A different look into Architecture and Artificial Intelligence
Tragwerksplaner
Ove Arup & Partner
Bauunternehmen
Zivil- und Bürgerrecht, M.R. Hornibrook
Veranstalter
Regierung von New South Wales
Baujahr
1959-1973
Höhe
65 metros
Breite
120 metros
Länge
183 metros
Landfläche
1.8 hectáreas
Kosten
$102.000.000 dólares australianos
Lage
Sydney, Australien

Einführung

Nachdem er einen internationalen Wettbewerb gewonnen hatte, begann der dänische Architekt Jørn Utzon 1959 mit dem Bau seines umstrittenen Opernhauses in Sydney am Bennelong Point, das er selbst als „orangefarbenes“ Gebäude bezeichnete. Die außerordentlich komplexen technischen Probleme, mit denen Utzon konfrontiert war, führten zu einer Verzögerung bei der Fertigstellung des Projekts, das der Ingenieur in drei Jahren und zu Kosten von drei Millionen australischen Dollar angekündigt hatte, als das Gebäude fünfzehn Jahre nach seinem Beginn zu Gesamtkosten von 102 Millionen Dollar fertiggestellt wurde. Utzon hatte das Projekt aufgegeben, weil die Klangqualität im Inneren des Gebäudes nicht zu seinem spektakulären Äußeren passte.

Das Gebäude, das unter einer Reihe von Schiffsrümpfen strukturiert ist, beherbergt mehrere Theaterkomplexe, die alle auf Achsen der Zentralität und Axialität organisiert sind. Sie verfügt über mehr als 1.000 Säle, die meisten davon für Musikstudios, mit einer Kapazität von mehr als 5.000 Sitzplätzen.

Veranstaltungen

Konzeptionelle Skizze

Utzons Präsentation des Projekts im Jahr 1957 war schematisch und erläuterte das Gebäudekonzept. Einer der Juroren, der berühmte Architekt Eero Saarinen, hielt diesen Vorschlag für sehr lobenswert, und obwohl das Konzept kaum mehr als eine Skizze war, kündigte der damalige Premierminister Joseph Cahill an, dass es innerhalb von zwei Jahren gebaut werden würde.

Nach umfangreichen Tests entwickelten Utzon und der Ingenieur Ove Arup einen Entwurf, der auf den komplexen Querschnitten einer Kugel basierte. Man begann mit der Errichtung der vorgefertigten Rippengewölbe der Schalen, und das Podium wurde 1964 fertiggestellt. Trotz dieser Tatsache und der großen visuellen Wirkung des Decksdesigns hatte Utzon seine Pläne für das Innere der Schalen noch nicht fertiggestellt. Mitte 1965 kam eine neue liberale Regierung ins Amt, die die Entwürfe, das Programm und die Kosten in Frage stellte, wobei letztere weit aus dem Rahmen fielen – das ursprüngliche Budget belief sich auf 3 Mio. $ (australische Dollar), die Kosten beliefen sich schließlich auf über 100 Mio. $, und die Fertigstellung dauerte mehr als ein Jahrzehnt. Es gilt als eines der teuersten Projekte in der Geschichte der „Megaprojekte“. Utzon wurde durch eine Gruppe von Architekten ersetzt, die vom Minister für öffentliche Arbeiten von New South Wales ausgewählt wurden. Ted Farmer, ein Regierungsarchitekt, stellte die Glaswände und die Inneneinrichtung fertig.

Als die Regierung schließlich ihre Zahlungen einstellte Utzon Er wurde gezwungen, sich als Chefarchitekt zurückzuziehen, trat zurück und verließ Australien, war bei der Einweihung 1973 nicht anwesend, und erst 1999 wurden der Architekt und sein Meisterwerk endlich wieder zusammengeführt. Utzon wurde zurückgerufen, um Architekt des Opernhauses in Sydney zu werden und eine Reihe von Gestaltungsprinzipien zu entwickeln, die seine ursprüngliche Vision widerspiegeln und als Leitfaden für alle künftigen Änderungen am Gebäude dienen sollten.

„… Wenn ich das Werk vollendet hätte, hätte ich es durch ein Gefühl der Bewegung getragen. Die Behandlung des Raumes als Musik gibt es heute in der Architektur kaum noch…“(J.Utzon)

Situation

Das Opernhaus befindet sich auf einer kleinen Halbinsel am Bennelong Point auf der Südseite des Hafens von Sydney, Australien. Es liegt am nordöstlichen Ende des zentralen Geschäftsviertels (CBD) von Sydney und ist auf drei Seiten vom Hafen (Sydney Cove und Cove Farm) und im Landesinneren von den Royal Botanic Gardens umgeben.

„…Dies war ein ideales Projekt für einen Architekten …., erstens, weil es ein schönes Gelände mit einer guten Aussicht gab, und zweitens, weil es kein festes Programm gab…“ (Jorn Utzon).

Konzept

Die Konstruktion besteht aus zwei klar voneinander abgegrenzten Elementen. Eine solide Basis und leicht wirkende Abdeckungen darüber. Der erste ist das Gebäude selbst und beherbergt alle Servicebereiche: Garderoben, Proberäume, Lagerräume, Büros und die Bibliothek. Er ist als Sockel für das Oberdeck konzipiert, wurde aber auch als großes, erhöhtes Plateau interpretiert, auf dem die Aufführung „serviert“ wird, und seine völlig horizontale obere Ebene wird nur durchbrochen, um die Publikumsränge der beiden Säle – einer für die Oper, der andere für Konzerte – zu bilden und einen gelegentlichen Zugang von unten über Treppen zu ermöglichen. Diese obere Esplanade biegt in Form einer großen Treppe über ihre gesamte Breite in die Straße ein. Der gesamte Sockel des Gebäudes ist kantig und mit dunklem Stein verkleidet, was ihm ein einzigartiges Aussehen verleiht. Bild der tektonischen Stärke. Sogar die Öffnungen scheinen erst nach dem Bau der Fassaden gemacht worden zu sein, so dass der Stein selbst sich erhebt und eine Blende für das Fenster bildet.

Der andere Teil des Gebäudes, das Dach, besteht aus einer Reihe von dreieckigen Schalen, die an einem Scheitelpunkt gestützt werden und sich nach oben öffnen, als ob sie die Stabilität herausfordern würden. Diese Schalen bedecken die drei öffentlichen Räume: das Opernhaus, den Konzertsaal und das Restaurant. Jedes der Zimmer ist mit vier Paaren von Ventilen ausgestattet, das Restaurant mit zwei Paaren.

Der plastische Ansatz dieser Dächer entspricht den entgegengesetzten Kriterien des unteren Teils: Es handelt sich um gebogene, weiße, glänzende Flächen, die eine Idee der Fragmentierung darstellen, die im Gegensatz zur einheitlichen Idee des Sockels steht.

Diese Leitgedanken für das Gebäude waren von der Einreichung des Projekts beim Wettbewerb bis zum Abschluss der Arbeiten sehr klar. Während der eigentlichen Umsetzung war es für Utzon sehr schwierig, die Loyalität aller am Prozess beteiligten Akteure zu erhalten. Die Notwendigkeit, mit kalkulierbaren Formen zu arbeiten, die in Teilen konstruiert werden können, passte nicht ohne weiteres zu einer Form, die der Geste und der Fantasie entspringt.

„…die Planung umfasst jedes noch so kleine Detail und wird auf unorthodoxe Weise durchgeführt, wobei der maximale Einsatz von Modellen und Prototypen sicherstellt, dass nichts in das System eingeführt wird, bevor es nicht sorgfältig erforscht wurde und sich als die richtige Lösung für das Problem erwiesen hat…“ (Jorn Utzon).

Einfluss des Schiffbaus auf das Design

„Viele Leute sagen, dass mein Design von den Segelyachten im Hafen oder von Muscheln inspiriert wurde. Dies ist nicht der Fall. Es ist wie bei einer Orange: Wenn man eine Orange schält, erhält man diese Segmente, die ähnlich geformt sind wie diese. So war es auch bei meinen Modellen. Ich fand nicht, dass sie wie Segel im Hafen sein sollten. Sie waren zufällig ähnlich. Ich wurde von Segeln insofern beeinflusst, als mein Vater Schiffsarchitekt war und ich mit großen Formen (Schiffen) vertraut war. Ich hatte den Hafen von Sydney noch nie gesehen, als ich diesen Entwurf anfertigte, obwohl mir der Ort von Fotos und Seekarten her sehr vertraut war…“.

Räume

Die Entwicklung des Projekts wurde in drei Etappen unterteilt: „Etappe 1“ bestand aus der Errichtung des Podiums, „Etappe 2“ aus den Außenhüllen und „Etappe 3“ aus den Innenräumen und Fenstern. Obwohl Utzon argumentierte, dass er die Entwürfe für das Bauwerk noch nicht fertig gestellt hatte, bestand die Regierung darauf, und der Bau musste in Angriff genommen werden. Während der Entwicklung änderte der Bauherr die Anforderungen von zwei auf fünf Säle, so dass die Grundrisse und Entwürfe während des Baus geändert werden mussten. Die drei Hauptgebäude auf dem Podium sind der Konzertsaal, das Opernhaus und das Restaurant.

Das Sydney Opera House umfasst fünf Theater, fünf Proberäume, zwei Hauptsäle, vier Restaurants, sechs Bars und zahlreiche Souvenirläden.

Die fünf Säle verfügen über die folgenden Einrichtungen:

  • In der Konzerthalle mit 2.679 Sitzplätzen befindet sich die prächtige Orgel des Sydney Opera House, die größte mechanische Orgel der Welt mit rund 10.000 Pfeifen.
  • Das Operntheater mit 1.547 Plätzen ist das wichtigste Opernhaus Australiens und wird auch von der Australian Ballet Company genutzt.
  • Das Schauspielhaus mit 544 Plätzen
  • Der Musiksaal mit 398 Plätzen
  • Das Studiotheater mit 364 Plätzen

Jedes Element des Entwurfs, von der Positionierung des Gebäudes über die zahlreichen Aussichtspunkte bis hin zur 100 Meter breiten Treppe, sollte den Besuchern das Gefühl geben, willkommen und entspannt zu sein. Die Skizzen von Utzon zeigen, wie sich das Podium in die Gesamtstruktur einfügen sollte.

Struktur

Zum Wettbewerb eingereichte Originalskizze

Die erleichterte Gewölbestruktur war zunächst geometrisch unbestimmt, aber fast von Anfang an wurden die Gewölbe als eine Reihe von Parabeln geplant, die von einer vorgefertigten Rippenstruktur getragen werden. Es musste ein Weg gefunden werden, die Gewölbe wirtschaftlich in einer vorgefertigten Form zu bauen, da die Verwendung von Vor-Ort-Schalungen zu teuer gewesen wäre.

Von 1957 bis 1963 probierte das Konstruktionsteam mindestens zwölf verschiedene Schalenformen aus (darunter Parabeln, kreisförmige Rippen und Ellipsoide), bevor eine praktikable Lösung gefunden wurde.

Die Entwurfsarbeiten an den Schalen waren eine der ersten Anwendungen von Computern in der Strukturanalyse, um das komplexe System von Kräften zu verstehen, die auf die Schalen einwirken würden. Mitte 1961 fand das Konstruktionsteam eine Lösung für das Problem: Alle Schalen werden als Abschnitte einer Kugel erstellt. So wurde schließlich die Kugelform für den endgültigen Entwurf verwendet. Als einfachste dreidimensionale gekrümmte Fläche eröffnete die Kugel eine breite Palette von Gestaltungsmöglichkeiten und war die am einfachsten zu steuernde geometrische Form. In einer Kugel ist der Grad der Krümmung an allen Punkten der Kugel gleich.

Durch diese Lösung konnte der kostspielige Bau von Schalungen vermieden werden, da die Verwendung von vorgefertigten Einheiten möglich war. Ingenieure von Ove Arup & Partners überprüften vor Ort die Konstruktion und Platzierung der Gewölbeteile, wobei ein innovatives Stahlbefestigungssystem, ein sogenannter Konstruktionsbogen, verwendet wurde, um die verschiedenen Dächer vor der Fertigstellung zu stützen. Für die Form der Trägerstruktur wurde ein fächerförmiges System verwendet. Die Strahlen gingen von einem Punkt aus und öffneten sich wie ein Fächer, wobei die Meridiane der Kugel so gezogen wurden, dass die sie definierende Linie für alle Strahlen den gleichen Radius hatte: 460 Fuß.

Das Herstellungsverfahren vor Ort vereinfachte die Konstruktion der Schalen, zumal die Schalen Fragmente einer einzigen Kugel mit einem Radius von etwa 75 Metern sind. Die Arbeit mit einer Kugel vereinfachte nicht nur die Konstruktion, sondern auch die Berechnungen.

Glasfassaden

Befestigung der Stützen

Endgültiges Konzept

Trotz vieler technischer Diskussionen, Forschungen und Studien lagen zum Zeitpunkt von Utzons Entlassung im Februar 1966 keine detaillierten technischen Lösungen für die Glaswände vor, aber zumindest die Anforderungen des Architekten konnten wie folgt klar identifiziert werden:

Alle Glaswände im gesamten Opernhaus sind wie eine einzige Familie und haben eine ähnliche Struktur.

  • Die Struktur sollte so sauber wie möglich sein, mit einem auf ein Minimum reduzierten Rahmen, wenn dieser nicht entfernt werden kann.
  • Die Pfosten werden nicht als Stützen für die Schalen dienen, sondern die Glaswände werden so aussehen, als würden sie an den Schalen hängen.
  • Die Pfosten müssen dünne, durchgehende Rippen durch die Glaswände sein.
  • Unterhalb der Decken soll es so wenig Sichtbehinderung wie möglich geben.
  • Die Pfostenrahmen sind als eine Reihe von Einheiten mit konstantem Querschnitt konstruiert, deren Position eine über die Breite der Glaswände kontinuierlich variierende Form markiert.

Die Frage, dass die Glaspfosten nicht als Stützen für die Schalen fungieren, sondern die Glaswände an den Schalen hängen, war einer der wichtigsten Punkte, die bei der Struktur der Fassaden zu lösen waren. Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien der Dach- und der Podiumskonstruktion mussten die Stützen im Vertikalschnitt nach außen gebogen werden, so dass im unteren Bereich eine nutzbare Ebene entstand, die höher als die der Schalen war. Damit es so aussieht, als würden die Pfosten an den Pfosten hängen, mussten sie oben effektiv fixiert werden und dann vertikal bis zu einem bestimmten Punkt fallen. Dies führte zu einer Geometrie für die beiden komplexesten Wände, die dem Erker des Konzert- und Theatersaals zugewandt sind: eine Kombination aus einem Zylinder und zwei Kegeln, deren Achsen alle auf der gleichen vertikalen Linie liegen. Der obere Teil der Glaswand gehört zu einem Zylinder, dann schneidet er sich mit einem geneigten Kegel, und dieser schneidet sich wiederum mit einem unteren Kegel, der sich nach unten hin in einem offenen Ausgangsteil fortsetzt.

Weitere Informationen über die Struktur und die Technik des Opernhauses von Sydney finden Sie in diesem Artikel.

Materialien

Fassade des Theaters

Die Gebäudestruktur besteht aus Stahlbeton und die Fassaden sind aus getöntem Glas mit Stahlrahmen.
Die Dächer des Theaters sind mit 1,056 Millionen glänzend weißen und cremefarbenen, mattierten Ziegeln aus Schweden gedeckt, die aus der Ferne jedoch nur weiß erscheinen. Das Innere des Gebäudes besteht aus rosa Granit aus Tarana, Holz und Sperrholz aus New South Wales.

Technische Einzelheiten

  • Das Gebäude ist 183 Meter lang und 120 Meter breit.
  • Das Dach besteht aus 2.194 Betonfertigteilen.
  • Einige Dachteile wiegen bis zu 15 Tonnen.
  • Die einzelnen Abschnitte des Daches werden durch 350 km zugfeste Stahlseile zusammengehalten.
  • Für die Dächer wurden mehr als eine Million Keramikziegel verwendet.
  • Für die Fassaden wurden 6.225 m2 Glas benötigt.
  • 645 km Stromkabel wurden benötigt

Glasfassaden

Peter Hall von Hall, Todd & Littlemore begann Anfang 1967 mit der Arbeit an den Glaswänden, wobei das Ständermaterial Stahl und nicht Sperrholz war. Diese Änderung erforderte ein anderes Material oder einen anderen Schutz für die Außenseite der Pfosten, die den Meeresbedingungen ausgesetzt sind. Beton wurde untersucht, jedoch mit inakzeptablen ästhetischen Ergebnissen. Es war an der Zeit, die gesamte Philosophie der Glaswände zu überdenken. Dies geschah im Rahmen eines Workshops im Londoner Büro von Ove Arup & Partners.

Als Utzon Bei der Präsentation des Projekts für den Wettbewerb wurden die wichtigsten Ideen für den Entwurf festgelegt: ein einheitliches Podium, die Entscheidung, das Opernhaus und das Theater in zwei parallele Gebäude und ein kleineres für ein Restaurant aufzuteilen, wobei alle drei Gebäude mit Betonplatten über den drei Volumen schweben. Der Architekt war nicht der Ansicht, dass Licht eine grundlegende Voraussetzung für ein Opernhaus oder Konzerte ist, da diese in der Regel nachts stattfinden. Aber die Aussicht über die Bucht von SydneyDie Flächen, auf denen die Gebäude errichtet werden sollen, sind wunderschön, insbesondere an der Stelle, an der die Gebäude errichtet werden sollen. Utzon den beiden kurzen Enden der Hauptgebäude Vorrang einräumt, die eine Seite mit Blick auf die Bucht, die andere mit Blick auf die Stadt, dachte er an eine verglaste Fassade unter den riesigen Schalen. Als er diesen Entwurf erstellte, war Utzon noch nicht nach Australien gereist. Als er dies tat, änderte er die Anordnung der Fenster, und als er schließlich beschloss, die Fassade zu bauen, war er zwischen 1970 und 72 nicht mehr in Australien. Sydney und es ist nicht möglich, sicher zu sein, wie sie von ihrem ursprünglichen Designer hergestellt wurden.

Glas

Schneiden von Glasscheiben

Die Wahl des Glases für die Fassaden war ein wichtiger Schritt. Die wichtigste Anforderung war, dass es sich um Sicherheitsglas handelt, das vor Ort zugeschnitten werden kann. Gehärtetes Glas wurde verworfen, stattdessen wurde Verbundglas gewählt. Da zu diesem Zeitpunkt keine Informationen über die Verwendung dieser Art von Glas in Gebäuden vorlagen, war es notwendig, einen Forschungs- und Testprozess einzuleiten. Das schließlich ausgewählte Laminat bestand aus einer 12 mm dicken Schicht aus klarem Platten- oder Floatglas und einer 6 mm dicken Schicht aus bronzefarben getöntem polarisiertem Glas, die mit einer 0,76 mm dicken Doppelschicht aus klarem Polyvinylbutyral verbunden waren. Die Absicht war, die „Grünglas“-Färbung zu vermeiden, die bei der Wahl von 18 mm starkem, klarem Verbundglas entstanden wäre, und zusätzlich den Vorteil des Sonnenschutzes zu nutzen, den getöntes Glas in den stark exponierten Nordlagen bietet.
Der präzise Farbton, Demi-Topaze genannt, wurde von einem Glaslieferanten in Frankreich hergestellt und wird durch ein Verfahren namens „Pressure Cooker“ gewonnen. Die vor Ort benötigte maximale Blattgröße betrug etwa 4,0 m x 2,1 m.

Stehhilfen

Für die Hauptpfostenstruktur wurde Stahl aufgrund seiner Steifigkeit und Festigkeit gewählt. Die Standardpfosten wurden aus zwei parallelen Rohren mit einem Durchmesser von 90 mm hergestellt, die bei 530 mm zentriert und durch eine 6 mm dicke Gitterplatte verbunden waren. Dieser Abschnitt hatte den Vorteil, dass die Geometrie entlang der äußeren Mittellinie aufgelöst werden konnte und Standardverbindungsdetails entwickelt und auf die gesamte Palette der erzeugten Ausrichtungen angewendet werden konnten.

Video

Drawings

Photos

Construcción

 

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