met toeslagmateriaal van gemalen rots uit de omgeving. De gevels en de binnenruimte met zittreden zijn in lagen opgebouwd, refererend aan de omringende gestreepte rotsformaties. Zo konden de ontwerpers, met Arup als adviseur voor constructie en techniek, de complexiteit van de onregelmatig gevormde constructie reduceren, en het gebouw – op een ontoegankelijke plek, zonder geavanceerde machines – bouwbaar maken. 

Dubbele schaalvorm

Vanuit het grondvlak (12 x 14 m) ‘groeien’ de gelaagd opgebouwde gevels met dubbelgekromde vormen en uitstulpingen omhoog richting het platte, uitkragende dak (24 x 36 m). Daarin is een gat gemaakt waardoor regen en zonlicht binnenvallen, en dat ook een akoestische functie heeft. De architecten maakten een schaalmodel van het ontwerp, dat 3D-gescand is. Arup gebruikte dit 3D-model om met parametrische software en constructieprogramma’s de krachtswerking te bepalen. Om de uitkragende vormen te construeren, is een dubbelle schaalconstructie ontworpen, met het amfitheater in de binnenste schaal, en de buitenste schaal als gevel. In de kloofachtige ruimte tussen de schalen bevinden zich twee trappen – naar de tribune en het dakterras – en installaties. In het meest uitkragende geveldeel is een buitenpodium ‘uitgehakt’, op 6 meter hoogte.

Pure akoestiek

Met het parametrische 3D-model, waarin de architecten en constructeurs tegelijk werkten, konden adviseurs data inbrengen voor de elektriciteit, ventilatie en akoestiek. De akoestische werking wordt puur bepaald door het beton en de openingen in het dak en de muren; er zijn geen akoestische panelen. Met een simulatiemodel zijn de vorm van de zittreden en de openingen aangepast tot een optimale balans tussen absorptie en reflectie van geluid. Voor het buitenpodium is de vorm van de gevel op dezelfde manier gepreciseerd, zodat deze geluid reflecteert richting het ondergelegen terras.

3D vorm, 2D uitgetekend

Voor de bouw werd 3D-betonprinten overwogen, maar vanwege de afgelegen bouwlocatie en beschikbare bouwvakkers bleek in het werk gestort beton de beste optie. Door het ontwerp in lagen op te bouwen en te rationaliseren, kon de staalwapening worden verdeeld in horizontale en verticale vlakken, en de complexe bekisting 2D uitgetekend; deze is gemaakt van houten panelen. Voordat de bouw begon werd een aantal 3D-geprinte modellen gemaakt, zodat de bouwer de geometrie van het gebouw kon onderzoeken en de beste bouwmethode bepalen. Een 1:1 mockup van het meest uitkragende geveldeel werd gemaakt om het gieten van het beton te testen. Ook de betonmix werd getest om de kleur te laten passen bij de rotsachtige omgeving.

Bekisting gerecycled

Als eerste werd het staalwapeningskelet gebouwd, bestaand uit 7.850 verticale en 3.500 horizontale wapeningselementen voor de binnen- en buitenschil. Met behulp van de 2D-tekeningen werd de wapening in plattegrond op de grond uitgelegd, waarna deze met de door Arup geleverde 3D-vormcoördinaten op zijn plaats werd gebracht. Op dezelfde manier is vervolgens rondom het stalen skelet de houten bekisting getimmerd van multiplex platen met een breedte van 400 mm en 600 mm. Daarna konden het getrapte interieur en exterieur als een monoliet worden gegoten. De verlichting in de zittreden en een deel van de installaties is meegestort in het beton. 

De bouw begon in mei 2018 en was klaar in april 2020, met een pauze in de winters. Nadat de bekisting was verwijderd, is het materiaal hergebruikt door een lokaal meubelbedrijf.