De mogelijkheden van lucht 32 c Artikel Pneumatische constructies zijn niet nieuw. De principes voor vormvinding werden al vroeg tijdens talrijke experimenten, tests en proeven onderzocht. Zo werd al in het begin van de jaren zestig in het `Institut f?r leichte Fl?chen- tragwerke' in Stuttgart onder leiding van professor Frei Otto aan deze lich- te constructies gewerkt. Ook Thomas Herzog, auteur van het ook nu nog Pneumatische en vacu?mversterkte constructies cDe mogelijkheden van lucht Pneumatische constructies worden tegenwoordig vaak ingezet op plaatsen waar met weinig materiaal grote oppervlakken van een dak moeten worden bedekt of waar tijdelijke gebouwen nodig zijn. De pneumatische constructies hebben tot nu toe echter hun intree nog niet echt gedaan in de architectuur van alle dag. Met het doel nieuwe architectonische oplossingen te ontwikkelen hebben studenten van de hogeschool van Lippe und Hoxter in Duitsland, in samenwerking met de TU Delft, een bouwconstructieoefening uitgevoerd. Hierbij was de centrale vraag: Welke mogelijkheden kunnen vacu?m en luchtversterkte constructies in de architectuur bieden? De mogelijkheden blijken zeer divers. Cocon `De Cocon', ontwikkelt door Mathias Kemper, vormt een kleine intieme ruimte die door gebogen, conische, luchtgevulde elementen wordt gevormd. Elk afzonderlijk element wordt door afzonderlijke verbindingsstukken in de tussenruimten gefixeerd om de vorm te versterken en een te sterke vervorming van de elementen te vermijden. Een bijzondere uitdaging vormde het maken van de juiste uitsneden. Met behulp van CAD systemen kon de te fabriceren vorm in haar afzonder- lijke delen ontleed worden en zo kon een snijmal voor de vervaardiging gemaakt wor- den. Hierbij bleek duidelijk de behoefte aan geschikte software voor het maken van zulke geometrie?n, afhankelijk van het materiaal. Vergelijkende testseries in samenwerking met Prof Jens Uwe Schulz toonden aan de hand van verschillende kunststoffolies dat de rek- baarheid en de veerkracht van folies onder belasting sterk varieert en dat vormstabiliteit alleen tot een bepaalde, van het materiaal afhankelijke druk bereikt kan worden. waardevolle boek `Pneumatische Konstruktionen', heeft zich aan de Uni- versiteit van Kassel met het onderwerp bezig gehouden. Tegelijkertijd zijn aan verschillende internationale universiteiten experimentele gebouwen ontwikkeld met als hoogtepunt de enorme opblaashallen en vrijgevormde gebouwen op de wereldtentoonstelling van Osaka. De constructies heb- ben echter nog steeds hun intree niet gedaan in de architectuur van alle dag. De bekende voorbeelden zijn exoten. Als we zien hoe met lucht onder druk vormgegeven kan worden, ligt de vraag voor de hand of er ook zonder lucht, dus met onderdruk vormgege- ven kan worden. Ook dit blijkt goed mogelijk. Op het gebied van de vacu- umtechnologie zijn toepassingen bekend in de architectuur en de bouwin- dustrie. Zo worden bij de montage van gevelbeglazing, vacu?m hefwerk- tuigen gebruikt en worden door het vacu?m trekken van kiezelzuurelemen- ten vacu?m-isolatie-panelen, zogenaamde VIP's, vervaardigd. Deze pane- len kunnen met slechts een fractie van de dikte, traditionele isolatiemateri- alen vervangen. Onder leiding van de auteurs werd door de studenten gezocht naar meer bouwkundige mogelijkheden met vacu?m- en luchtversterkte constructies. b De mogelijkheden van lucht 33 c Artikel cProf. dr. ing. Ulrich Knaack en dipl. ing. Marcel Bilow Ulrich Knaack is werkzaam als profes- sor aan de faculteit Bouwkunde aan de TU Delft en aan de Fachhochschule Lippe und H?xte in Detmold, Duitsland. Marcel Bilow werkt als Leader Develop- ment and Research aan deze hoge- school. Air-B-wall. De Air-B-Wall, ontwikkeld door J?rgen Heinzel is op vele manieren bruikbaar. In een omhullend membraam zijn een groot aantal met lucht gevulde ballonnen geplaatst. Elke ballon kan afzonderlijk gevuld worden en zo vari?ren in grootte. Als de vorm van de ballonnen vastgelegd is, wordt het omhullende membraam vacu?m getrokken. Door het wegzuigen van de lucht uit de tussenruimten worden de afzonderlijke ballon- nen op elkaar gedrukt en vormen ze een stijf, dragend vlak. Dit principe, ge?nspireerd op de vacu?mver- pakking van pinda's, maakt het mogelijk de vorm te veranderen en die door het vacu?m `in te vriezen'. Als mogelijke toepassing zijn aanpasbare schaalvlakken denkbaar die op economisch verantwoorde wijze vrij gevormde oppervlakken kunnen vormen. Voor binnentoepassing of standbouw zijn door het be?nvloeden van de afzonderlijke ballonnen interactief reagerende wanden of ander omhullende constructies net zo goed mogelijk als pulserende of in vorm variabele mediagevels. De mogelijkheden van lucht 34 c Artikel CubeX Een door Dennis Schlepper als bouwsysteem bedachte constructie is `CubeX'. In het midden van de vierkante vlakken van deze door luchtdruk versterkte dobbelstenen zijn cirkelvormige slangaanzetstuk- ken ingelast die met de tegenoverliggende zijde verbonden zijn. De zo ontstane knooppunten verstijven de hele dobbelsteen wanneer die gevuld wordt met lucht. Voor het verbinden van de elementen kunnen profielen van hardschuim gebruikt worden die bij het verhogen van de druk in de elementen een hogere wrijving op de verbinders uitoefenen en daarmee de stabiliteit van de elementen onderling waarborgen. Uit deze dobbelstenen kunnen, door de combinatie van inwendige trekelementen voor vormbehoud en de gelijktijdige benutting als koppelelement, veel verschillende ruimtevormende elementen worden samengesteld.