"Mijn interesse begon tijdens een college over draagconstructies. De docent liet allemaal geweldige foto’s zien, maar legde niet uit hoe ze werden gebouwd.” Andrew Borgart geeft al dertig jaar college op de TU Delft. Daarnaast deed hij vanaf 2009 zijn promotieonderzoek naar een half vergeten raakvlak tussen kunst en wetenschap: de wiskundige theorie van ‘schaalconstructies’, oftewel gebouwen in de vorm van schelpen. “Ze noemen me innovatief, maar eigenlijk ben ik retro.”

Sommige mensen hebben aanmoediging of priemende vragen nodig om hun verhaal te vertellen. Zo niet Andrew. Zodra hij tegenover me zit in de verder lege vergaderzaal, steekt hij van wal. Ik schrijf verwoed mee en hoef hem alleen maar sporadisch te onderbreken om een detail controleren. Zo ontvouwt zich voor mijn ogen een bijzonder verhaal. Een menging van wetenschap, passie, doorzettingsvermogen, en nostalgie. Als hij de dozen laat zien vol berekeningen en schetsen die zijn promotieonderzoek onderbouwen, pak ik snel mijn telefoon om het beeld vast te leggen.

Eeuwige student, eeuwige docent

Andrew’s verhaal begint in de jaren 80 op de Gerrit Rietveld Academie, een kunstschool in Amsterdam. “Ik had natuurkunde laten vallen op de middelbare school, dus ik mocht me niet direct inschrijven voor Bouwkunde. Ironisch als je bedenkt hoe natuurkundig mijn onderzoek uiteindelijk is.” Hij vond het fantastisch om tussen de kunstenaars te leven, maar paste er naar eigen zeggen niet helemaal bij: “Ik was dan ook jaren jonger dan de meeste medestudenten.” Dus ging hij alsnog naar Bouwkunde. Dat leek in eerste instantie ook niet helemaal zijn plek. Andrew: “Ik was het eindeloze tekenen al snel zat. Al die plattegronden… En ik vond de docenten te mild vergeleken met die van Rietveld.”

Toen kwam het beslissende college waar de foto’s van bijzondere gebouwen zijn interesse wekten voor mechanica. Daar vond Andrew eindelijk zijn plek. “Ik deed drie jaar over mijn afstuderen. Niet omdat het zo zwaar was, maar omdat ik het zo leuk vond. Tegelijk begon ik les te geven, en daar ben ik nooit meer mee gestopt.” Hij is naar zijn weten de enige BKer ooit die afstudeerde onder de hoogleraar Mechanica, Beranek  : “niemand op Bouwkunde specialiseerde in Mechanica.” Daarop vormde bij samen met Beranek en zijn collega Gerry de leerstoel ‘Krachtswerking in gebouwen’. Maar in de loop der jaren bleef Andrew als enige over. Uiteindelijk is deze eenmansgroep gefuseerd met die van professor Mauro Overend.

Vergeten vaardigheid vertalen

In de jaren na de Bouwkunde-brand, toen Andrew werkte vanuit CiTG, begon hij serieus onderzoek te doen naar de theorie van schaalconstructies. Deze bijzondere bouwwerken worden gekenmerkt door grote oppervlaktes van dunne materie, wat alleen lukt als de vorm precies goed is uitgerekend om het gewicht te ondersteunen. Andrew: “In de jaren 50 was de benodigde wiskunde ver gevorderd, maar sindsdien is veel kennis verloren gegaan. De boeken uit die tijd zijn nu nauwelijks nog te lezen en de experts zijn grotendeels overleden.” Er zijn computerprogramma’s die schaalconstructies simuleren, maar die hebben een belangrijke tekortkoming: “Ze zeggen alleen óf een ontwerp in evenwicht is. Je kunt ze niet gebruiken om een nieuw ontwerp te maken.”

Andrew werkte jarenlang met gekleurde pennen, papier, en rekenmachines om deze ‘vergeten wiskunde’ te doorgronden en om te zetten naar werkbare computerscripts. Zijn proefschrift zit dan ook vol met tekeningen, wat niet altijd werd gewaardeerd: “Men noemde het ‘zeer onconventioneel’, ik kreeg weinig nuttige feedback.” Maar volgens Andrew is zijn onderzoek best te begrijpen. “Ik beschrijf de objecten in de taal van formules. Als je de patronen herkent, snap je vanzelf waar ik het over heb.” Tussendoor staan computerscripts die je, ook met weinig achtergrondkennis, in kan voeren om schaalconstructies te ontwerpen. “Zo kunnen we weer structuren maken met een lengte/dikte verhouding van 1000/1: tientallen meters breed en slechts centimeters dik! Dat is niet alleen esthetisch bevredigend, maar ook nog materiaal-efficiënt en dus beter voor het milieu.”

Breng schaalconstructies terug

Tegenwoordig doceert Andrew twee bachelorvakken die hij zo interactief mogelijk maakt. Daarnaast is hij ook op andere manieren betrokken bij de nieuwe lichtingen studenten, bijvoorbeeld via de studievereniging Stylos. Hoewel lesgeven zijn passie is en blijft, heeft hij soms nadeel van zijn relatieve bekendheid: “Ik kan niet meer Delft in zonder voormalige leerlingen tegen te komen. Soms wil ik gewoon in alle rust een biertje doen in de kroeg.” Andrew is wel tevreden dat ze hem nu in ieder geval niet meer hoeven lastig te vallen met de vraag: ‘Wanneer ben je nou klaar met je promotieonderzoek?’ Hij hoopt dat zijn werk gaat helpen bij het ontwerpen van nieuwe schaalconstructies. In plaats van gegoten beton, worden die tegenwoordig vaker gemaakt met 3D-printers of houten onderdelen. “Dat vind ik prima, zo lang we weer beginnen met het bouwen van reuzenschelpen!”

Gepubliceerd: juni 2024

Meer informatie

Op 9 juli verdedigt Andrew Borgart zijn proefschrift 'The relationship between geometric and mechanical properties of shell structures'. 

Lees Andrew’s volledige proefschrift.