Die ZGF-Erweiterung des Flughafens Portland orientiert sich an den Wäldern des pazifischen Nordwestens

Jun 27, 2023

Seit der Portland International Airport (PDX) vor 83 Jahren neben dem Columbia River entstand, ist sein Betreiber, der Hafen von Portland, bestrebt, Reisenden ein tiefes Gefühl für die Einheimischen zu vermitteln. Frühe Versionen des Hauptterminals umrahmten den nahe gelegenen Mount Hood mit einem dynamischen Eingang aus westlichen Zedern, die in von Landebahnen inspirierten Chevron-Reihen gepflanzt wurden. Als das explosionsartige Wachstum diese Besonderheiten zunichte machte, holte der Hafen die Region mit dem „Oregon Market“ nach drinnen – oft beschrieben als das erste Einkaufserlebnis am Flughafen, das ausschließlich auf Einheimischen basiert – und bot Boutique-Weine und -Essen aus Oregon sowie einen Außenposten der berühmten Powell's Books.

Das neue Terminal mit seinem wellenförmigen Dach (1 und oben auf der Seite) wird doppelt so groß sein wie das, das es ersetzt. Bild © Port of Portland/ZGF, zum Vergrößern anklicken.

Mehrere örtliche Architekturbüros haben für das „Ortsgefühl“ gesorgt, das regelmäßig PDX-Auszeichnungen als „Top-Flughafen“ einbringt, aber niemand anderes als ZGF, das seit den 1960er Jahren über ein Dutzend Erweiterungen und Umbauten entworfen hat. Die neueste, dramatische Erweiterung und Neugestaltung des PDX-Hauptterminals, die nächstes Jahr eröffnet werden soll, hebt das Ethos architektonisch, wirtschaftlich und vielleicht sogar politisch auf ein neues Niveau.

Ein Holzgitter-„Übergeschoss“ (2) wird die Sonne von 46 Oberlichtern in den mit Bäumen und Pflanzen bewachsenen Terminal (1) filtern. Foto © Hafen von Portland/ZGF

Der von Hoffman Skanska mit KPFF als Bauingenieur entworfene Entwurf ist von dem inspiriert, was ZGF-Partner Gene Sandoval als „Ihren ersten Spaziergang in einem Wald in Oregon“ beschreibt. Besucher gelangen in einen 9 Hektar großen Raum, in dem sich ein Gitter aus 34 Stahlsäulen 53 Fuß nach oben durch ein wellenförmiges „Übergeschoss“ aus 34.000 Längen von 3 x 6 Zoll großen Balken verzweigt. Das Gitter hebt und senkt sich in einem Korbgeflecht aus Bögen und Muscheln und filtert sanft die Sonne durch 46 Oberlichter. Es vermittelt das beruhigende Gefühl der Geschlossenheit eines Walddaches. Aber an drei zentralen Stellen wird sich das Gitter um ovale Oberlichter herum nach oben wölben und sich wie eine plötzliche Lichtung öffnen. Das gesamte 400 mal 1.000 Fuß große Volumen wird mit Bäumen und Hängepflanzen geschmückt und von raumhohen Vorhangwänden aus Glas umhüllt, wodurch ein biophiler Zufluchtsort entsteht, von dem aus man die geschäftig rollenden Flugzeuge beobachten kann.

Die Struktur, die Beschaffung und die Systeme hinter dem Raum sind gleichermaßen beeindruckend. Die Rundungen der Decke werden durch 1.684 unterschiedlich flache oder gewölbte Brettschichtholzträger geformt. Die daraus resultierenden Buckelpisten des Daches werden durch eine 2 Zoll dicke Massivholzmembran geformt. Insgesamt wurden im Umkreis von 250 Meilen 3,3 Millionen Brettfuß, ausschließlich aus Douglasienholz, zusammen mit dem Fräsen und der Fertigung beschafft. Dieses einzelne Volumen verdoppelt die Größe und Kapazität des alten Terminals und wird alle Funktionen erfüllen: Ticketverkauf, Einkaufen und Flughafensicherheit, aber mit einer prognostizierten Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe um 90 Prozent durch Funktionen wie ein Fußbodenheizungssystem, das mit einem Erdgeschoss verbunden ist. Quellwärmepumpe, die aus einem 500 Fuß tiefer liegenden Sandsteingrundwasserleiter und 30 Fuß hohen Vorhangfassaden schöpft, deren Pfosten als Exoskelett konzipiert sind, um die Wärmeübertragung zu reduzieren.

Das Terminal wurde so konstruiert, dass das Gebäude innerhalb weniger Tage betriebsbereit sein wird, wenn das unvermeidliche Erdbeben der kaskadischen Subduktionszone der Stärke 9,0 eintritt. KPFF verlegte die Lagerschalen und Lager, die normalerweise dazu dienen, den Sockel eines Gebäudes vom erschütternden Boden zu isolieren, an die Spitze jeder Säule. Wenn die Vorhangfassaden an den Umfangsträgern aufgehängt sind, können sich Dach und Wände bis zu 22 Zoll über die Decke und die Säulen hinausbewegen. Das Design sorgte nicht nur für Stabilität, sondern ermöglichte es auch, die Stahlsäulen auf ihr dünnes, baumartiges Profil zu verengen.

Die atemberaubende Architektur überwindet eine Reihe praktischer Probleme. Wie praktisch jeder große Flughafen wuchs PDX durch eine Anhäufung von Erweiterungen; Allein der Hauptterminal besteht aus acht separaten Gebäuden aus verschiedenen Epochen, die auf 200 Säulen ruhen, von denen einige aus Holz aus den 1950er-Jahren gebaut wurden – alle in den verflüssigungsgefährdeten Böden, die das ehemalige Sumpfland füllten. Laut Vince Granato, leitender Projektleiter des Hafens von Portland, hätte der Versuch, die alte Struktur zu modernisieren, Dutzende komplexer, individueller und kostspieliger seismischer Modernisierungen nach sich gezogen. Und einem solchen Terminal fehlten die von Fluggesellschaften geschätzten offenen Spannweiten und die Fähigkeit, die sich ständig ändernden Ticket- und Sicherheitsprotokolle der Transportation Security Administration (TSA) zu berücksichtigen. Die neue Anlage, sagt er, „musste flexibel genug sein, um sich an die Veränderungen im Passagierverkehr anzupassen, die wir heute noch nicht einmal vorhersehen können.“

Während viele Flughäfen – darunter Denver, Salt Lake City, New Orleans und Kansas City – ähnliche Probleme durch Neubauten auf der grünen Wiese überwanden, schlossen Oregons ein halbes Jahrhundert alte Gesetze zum Schutz landwirtschaftlicher Flächen schon vor langer Zeit einen Neubau auf der grünen Wiese aus Willamette Valley. Die Lösung bestand in einem schrittweisen Ersatz auf dem Gelände des bestehenden Terminals. „Dieses Land ist alles, was wir haben“, sagt Granato, „also mussten wir kreativ werden.“

Ein wesentlicher Treiber war die Baulogistik. Die neue Anlage musste gebaut werden, während das alte Terminal in Betrieb blieb. Die Sichtlinien des Kontrollturms schließen Kräne aus. Die Vorschriften der Federal Aviation Administration verbieten nächtliche Bauarbeiten, außer während des vierstündigen Flugverbotsfensters am frühen Morgen. Und jede Arbeit in der Sicherheitszone würde die Arbeitskosten messbar erhöhen, da Hunderte von Arbeitern in TSA-Warteschlangen stehen. Die Antwort des Teams: Monster-Fertighaus. ZGF und KPFF haben das Dach so konzipiert, dass es in seiner Gesamtheit – Struktur, Isolierung und Versorgungsleitungen – auf dem Boden neben dem bestehenden Terminal errichtet und dann in 18 separate „Kassetten“ von jeweils etwa 120 mal 110 Fuß „entpackt“ wird. Jedes Teil würde dann von riesigen Transportern in nur drei Nächten installiert: anheben, bewegen und platzieren.

Das Dach wurde komplett neben dem bestehenden Terminal errichtet (3 und 4) und dann nachts als „Kassetten“ oder Module installiert (5). Fotos © Timberlab/Flor Projects (3 & 4), Port of Portland/ZGF (5)

Der Hafen drängte darauf, so viel Holz wie möglich zu verwenden, um den CO2-Fußabdruck zu verringern, das Erbe der Waldprodukte Oregons und die kontinuierliche Innovation hervorzuheben und das Projekt zu einem regionalen Wirtschaftsmotor zu machen. Um die großen Spannweiten zu erreichen, die für eine optimale Ticketausstellung und TSA-Sicherheitskontrollen erforderlich sind, erforderte der Entwurf zahlreiche technische und bauliche Innovationen und, wie Sandoval anmerkt, 160 Einsprüche gegen die örtlichen Bauvorschriften. Eugene, Oregons Zip-O-Laminators, hatte zum Beispiel noch nie zuvor 80 Fuß lange Brettschichtholzträger gebaut, geschweige denn solche mit einer Tiefe von 9 Fuß 3 Zoll und gebogenen 15 Fuß 6 Zoll großen Bögen. Für größere Spannweiten entwickelte KPFF nie zuvor erreichte Momentverbindungen zwischen 6 Fuß tiefen Stahl- und Holzträgern. Freres Lumber, ein 100 Jahre altes Familienunternehmen in Oregon, das seine eigene Massensperrholzplatte erfand, musste 1.350 Platten, die meisten davon 11 mal 30 Fuß groß, viele davon mit parabolischen Kurven, einzigartig formen, um das wellenförmige Dach zu schaffen. Die korbähnlichen Drehungen und Wendungen des Gitters erforderten einzelne, puzzleteilartige Schnitte und einen gewaltigen Aufwand an Tischlerarbeit. ZGF zerlegte die Elemente in sieben Profile, die im Werk hergestellt und mit einem Barcode versehen werden konnten, um eine schnelle Montage zu ermöglichen.

Die Bogenbalken (6) sind bis zu 80 Fuß lang. Der laufende Einbau des Gitters (7) lässt die vielen Holzschichten darüber sichtbar werden. Foto © Freres (6), Mike Brewington (7)

Bei einer Besichtigung im März waren 14 der Kassetten vorhanden. Zehntausend-Pfund-Gewichte baumelten an den Begrenzungsbalken und spannten sie für die spätere Aufhängung der Vorhangfassaden vor. Aber selbst nach 50 Prozent Fertigstellung war der Gesamteffekt beeindruckend: Die noch ungewebten Gitterabschnitte enthüllten die vielen Schichten hochmoderner Holzstrukturen darüber.

Sandoval beschreibt das Terminal als „vielleicht das tektonisch reinste Gebäude, das wir je gebaut haben“ und behauptet, dass die bei PDX entwickelten Methoden ähnliche Probleme lösen könnten, mit denen die wachsende Zahl von Binnenflughäfen weltweit konfrontiert sind. Auf lokaler Ebene hofft das Team jedoch auch, dass das in Oregon errichtete Hauptterminal die Kluft zwischen Stadt und Land überbrücken kann, und bezieht sich dabei auf das oft politisch umstrittene Verhältnis zwischen großen Städten im Nordwesten und den umliegenden, ressourcenbasierten Kleinstädten. „Vielleicht können wir alle mit einem Gebäude zusammenbringen, das von vielen gebaut wurde, von Wissenschaftlern über Architekten und Ingenieure bis hin zu Menschen, die einfach gerne mit ihren Händen arbeiten.“

Zum Vergrößern auf die Zeichnungen klicken

Architekt:ZGF Architects – Jacob Dunn, Jason Essel, Mark Foster, Robert Furusho, Mark Haidle, Erin Hastings, William Hinds, Glen Justice, Antony Martinez, William McGee, Halliday Meisburger, Robert Packard, Cathylia Peacock, Eugene Sandoval, Christian Schoewe, Shahida Sharmin , Talisa Shevavesh, Makoto Shibuya, Rena Simon, Nathaniel Slayton, Kip Storey, Sharron van der Meulen, Phillip Wild, Designteam

Ingenieure: KPFF Beratende Ingenieure (Struktur); PAE (m/e/p)

Berater: Swinerton (Massenholz-Handelspartner); W&W AFCO Steel (Stahlhandelspartner); Nachhaltiger Nordwesten, Nachhaltiges Nordwestholz (Holzberater); Arup (Luftfahrtplanung); Terrapin Bright Green (Nachhaltigkeit)

Generalunternehmer:Hoffman Skanska Joint Venture

Klient:Hafen von Portland

Größe:1 Million Quadratmeter

Kosten:1,79 Milliarden US-Dollar

Fertigstellungstermin:2025

Außenverkleidung: Morin (Metallplatten); Henry (Feuchtigkeitsbarriere); Benson Industries, Arcadia (Vorhangfassade); McKinstry (Außensonnenschirme)

Massivholz:Timberlab, Calvert, Freres, Zip-O-Laminatoren

Herkunftswälder / Holzerntestandorte:Camp Adams Youth Camp, Camp Bishop Gray's Harbor YMCA, Camp Namanu, Chimacum Community Forest, Cle Elum TNC Forest, Coquille, Hanschu Family Forest, Hyla Woods, Joint Base Lewis McCord, Roslyn City Forest, Skokomish Tribe, Willamette University Educational Forests, Yakama Nation

Holzmühlen:Elk Creek Forest Products, Frank Lumber Co., Freres Lumber Co., Herbert Lumber Co., Kasters Kustom Cuts, Manke Lumber, Zip-O-Log Mills

Brettschichtholzverbindungen:Madlyn Metals Fab

Y-Spalten:Thompson Metal Fab

Oberlichter:Deamour

Verglasung:Carey Glass, Glas Trösch, Viracon

Farben und Beizen:Timber Pro

Seismische Isolatoren:Maurer

Randy Gragg ist ein in Portland, Oregon, ansässiger Autor über Landschaft, Städtebau und Architektur.