Folie moet theehuisje redden

,,Kijk, dit is het”, zegt De Vries en houdt een stuk doorzichtig plastic folie op. Het is A4-formaat en heeft veel weg van een overheadsheet. Maar dit teflon bevattende tensile foil is een sterkere telg uit de synthetische polymeerfamilie.

2Tot voor kort werd het als bouwmateriaal alleen gebruikt in luchtkussenconstructies. De Vries: ,,Hecht twee of meer lagen folie aan een raamwerk, blaas er lucht in, sluit het af, en je hebt een goedkoop, licht en transparant bouwmateriaal. Bovendien is het aardig recyclebaar.”

In Nederland worden plastic luchtkussens sporadisch toegepast als dakbekleding. De toepassing is onder andere te zien in de Burger Bush in Arnhem en in het zwembad van Center Parks in Gennep.

De Vries: ,,Dit materiaal biedt veel nieuwe mogelijkheden voor architecten. Gekromde, doorzichtige vlakken kunnen relatief makkelijk en goedkoop gemaakt worden. Alleen zal niet iedere architect blij worden van de visuele uitstraling van bolle luchtkussens. Dat beperkt de creatieve uitspattingen toch behoorlijk. Strak en slank bouwen is uitgesloten.”

Daarom bekeek De Vries of het mogelijk is om te bouwen met een enkele laag tensile foil. Een doorzichtige huid als muur, dak of raam, met krommingen waar de architect maar wil. Gewapend met biaxiaalbank (een trekbank ter bepaling van de richtingspecifieke eigenschappen van materialen) onderzocht hij daartoe eerst de vervormingen, toelaatbare spanningen en gewenste veiligheidsmarges van tensile foil.

Toen het materiaal geen geheimen meer voor hem kende, kon De Vries diverse constructies modelleren met de eindige-elementenmethode. De Vries: ,,De programmatuur die civiel ingenieurs normaal gebruiken is eigenlijk niet toereikend. Het geteste folie kan onder belasting drie keer de oorspronkelijke lengte krijgen. Dan lijkt het net kauwgom, en dat rekent behoorlijk anders dan beton.”

Door de belastingen zo laag te houden dat het plastic niet meer dan twee procent vervormt, kon hij toch de bestaande software gebruiken.

Vandalen

De Vries paste zijn enkellaags folie toe in een ontwerp voor de overkapping van een theehuisje in Kasteel Rosendael (vlakbij Arnhem). Dit kasteel herbergt een antieke collectie meubels, zilver en porselein. In de omliggende tuinen zijn allerhande kunstwerken geplaatst, zoals een muur van zeeschelpen en een achttiende-eeuws theehuisje waarvan het houten snijwerk was gaan rotten. De restauratiearchitect zocht naar methoden om dit monument te beschermen tegen weer en wind en raakte geïnteresseerd in De Vries’ plastic experimenten.

,,Het materiaal moet constant onder spanning staan, slap is het niks waard. Dat was één van de lastigste punten bij het ontwerpen”, zegt de afstudeerder. Daarom koos hij voor een flexibele ringconstructie. Vier aluminium buizen zitten met veren vast aan de draagconstructie en houden het folie onder de gewenste spanning. De Vries: ,,Zelfs als er een dikke laag sneeuw op ligt, en de tuinman die sneeuw vervolgens weer verwijdert, behoudt het materiaal zijn vorm.”

Grootschalige toepassing van enkellaags tensile foil verwacht De Vries niet in de toekomst. ,,Hetfolie mag niet te dik worden. Anders kun je er niet meer doorheen kijken en dat is toch de belangrijkste eigenschap. Maar bij diktes van een paar tiende millimeter kunnen slechts overspanningen van maximaal tweeënhalve meter gehaald worden.”

Een ander nadeel: toepassingen zijn beperkt tot dakbekleding en andere plekken buiten springbereik van vandalen. De Vries: ,,Prik er een potlood in en het is kapot. Maar gelukkig staat het laagste punt van de overkapping van het theehuisje van kasteel Rosendael op vijf meter hoog, dus dat gaat wel goed.”

,,Kijk, dit is het”, zegt De Vries en houdt een stuk doorzichtig plastic folie op. Het is A4-formaat en heeft veel weg van een overheadsheet. Maar dit teflon bevattende tensile foil is een sterkere telg uit de synthetische polymeerfamilie.

2Tot voor kort werd het als bouwmateriaal alleen gebruikt in luchtkussenconstructies. De Vries: ,,Hecht twee of meer lagen folie aan een raamwerk, blaas er lucht in, sluit het af, en je hebt een goedkoop, licht en transparant bouwmateriaal. Bovendien is het aardig recyclebaar.”

In Nederland worden plastic luchtkussens sporadisch toegepast als dakbekleding. De toepassing is onder andere te zien in de Burger Bush in Arnhem en in het zwembad van Center Parks in Gennep.

De Vries: ,,Dit materiaal biedt veel nieuwe mogelijkheden voor architecten. Gekromde, doorzichtige vlakken kunnen relatief makkelijk en goedkoop gemaakt worden. Alleen zal niet iedere architect blij worden van de visuele uitstraling van bolle luchtkussens. Dat beperkt de creatieve uitspattingen toch behoorlijk. Strak en slank bouwen is uitgesloten.”

Daarom bekeek De Vries of het mogelijk is om te bouwen met een enkele laag tensile foil. Een doorzichtige huid als muur, dak of raam, met krommingen waar de architect maar wil. Gewapend met biaxiaalbank (een trekbank ter bepaling van de richtingspecifieke eigenschappen van materialen) onderzocht hij daartoe eerst de vervormingen, toelaatbare spanningen en gewenste veiligheidsmarges van tensile foil.

Toen het materiaal geen geheimen meer voor hem kende, kon De Vries diverse constructies modelleren met de eindige-elementenmethode. De Vries: ,,De programmatuur die civiel ingenieurs normaal gebruiken is eigenlijk niet toereikend. Het geteste folie kan onder belasting drie keer de oorspronkelijke lengte krijgen. Dan lijkt het net kauwgom, en dat rekent behoorlijk anders dan beton.”

Door de belastingen zo laag te houden dat het plastic niet meer dan twee procent vervormt, kon hij toch de bestaande software gebruiken.

Vandalen

De Vries paste zijn enkellaags folie toe in een ontwerp voor de overkapping van een theehuisje in Kasteel Rosendael (vlakbij Arnhem). Dit kasteel herbergt een antieke collectie meubels, zilver en porselein. In de omliggende tuinen zijn allerhande kunstwerken geplaatst, zoals een muur van zeeschelpen en een achttiende-eeuws theehuisje waarvan het houten snijwerk was gaan rotten. De restauratiearchitect zocht naar methoden om dit monument te beschermen tegen weer en wind en raakte geïnteresseerd in De Vries’ plastic experimenten.

,,Het materiaal moet constant onder spanning staan, slap is het niks waard. Dat was één van de lastigste punten bij het ontwerpen”, zegt de afstudeerder. Daarom koos hij voor een flexibele ringconstructie. Vier aluminium buizen zitten met veren vast aan de draagconstructie en houden het folie onder de gewenste spanning. De Vries: ,,Zelfs als er een dikke laag sneeuw op ligt, en de tuinman die sneeuw vervolgens weer verwijdert, behoudt het materiaal zijn vorm.”

Grootschalige toepassing van enkellaags tensile foil verwacht De Vries niet in de toekomst. ,,Hetfolie mag niet te dik worden. Anders kun je er niet meer doorheen kijken en dat is toch de belangrijkste eigenschap. Maar bij diktes van een paar tiende millimeter kunnen slechts overspanningen van maximaal tweeënhalve meter gehaald worden.”

Een ander nadeel: toepassingen zijn beperkt tot dakbekleding en andere plekken buiten springbereik van vandalen. De Vries: ,,Prik er een potlood in en het is kapot. Maar gelukkig staat het laagste punt van de overkapping van het theehuisje van kasteel Rosendael op vijf meter hoog, dus dat gaat wel goed.”