De drooghal van firma Arbor in Herselt droogt bomen met natuurlijke luchtstromen. Bij stormwind produceert de hal een intense fluittoon. De ontwerpers zitten met de handen in het haar.
De Vlaamse vestiging van de plant- en boomkwekerij Arbor wou het architecturaal én ecologisch aanpakken: het zou haar bomen niet laten drogen via ronkende ventilatoren maar geheel ecologisch, door lucht te laten stromen doorheen haar opslaggebouw, op geheel natuurlijke wijze, via perforaties in de wanden. Het kantoor van het bedrijf ligt in Houtvenne-Hulshout, ten noorden van de Provinciebaan, terwijl de drooghal in Herselt ligt, ten zuiden van die baan. Houtvenne – Hulshout en Herselt zijn gemeentes tussen Westerlo en Aarschot in het zuiden van de provincie Antwerpen, net ten noorden van Vlaams-Brabant.
Sinds 2013 nestelt het industriële gebouw er zich te midden van de boomplantages. Het architectenbureau OFFICE Kersten Geers David Van Severen (Office KGDVS) ontwierp het en kreeg er de prijs van de Staalbouwwedstrijd 2016 voor, in de categorie industriebouw. Ook de firma Arbor zelf, die zich de grootste boomkwekerij van België noemt, was uiterst tevreden over de drooghal want zonder enige energiekosten droogden de bomen toch even goed en snel. De hal ‘werkte’.
Tot wanneer enkele stormwinden opstaken en het gebouw begon te fluiten, op onverklaarbare wijze. Als een soort immense klankkast produceerde het gebouw plots bij een specifieke windsterkte en een welbepaalde windrichting een bijzondere fluittoon die tot in de verre omstreken kon worden gehoord.
Reeds tijdens het ontwerpproces had het architectenbureau beroep gedaan op het Leuvense bouwfysische ingenieursbureau Daidalos Peutz, maar het bleef raden naar de oorzaak. Op de duur irriteerde de scherpe toon met de intensiteit van een opstijgende Boeing 737 de omliggende buren zodanig dat zij naar het gerecht stapten. Maar in tegenstelling tot de jaren ervoor waren er in 2018 geen echt grote stormwinden, zodat de aangestelde gerechtelijke experten het probleem niet kon bestuderen. Er kwam een gerechtelijke achterstand en voor één keer was de uitleg, geheel correct, ‘door gebrek aan wind’.
Doordacht ontwerp
De bedenkers van de hal, Kersten Geers en David Van Severen, zijn toparchitecten die er niet wars van zijn om architectuurtheorie te combineren met geometrische regels. De alumni van de UGent studeerden ook in Madrid waar ze misschien de zuiderse lichtheid meekregen die ook de structuur van de Drooghal kenmerkt. Hun internationale uitstraling dragen ze uit in talloze tentoonstelling en opdrachten, of als gastdocenten, zoals aan de Harvard Graduate School of Design (USA). De eigenlijke bouw van de hal kwam in handen van de Olense firma ‘Industriebouw De Pelsmaeker’.
De structuur die ze ontwierpen en bouwden in Herselt moest eigenlijk maar twee functies hebben: het drogen van planten en bomen net voor het vervoer en de schikking ervan voor het laden op vrachtwagens. Het had dus een rechthoekige betonnen loods kunnen worden met grote afzuigtoestanden en ervoor parkerende vrachtwagens zoals men er wel meer ziet in Vlaanderen. Er werd echter gekozen voor een zeer lichte structuur, waarbij een luchtstroom doorheen de micro-geperforeerde golfplaten het drogen van de planten verzekert.
Eigenlijk is het niet meer dan een beschutting tegen de regen, want de schijnbaar gesloten wandpanelen in voorgelakt staal zijn in werkelijkheid geheel doorlatend. Dit is goed te zien bij schemering, wanneer men als het ware doorheen het gebouw kan kijken (zie openingsfoto). De vrachtwagens ziet men niet, want die staan achter het gebouw. Dat is allemaal goed doordacht, net zoals de geometrische vorm die haar ontdoet van de schoendoosvorm van een traditionele loods (zie kaderstukje ‘Geometrische effecten’).
‘Schoonheid in eenvoud’ dus, en ook de oplevering van het gebouw verliep vlekkeloos. Tot wanneer er in 2016 een felle wind opstak en het gebouw begon te fluiten, met een sterkte van ongeveer 90 Db (zie kaderstukje ‘Decibel’). Het fenomeen herhaalde zich. Soms duurde het slechts een zestal minuten, op andere momenten een uur. Het geluid droeg tot 1 à 2 kilometer ver. In de hal zelf was de situatie op die momenten niet te harden, want men stond dan als het ware midden in een klankkast.
De ontwerpers stonden voor een raadsel: lag de oorzaak hiervan in de gekartelde vorm van de wanden? Of in de kleine perforaties? Er zijn nog gebouwen met dergelijke kartelingen en perforaties, maar bij geen enkele daarvan deed zich zo’n fenomeen voor. De Drooghal Arbor is weliswaar een zeer grote hal, die bovendien in een wijds landschap ligt, zonder directe naburige gebouwen, maar toch? En waarom alleen bij bepaalde windrichtingen? Het begon steeds ook vrij plots, maar enkel bij windsnelheden vanaf 70km/u of meer, vanaf een zogenaamde ‘Code Rood’.
Akoestisch probleem
Natuurlijk weten de ingenieurs en architecten heus wel hoe een dergelijk huilend geluid ontstaat. Het principe is eigenlijk hetzelfde als in een doodgewone blokfluit, waarin door een scherpe rand, het labium, een golf ontstaat die in de fluit kan resoneren (zie kaderstukje ‘Fluittonen’). De vraag was dan ook wat bij het gebouw dienst deed als ‘labium’? Jan Lenaerts (Brussel), die als architect het project verder opvolgt voor het Office KGDVS, opperde enkele hypotheses. Een mogelijkheid zou de scherpe rand van de gaatjes in de wanden kunnen zijn.
De staalplaten werden immers eerst gecoat met metaalverf, tegen corrosie, en pas dan geponst en geplooid zodat sommige randen zeer scherp zijn. Dat is nu eenmaal het productieproces. Een oplossing zou er dan kunnen in bestaan het gebouw opnieuw te schilderen, zodat de randen minder scherp worden. Echter, als dan later zou blijken dat dit niet de oplossing was, wie zal dan instaan voor deze nutteloze kost?
Het is immers helemaal niet zeker dat de scherpte van de randen de oorzaak is, stelt Jan Lenaerts. Het is maar een hypothese, die wordt tegengesproken door het feit dat het gehuil enkel ontstaat bij wind uit een specifieke richting, en dit terwijl het gebouw rondom rond dergelijke perforaties heeft. “Het kan ook”, zo meent hij, “liggen aan de bijzondere vorm van het gebouw, of aan bepaalde spleten, of aan bepaalde buisvormige kartelingen in de wanden. Het kan ook een ‘gewoon tochteffect’ zijn, zoals in een huis bij een deur die op een kier is blijven staan”. Hij consulteerde daarom een topspecialist in de akoestiek in Vlaanderen, ingenieur Paul Mees, verbonden aan het bureau Daidalos Peutz, en soms ook als gastdocent aan de KU Leuven.
Mees plaatste zowat overal op het gebouw windmeters en reconstrueerde het gebouw mét de geperforeerde panelen in een windtunnel. Zijn model produceerde eveneens een fluittoon in de windtunnel, maar het was een andere toon dan deze die door het echte gebouw werd geproduceerd, wat meteen een nieuwe vraag opriep want een dergelijke toonhoogte is verbonden aan de lengte van de resonantieruimte (zie kaderstukje ‘Fluittonen’). Kort gezegd: ondanks alle moeite die het Office KGDVS en Mees zich getroostten vonden ze de oorzaak niet.
Misschien ligt de oplossing in de allernieuwste technologie van de akoestische camera. Zo’n apparaat verduidelijkt het geluidsniveau met diverse kleuren in verschillende zones in een beeld, net zoals een warmtecamera rood oplicht in de warmste zones. Het zou dus ook bij de Drooghal de bron van de ‘geluidsvervuiling’ kunnen aanduiden, maar er stelt zich ondertussen een ander ‘probleem’: in 2018 deed het fenomeen zich niet meer voor.
Kwam dit omdat er geen grote stormen waren dat jaar, of omdat de scherpe randen van de perforaties door weer en wind ondertussen zodanig waren afgeslepen dat ze geen fluittonen meer veroorzaakten? Of werden de gaatjes opgevuld door stof dat zich er doorheen de jaren in opstapelde? Of ligt het aan een toevallige schikking van de bomen in de loods of van de aanplantingen rondom die het effect verstoren en het zo sinds 2018 toevallig ophieven? En eigenlijk kwam dit best goed uit, want net toen ging ook het gerechtelijk onderzoek van start. Het wordt afwachten wat de najaarsstormen deze herfst zullen brengen.
Nu goed, net zoals elke bijzondere mens heeft elk interessant gebouw zijn verhaal. Misschien moeten de inwoners van Houtvenne-Hulshout en Herselt vooral blij zijn dat zij niet elke dag de ronkende ventilatoren van een drooginstallatie moeten aanhoren. Meer zelfs, op bijzondere momenten laat de fraaie én ecologische drooghal hen toe een mysterieus geluidsfenomeen waar te nemen dat vrijwel uniek is in de wereld, namelijk dit van de ‘huilende hal’.
Geometrische effecten
Waar men komt langs Vlaamse wegen komt men blokvormige loodsen tegen - grote grijze schoendozen. De Drooghal Arbor is dit allesbehalve. Om te beginnen is het grondplan geen rechthoek, maar een willekeurige vierhoek met weliswaar twee rechte hoeken, zodat het toch aansluit bij de omliggende boomplantages. Er is niet echt een wiskundige naam voor deze vorm, zodat de eenvoudigste omschrijving erin bestaat om die een samenstelling van twee rechthoekige driehoeken te noemen. Bovendien zijn de hoogtes van de pijlers op elk hoekpunt verschillend, zodat het dak vanuit elk gezichtspunt schuin loopt. De houten liggers van het dak hangen steeds lager naar de achterkant van het gebouw toe, waardoor het perspectief wordt benadrukt. Het doet denken aan de bekende 17de-eeuwse tuingang van Francesco Borromini in het Palazzo Spada in Rome, waarvan het dak (en de vloer) ook schuin afloopt om het ruimtelijke effect te vergroten: architectuurtheorie en geometrie in Vlaamse velden.
Decibel
De Drooghal produceert bij stormweer een geluid tot 94 decibel. De ‘decibel’ is logaritmische schaal, zodat bijvoorbeeld twee landende Boeings samen slechts 3dB meer zullen produceren dan één enkel vliegtuig dat 90 dB zou voortbrengen. Geen verdubbeling dus, zoals men zou kunnen denken. Daarom volgen hier enkele vergelijkingspunten om de geluidswaarde van de huilende hal in te kunnen schatten.
Opstijgende straaljager op 25 meter: 150 dB
Vliegdekschip: 140 dB
Sirene: 130 dB
Opstijgende straaljager op 300 meter: 100 dB
Huilende hal: 94 dB
Landende Boeing 737 op 2 kilometer: 90 dB
Trein op 15 m: 80 dB
Stofzuiger, radio of TV in de huiskamer: 70 dB
Fluittonen
Een scherpe rand waar lucht over stroomt kan golven veroorzaken die hoorbaar kunnen worden wanneer zijn vervolgens in een klankkast versterkt worden. Die scherpe rand kan het rietje zijn van een klarinet, het mondstuk van een blokfluit, een flessenopening, enzovoort. Ook voor de klank-‘kast’ zijn er veel mogelijkheden: het kan een mooie gewelfde vorm aannemen van een viool, een gewone cilinder zijn zoals bij een fluit, of het kan een gebouw zijn. Voorwaarde is wel dat de lengte van een bepaald deel van de golf erin past. Indien een cilinder bijvoorbeeld open is aan beide zijden, moet die een lengte hebben die een veelvoud is van een halve golflengte. Op de tekeningen staan de transversale geluidsgolven voor een goed begrip ook als longitudinale golven voorgesteld (rode transversale lijntjes en blauwe longitudinale golf). De lengte L van de buis (in m) bepaalt de mogelijke toonhoogtes of frequenties f van het geluid (in Hertz, 1 Hz = 1/s), want die is gelijk aan de snelheid van het geluid (ongeveer 343m/s) gedeeld door de golflengte.
