vectorworks case study
Design Express Benelux Vectorworks & CINEMA 4D
ontwikkeling | verkoop | training | support
de Monte Rosa-hut duurzaam onderdak in de Alpen
de monumentale Monte Rosa-hut vormt maar een kleine glimp in de eindeloze sneeuw
de monumentale Monte Rosa-hut vormt maar een kleine glimp in de eindeloze sneeuw
De universiteit ETH (Eidgenösschische Technische Hochschule) in Zürich, het innovatieve en gerenommeerde architectenbureau Bearth & Deplazes Architekten, de legendarische Swiss Alpine Club (SAC) en Vectorworks-software vormden samen een team om de nieuwe Monte Rosa-hut te ontwerpen en te bouwen. Deze hut biedt onderdak hoog in de bergen en betekent een nieuwe mijlpaal in duurzaam en innovatief design.
vectorworks case study monte rosa
gelegen tussen bergpieken
2
Op de spits van technologie en natuur ligt de Monte Rosa-hut op een hoogte van 2883 meter in de Zwitserse Alpen tussen de Görner-, de Monte Rosa- en de Grenz-gletsjer in de buurt van Zermatt. Uren rijden van de dichtstbijzijnde buitenpost is de structuur ingebed in het rotsige Monte Rosa-massief. Het omliggende landschap heeft iets weg van een maanlandschap, weids, geïsoleerd en akelig stil. De Matterhorn is te zien in het westen, waar haast geen teken van menselijk leven valt te bespeuren. Toch stijgen de glinsterende metalen en glazen muren van de Monte Rosa-hut uitdagend op in een landschap van eindeloze sneeuw en rotsen. De hut zet de eeuwenoude traditie van berghutten voort, terwijl ze tegelijkertijd deze berghutten volledig herdefinieert.
De Monte Rosa-hut werd opgevat als een van de vijftig projecten voor de 150ste verjaardag van ETH Zürich. In 2003 vormde Studio Monte Rosa het hoofd van het jubileum aan de faculteit van architectuur van ETH. Studio Monte Rosa ontwierp en bouwde een structuur ter vervanging van de oorspronkelijk lager gelegen Monte Rosa-hut, die hoognodig hersteld diende te worden. De nieuwe structuur zou twee belangrijke doelen dienen: alpinisten en wandelaars bescherming bieden tegen de natuurelementen, met een comfortabele, schone ruimte om te eten, te rusten en te praten met medereizigers en om ETH Zürich de kans te bieden een waardevol onderzoek te leiden naar effectief duurzame bouwpraktijken.
trapeziumvormige matrassen van verschillende afmetingen optimaliseren de slaapruimte
Het ontwerp en de bouw van de Monte Rosahut kwam tot stand door een voortdurende samenwerking tussen de ETH-studenten, het Zwitserse architectenbureau Bearth & Deplazes Architekten en de Studio Monte Rosa - een gecombineerde groep van geselecteerde ETH-studenten en Bearth & Deplazes-architecten. Samen met Studio Monte Rosa pakten de ETH-studenten het concept, het ontwerp en de onderzoeksfasen voor het project aan conform de eisen en het budget dat bepaald was door de SAC, terwijl het architectenbureau het project uitvoerde. De studenten werden uitgedaagd om ver van openbare elektriciteits- en watervoorzieningen een gebouw te creëren en toch genoeg energie en water te voorzien om aan bijna alle behoeften van hun gasten te voldoen, de extreme wind, sneeuw en aardbevingen trotserend die dat gebied teisteren.
eenzame buitenpost Er zijn geen wegen naar de Monte Rosa-hut. De meeste bezoekers komen te voet naar daar over rotsachtig, besneeuwd terrein met een steile klim aan het eind. Een reiziger kan er te voet geraken - vanaf het dichtstbijzijnde treinstation in Rotenboden is het twee tot drie uur stappen - of met een helikopter. De lange reis wordt beloond met een nette en comfortabele ruimte. De faciliteit biedt plaats aan maximaal 120 gasten. Het bevat een eenvoudige keuken en een eethoek, beide van den en spar, gekozen omwille van hun duurzaamheid. Er is een grote gemeenschappelijke ruimte voor sociale interactie. De slaapkamers zijn voorzien van trapeziumvormige matrassen
van verschillende afmetingen die zo gemaakt zijn om verloren ruimte te minimaliseren doordat hun vorm overeenkomt met de vorm van het menselijk lichaam (bovenaan breder en spits toelopend voor de benen). Tijdens de gespecialiseerde onderzoeksfase gebruikten de ETH-studenten Vectorworks® om de plaatsing en het aantal bedden binnen de gegeven ruimte te maximaliseren. Het designteam simuleerde voor de bedden en andere bouwelementen veel verschillende scenario’s en optimaliseerde zo het gehele ontwerp van de hut. Dit bespaarde veel ontwikkelingstijd en verlaagde de bouwkosten aanzienlijk.
vectorworks case study monte rosa
Onder leiding van Bearth & Deplazes Architekten werkten de ETH-studenten en Studio Monte Rosa vier semesters lang ijverig aan de ontwerpconcepten verspreid over de jaren 2003 tot 2005. Daarnaast brachten ze nog een jaar door met gespecialiseerd onderzoek om de hut en haar componenten te optimaliseren. Nadat ze aan twaalf verschillende voorstellen voor de faciliteit hadden gewerkt, scherpten ze hun ideeën tot één baanbrekend ontwerp. De hoeksteek werd gelegd op 16 augustus 2008 en de bouw begon in mei 2009. De langverwachte nieuwe Monte Rosa-hut werd met veel succes geopend op 26 september 2009 en kostte 6,5 miljoen Zwitserse frank (ongeveer 5,4 miljoen euro, nvdr).
3
grote houten balken -met de computer uitgesneden jaarringen- in de eetruimte
“Wat me vanaf het begin interesseerde, was dat de locatie zo afgelegen was, ver van de bewoonde wereld, een beetje zoals het eiland van Robinson Crusoe. We zijn begonnen met ons af te vragen waar het vandaan komt dat we alles kritiekloos consumeren of elke dag gebruiken. Het antwoord is natuurlijk omdat we in een zeer complexe sociale ruimte leven, een technologisch geavanceerde omgeving die gericht is op dagelijkse behoeften en niet in een landschap gezien door een roze bril van nostalgie of in een romantische idylle van schijnbaar verlaten berghutten in hoge alpweiden…” Professor Andrea Deplazes, professor in architectuur en bouwkunde, hoofd van Studio Monte Rosa van de faculteit van architectuur van ETH Zürich en hoofd van Bearth & Deplazes Architekten, Chur
vectorworks case study monte rosa
De Monte Rosa-hut gaat helemaal op in zijn natuurlijke omgeving, maar het ontwerp voor de hut doet dit helemaal niet. Het gebouw bestaat uit een onregelmatige veelhoek met binnenin tien segmenten die door radiale dwarsbalken worden gecreëerd en lijkt op een sinaasappel waarvan de schil ruwweg is weggesneden. De vijf verdiepingen worden door asymmetrische hoeken omlijst. De vorm is ontworpen voor efficiëntie, om het volume te optimaliseren en het oppervlak te minimaliseren, om op die manier minder bloot te staan aan wind en sneeuw en meer ruimte te geven aan de gasten. Tien fundamenten ondersteunen de structuur in de rots en ondersteunen een stervormige “tafel” met radiale kruismuren.
Het designteam gebruikte Vectorworks Architectuur & Interieur om de complexe geometrie van de Monte Rosa-hut te creëren en de wand- en plafondelementen te ontwerpen die ze in elkaar hebben gepuzzeld. Het was moeilijk om voor ieder stuk een andere geometrie te gebruiken en ondertussen de gedetailleerde oplossingen zoveel mogelijk op elkaar te doen lijken, zoals ook is gebeurd met het lint van vensters, de houten constructie en de inrichting van de slaapkamers. De accurate en flexibele symboolbibliotheken van het programma waren zeer nuttig voor het team, omdat de ontwerpers de componenten niet vanuit het niets hoefden te creëren.
ultramoderne schuilhut
Esthetisch gezien is het ontwerp van de Monte Rosa-hut sober, net zoals het landschap. Het reflecterende dak weerspiegelt de weidsheid van de omgeving en levert waardevolle zonne-energie aan het gebouw. Een lint van vensters volgt de vorm van de inwendige trap en imiteert de bergrug van beroemde bergtoppen in de verte. Binnen herinnert het gulle gebruik van hout de bezoekers aan de natuurlijke omgeving van de hut. De steile trap stuit op schuine wanden, net zoals bij de klim om er te geraken. Ook de positie van de hut, gelegen aan de rand van een steile helling, helpt om het als een rots in een uitgestrekt berglandschap te integreren.
De software was ook de basis voor de berekening van kosten van het project volgens de Zwitserse normen en de basis waarmee de studenten een “digitale keten”methodologie uitwerkten om de hutcomponenten bij elke stap van het project te verfijnen en om hun gegevens naadloos over te plaatsen van concept naar ontwerp, naar ontwikkeling, fabricage en constructie. Het eindresultaat: nauwkeurig vervaardigde bouwelementen en een vlotte samenwerking met tal van andere projectteams. Door de digitale keten te gebruiken om de complexiteit en de efficiëntie aan te pakken, konden ze het aantal bouwelementen met 30 procent en het gewicht met 40 procent verminderen en de ontwerpelementen tijdens het proces aanpassen.
4
lint van ramen weerspiegelt omringende bergketen, laat licht binnenstromen en verbetert de thermische energie
duurzaam droomgebouw
Voor de nieuwe hut kozen Deplazes en zijn team voor duurzame bouwmaterialen en onderdelen van de beste kwaliteit. Hout was een van de belangrijkste componenten. Met een knipoog naar de traditionele berghutten, selecteerden de architecten voor het interieur lokale den en spar, wat goedgekeurd was door de federale dienst voor het milieu. Ze wilden heel de constructie laten zien, dus keerden ze de grote blonde houten
balken naar de toeschouwers, zodat de pennen en zwaluwstaartverbindingen zichtbaar werden. Aangezien de verbindingen te zien waren, vereiste dit dat de vorm uiterst nauwkeurig was. “Tot nu toe heeft niemand de esthetische mogelijkheden van deze schijnbaar handgemaakte verbindingsstukken in een digitale houtconstructie onderzocht,” merkt Deplazes op. Ze gebruikten een computergestuurde robot om de groeiringen in het hout te snijden, wat een natuurlijke houten textuur en het typische handwerk van een berghut opriepen, maar ook meer een modern Pop Art-gevoel gaven. De designteams selecteerden behoedzaam laagverontreinigende bouwmaterialen die gemakkelijk en efficiënt getransporteerd kunnen worden en eventueel later gerecycleerd of weggegooid kunnen worden met weinig consequenties voor het milieu. Aangezien er weinig energie of water was om materialen ter plaatse te maken, moesten er veel onderdelen worden geprefabriceerd. Na verschillende materialen te hebben getest, selecteerden de architecten van Bearth & Deplazes een conventioneel isolatiepakket, dat bestond uit aluminium
platen met isolatie van minerale wol en een 3-laagse plaat van sparrenhout. Het isolatiepakket was niet meer dan 30 cm dik en was de keuze die het best isoleerde en de warmtebehoefte voor het energiebeheersysteem verminderde. Het bouwproces kon niet met de traditionele methoden worden gerealiseerd, omdat de locatie niet in het bereik lag van elektriciteits- en watervoorzieningen. Dus naast kosten laag te houden en de duurzaamheid te optimaliseren, werden de ontwerpers geconfronteerd met de uitdaging de nieuwe Monte Rosahut te bouwen in een afgelegen gebied. Het merendeel van de Monte Rosa-hut is opgebouwd uit delen van niet meer dan 400 kg die met een kleine helikopter ter plaatse zijn gebracht. De studenten kwamen tot de slotsom dat dit transportmiddel het minste kostte en het milieuvriendelijkst was. Gedurende de gehele bouwperiode gebruikte het team de helikopter als kraan en ongeveer 3.000 keer om materiaal naar de werf te brengen. Om te profiteren van het goede weer werd het gebouw gebouwd tussen eind mei en eind september 2009.
vectorworks case study monte rosa
Studio Monte Rosa en de ETH-studenten ontwierpen alles in het kader van zelfredzaamheid en duurzaamheid. Dit sloot aan bij de missie van de SAC, die nog steeds zeer betrokken is bij de bescherming van de Zwitserse Alpen voor toekomstige generaties. De 153 hutten van de SAC zijn eenvoudige accommodaties die gebouwd zijn om de bergen zelf in de aandacht te brengen. Een duurzame hut die zijn eigen energie produceert, vertegenwoordigt de technologie van de volgende generatie en milieuvriendelijke praktijken en zorgt ervoor dat de bergen ook in de toekomst ongerept blijven. Het doel was om het beste gebouw ooit te maken en om iets te realiseren dat onmogelijk leek.
5
de asymmetrische hoeken van de hut met vijf verdiepingen minimaliseren blootstelling aan sneeuw en wind én bieden meer ruimte voor de gasten
vectorworks case study monte rosa
Het ontwerp van de Monte Rosa-hut is sensationeel, vooral aangezien de faciliteit voor 90 procent in zijn eigen energie- en waterbehoeften voorziet. Het idee was om een duurzaam gebouw te maken dat als een voorbeeld bouwproject kon dienen. De omstandigheden waren extreem, zonder elektriciteit, zonder water, zonder wegen en straten. Het moest zichzelf voorzien en energie leveren op het terrein. Het was de perfecte test voor de universiteit.
6
De Monte Rosa-hut heeft een eigen watervoorziening in het bergachtige terrein. Het bouwteam liet heel wat graniet springen om een ondergrondse tank te creëren die 200 kubieke meter smeltwater bevat en ze bouwden het achter de permafrostgrens om te verhinderen dat het water zou bevriezen bij extreme temperaturen. Ze bouwden ook een kleine zuiveringsinstallatie om afvalwater te verwerken, dat ze gebruiken voor de toiletten en om er zo toe bij te dragen dat de hut drie keer zoveel energie spaart dan dat de originele hut verbruikte.
evenwichtig & autonoom
“De combinatie van onderzoek, onderwijs en praktijk is van groot belang voor Bearth & Deplazes Architekten. De samenwerking van bouwfysica, de bouwmaterialenindustrie, bouwconstructie en bouwculturen leidt tot een opmerkelijk architecturaal resultaat.” - Professor Andrea Deplazes, Bearth & Deplazes Architekten, Chur
moderne, zelfvoorzienende berghut in een onherbergzaam terrein
Geavanceerde fotovoltaïsche technologie produceert elektriciteit en verwarmt de thermische collectoren. Bovendien laten de grote stroken venster zonlicht in het spiraalvormige gebouw stromen om de eigen thermische energie te verbeteren. Tijdens periodes van aanhoudende bewolking of wanneer de vraag hoger is, wordt de energie geleverd door een warmtekrachtinstallatie die op koolzaadolie, een soort van biodiesel, draait. De Monte Rosa-hut heeft van de Zwitserse Bondsstaat en de Zwitserse kantons het MINERGIE®-P-label gekregen, omdat het voorziet in “hoogwaardige, luchtdichte bouwschillen en een voortdurende verversing van lucht in het gebouw met behulp van een energie-efficiënt ventilatiesysteem.” (Minergie is de Zwitserse standaard voor wat in België en Nederland bekend is als passiefbouw en nul- of laagenergiewoningen, nvdr.) De faciliteit herbergt een gesofisticeerd onderzoekslab die de efficiëntie van het gebouw meet als een zelfvoorzienende entiteit. Het heeft ook een energiebeheersysteem dat zo geavanceerd is, dat het de weersvoorspellingen en het aantal gasten in rekening neemt bij de berekening van het energieverbruik. De Vectorworksbestanden dienden als input en output voor het energieontwerp.
Het werk van ETH Zürich aan de Monte Rosa-hut demonstreert hun engagement om de klimaatverandering op aarde met spitstechnologie aan te pakken. Op dit moment is het team modelgebaseerde besturingssoftware voor de Monte Rosa-hut aan het ontwikkelen, om het energiebeheersysteem verder te kunnen optimaliseren. De hut is eigendom van de Monte Rosaafdeling, die het ook exploiteert. De Monte Rosa-afdeling is een van de grootste afdelingen van de SAC. De Monte Rosa-hut valt nog steeds vaak in de prijzen. Hoewel de nieuwe Monte Rosa-hut maar een van de 153 schuilhutten is die door het SAC in de Zwitserse Alpen wordt onderhouden, is het uitgegroeid tot een belangrijk erfgoed van de bergen en van modern design. “Ik zou zelfs durven beweren dat het momenteel de beste hut is in de Alpen,” zegt Deplazes. “Niet omwille van haar technologie of haar vorm, maar eerder omdat we erin geslaagd zijn een gebouw op te zetten dat niet kan worden opgesplitst in tweedelingen zoals bouw en technologie of oppervlak en structuur. De dingen hangen samen. Het is onmogelijk iets aan het gebouw te veranderen zonder de andere componenten in vraag te stellen. Het vormt een evenwichtig geheel.”
vectorworks case study monte rosa
ETH Zürich beheert dit energiebeheersysteem op afstand vanuit Zürich – ongeveer 260 kilometer verder op. Dit is een grote stap voor de universiteit naar een nieuwe technologische wereld. De onderzoekers bestuderen de fundamenten van ETH Zürichs strategie voor energieonderzoek: efficiëntie (minder materialen en momentele
maximering van energie), hernieuwbaarheid van energie en elektrificatie (gebruikmakend van het elektrisch vermogen met een minimale uitstoot van koolstofdioxide in gebouwen en transport). “Het is meer dan een gebouw, het is een onderzoeksproject,” verklaart Deplazes.
7 professor Andrea Deplazes toont op een maquette de tien segmenten
Bearth & Deplazes Architekten is opgericht in 1988 en gevestigd in Chur in Zwitserland. Dit architectenbureau heeft veel prijzen gewonnen, waaronder de BalthasarNeumann-prijs in 2008 en een tweede plaats in de internationale WienerbergerBrick-prijs in hetzelfde jaar, voor hun frisse en innovatieve benadering van de Zwitserse architectuur. Hun werk aan de Monte Rosa-hut in samenwerking met ETH Zürich oogstte international aandacht voor zijn opvallende, geavanceerde design en voor zijn autonomie van 90 procent.
ETH Zürich is opgericht in 1855 en behoort als universiteit tot de wereldtop wat betreft technologie en natuurwetenschappen. Het is de beste universiteit in Zwitserland en een van de top drie van universiteiten in Europa en een van de 15 beste ter wereld. Deze onderwijsinstelling die baanbrekend fundamenteel onderzoek verricht en toegepaste resultaten levert, stelt ongeveer 400 docenten te werk, die lesgeven aan meer dan 15.000 studenten van over de hele wereld.
Bearth & Deplazes Architekten AG Valentin Bearth, Andrea Deplazes, Daniel Ladner Wiesentalstrasse 7 CH-7000 Chur, Zwitserland Tel: 081 354 93 00 Fax: 081 354 93 01
[email protected] www.bearth-deplazes.ch ETH Zürich Main Building Rämistrasse 101 CH-8092 Zürich Zwitserland Tel: 044 632 11 11 www.ethz.ch
Deze casestudy is een uitgave van Design Express. Alle rechten voorbehouden. Vectorworks is een geregistreerd merk van Nemetschek Vectorworks Inc.
Afbeeldingen: Met dank aan de Holcim Stichting en Wikimedia Commons Originele tekst en publicatie door: Nemetschek Vectorworks, Inc. 7150 Riverwood Drive Columbia, MD 21046 USA Tel: 410-290-5114 Fax: 410-290-8050 www.vectorworks.net © 2011 Nemetschek Vectorworks, Inc.
België Kleine Heide 26 | 2811 Mechelen 015 71 96 00 Nederland Oosthaven 8 | 2801 PB Gouda 0182 756 660
Design Express Benelux
info
Vectorworks & CINEMA 4D | ontwikkeling | verkoop | training | support
de nieuwe berghut imiteert de Matterhorn in het Monte Rosa-massief
