Deze zonnetoren is een bouwwerk dat de 'schoonheid' van staal verbindt aan het klassieke bouwen, kunst en inventie.
| Locatie | Maanplein, Heerlen |
|---|---|
| Opdracht | Woningbouwvereniging Weller, Heerlen |
| Architectuur | Michel Huisman, Heerlen |
| Constructief Ontwerp | Copier Engineering/Duwi Design, Giessen/Sluiskil |
| Uitvoering | Copier Engineering, Giessen |
| Staalconstructie | Copier Engineering, Giessen |
Maankwartier is een stedenbouwkundig ontwerp van kunstenaar Michel Huisman, waarin staal een grote rol speelt als bouwmateriaal. Het is een ongewoon en mooi, nieuw onderdeel van Heerlen: een kruising tussen een brug, een berg en een citadel. Daarbinnen zijn verwezenlijkt: een station, winkels, parkeergarages, pleintjes, cafés, een hotel, kantoren en woningen. Het de tevens een nieuwe verbinding tussen het noordelijk en zuidelijk deel van de stad; de hoofdroute voor heel veel mensen om van het ene stadsdeel naar het andere te gaan. Hier zijn appartementen, winkeltjes, een deel van het hotel, een parkje en een ondergrondse parkeergarage. Dit stedelijk gebied vormt de verbinding tussen twee stadsdelen die door het spoor gesplitst zijn, een probleem dat vele steden in de wereld met een last opzadelt.
Dankzij staalconstructies op cruciale plaatsen in het project is mogelijk geweest de grote overspanning over het brede spoorbed te realiseren, die de kern van het project vormt: een brug. Daarbij heeft Huisman het sprekend aspect van staalconstructies op talloze plaatsen tevens als sierelementen toegepast en opzettelijk in beeld gebracht; een mooie referentie aan het kolenmijnverleden van deze stad.
Op één plaats in het project komen ingenieursgeest, bouwkunde, kunstenaarschap en de schoonheid van het staal op onnavolgbare wijze bij elkaar: een toren midden in het project, die voor het belangrijkste deel uit staal is gemaakt, dat tevens een uurwerk, een astronomisch instrument, een landmark en kunstwerk is. De zonnetoren ofwel ‘Heliostaat’.
Een slanke voet van betonnen bogen vormt de basis van deze stalen toren, midden op het Maanplein. Bovenop deze staalconstructie draait in een draaikrans met pennenbaan een halve bol van 6,20 m doorsnede. De bolle kant lijkt op de maan, de platte kant is voorzien van een roestvast stalen vernikkelde, gepolijste, spiegel. De spiegel van 4 mm dik bestaat uit kleinere delen. De bol kantelt met de spiegel richting de zon met actuators. Een astronomisch uurwerk houdt samen met sensoren nauwkeurig bij waar de zon staat en bepaalt de hoeken van weerkaatsing. Op dat moment wordt het zonlicht ‘gevangen’ en via de spiegel door een kern van de toren naar beneden gereflecteerd. Een ring met bladvergulde romeinse cijfers draait horizontaal tegen de klok in, langs een stilstaande wijzer die van neonlicht is voorzien. Zo komt de tijdsaanduiding tot stand terwijl de wijzer stil staat. Nog nergens in de wereld is een identiek torenuurwerk gevonden. Ieder uur klinkt een bronzen klok die aangeslagen wordt door een hamer, die in de avond en nacht op ‘pianissimo’ gaat. Ieder kwartier vliegt een vliegende vis een rondje om de aarde, die naast de halve bol gemonteerd is.
Dat vraagt precisiewerk, omdat het steeds verschuivende zonlicht gericht moet worden, dwars door een vijver van 11 m doorsnede en 40 cm diepte, die voorzien is van een glazen bodem. Deze vijver wordt gedragen door een staalconstructie die aan de vroege tijd van staalconstructie refereert in aard en vorm. Het zonlicht projecteert de rimpelingen van het wateroppervlak op de laagste verdieping, diep onder de grond. De betonnen voet van de toren is aan de gebouwzijde, waar het half in verzonken staat, wit. Enkele ramen van een kantoor kijken hierop uit. Het zonlicht straalt niet alleen naar beneden, maar weerkaatst ook naar de zijkanten binnen in die toren. Ook de halfondergrondse supermarkt en ondergrondse parkeergarages worden door het daglicht verlicht en wie op de laagste verdieping onder de vijver gaat staan, kijkt door het water 50 m omhoog. Naar het licht van de zon, die je zó verlicht, dat het lijkt of je zelf onder water staat. Als de zon ondergaat, draait de Heliostaat met de platte kant naar beneden en vangen de spiegels het licht van in de toren verwerkte ledlampen van de nieuwste generatie. Ze nemen door de weerkaatsing van de grote spiegel op kunstmatige wijze het zonlicht over. ’s Avonds staat de Heliostaat in deze slaapstand.
De staalconstructie is voornamelijk opgebouwd uit hoeklijnen, strip en UNP-profielen in vakwerkconstructies. De hoofddraagconstructie bestaat uit negen kolommen, de eerste negen op een diameter van 11 m, in drie trappen naar binnen springend tot een diameter van 7 m. De spiegel heeft een diameter van 6 m.
De roterende beweging van de spiegel is gerealiseerd door deze te monteren op negen kunststof wielen, met negen geleidewielen om het spiegel bordes te centreren. De aandrijving van de roterende beweging in het horizontale vlak vindt plaats door een rondsel in een pennenbaan.
De roterend beweging van de spiegel in het verticale vlak wordt gerealiseerd door een hoog-koppel reduktiekast. Een plc-besturing stuurt het geheel aan op basis van de zon-op en -ondertijden, per dag.
De Helistaat is geplaatst op een betonen ‘voet’ van 10 m hoog. Deze voet bestaat uit betonnen prefabelementen die met de betonfundering zijn verankerd. De betonfundering loopt door tot in de kelder van het Maankwartier. In deze betonfundering is een vijvervloer aangebracht met een doorschijnende vloer, zodat het zonlicht via de vijvervloer in de parkeerkelder schijnt.
De staalconstructie is gelast in transporteerbare delen, thermisch verzinkt en gepoedercoat. Met een torenkraan is de constructie gemonteerd. Het zwaarste deel, de spiegel met aandrijving, woog 6 ton.
