Nationalmuseum i Stockholm uppfördes som Sveriges första offentliga museibyggnad för de kungliga konstsamlingarna, som år 1792 överlåtits till staten. Vid invigningen, år 1866, bedömdes byggnaden som, den näst efter Stockholms slott, dyrbaraste och bäst uppförda byggnaden i landet. Byggandet av Nationalmuseum innebar genombrottet i Sverige för modern byggnadsteknik och industriellt producerat byggnadsmaterial.
Efter närmast 150 år av trogen tjänst var det dags för en omfattande renovering och ombyggnad. Byggnaden behövde inte bara en genomgripande upprustning efter åren av slitage men också en fullständig anpassning till nya, moderna miljö- verksamhets- och säkerhetskrav.
Den nya och mycket komplexa ombyggnaden och restaureringen av Nationalmuseum påbörjades år 2012 och slutades med invigningen av det nya Nationalmuseum den 13 oktober 2018. Projektet genomfördes till en total investeringskostnad på 1 255 000 000 kronor.
Stålkonstruktionen till nya glastaken
De nya glastaken spänner över museets två innergårdar och med en ny utformning skulle glastaken förbättra gårdarnas upplevelse, klimat och akustik.
Glastaken är utformade av Wingårdh Arkitektkontor. Takens grundform består av en kupol som övergår i en kvadrat. Kupolen har en pilhöjd på 2,5 m och kvadraten har längden 18,5 m. Den bärande stålkonstruktionen består av 104 trianglar som tillsammans bildar ett nät anpassat till kupolens form. Glasytan är uppbyggd av triangelformade glas som är sammanfogade med aluminiumprofiler till tetraedrar. Dessa är sedan monterade på stålkonstruktionen med justerbara distanser. Ekot splittras av den specifika formen och når, i fösta hand, väggar i gårdarna som klätts med en ljudabsorberande akustikputs.
Stålkonstruktionen av taket vilar på ljusgårdarnas befintliga tegelväggar. För att undvika ingrepp på tegelväggarna var det viktigt att hitta en konstruktion som i huvudsak belastade tegelväggarna vertikalt och i väggarnas längsriktning. Takets statiska system utformades så att konstruktionen är placerad på stålpelare som sidostagas med diagonaler. Detaljen mellan tegelväggen och pelaren utformades så att infästningen kan betraktas som en led. Noderna i kupolen består av 6 stycken rör som möter en cylinder. Detaljen har utformats med en kombination av skruv och svetsförband. Skruvförbandets syfte var att förenkla monteringen samt att sammanfoga konstruktionen innan svetsarbetet påbörjades. Anslutning mellan kupolen och kantbalken utformades med skruvförband med försänkta skruvar. Kupolen består av 142 rör som i huvudsak är belastade med normalkrafter. Normalkrafterna skapar dragkraft och moment i kantbalken. Kantbalken är utformad med momentstyva hörn för att minska deformationen.
För att hitta den optimala formen för konstruktionen som skulle generera små deformationer och i huvudsak normalkrafter i kupolens komponenter användes parametrisk design. Wingårdhs hade redan tidigt i projekteringen använt sig av en parametrisk modell i programmen Rhino och Grasshopper för att studera olika utformningar av glastaken. Denna modell utökades och modifierades så att även det statiska systemet kunde analyseras.
Montage
Stålkonstruktionen har tillverkats och monterats av Sjölins Smide i Hudiksvall.
Flera olika alternativa montagemetoder av takkonstruktioner har utretts. På grund av bland annat platsbrist på byggarbetsplatsen bestämdes det att taken skulle sammanfogas i Hudiksvall och sedan transporteras till Nationalmuseum på pråm. Taket monterades i två etapper. Först monterades pelare och kantbalkar. I etapp 2 monterades kupolen. För att begränsa vikten lyftes kupolen med en tillfällig balk som också användes för att säkra konstruktionen under transport. Kupolerna monterades med hjälp av en mobilkran som lyfte dessa från pråmen upp på den förmonterade kantbalken. Varje kupol lyftes i 16 punkter för att konstruktionen inte skulle deformeras under lyftet. En vacker och vindstilla höstmorgon 2016 utfördes lyftet och montage av kupolerna utan några som helst problem.
Utformningen av takkonstruktionen har skett i samarbete mellan beställare, konsulter och entreprenörer. Genom att glas- och stålentreprenörerna kom med tidigt i projektet har deras kunskaper om tillverkning och montage arbetats in i utformningen av taket. Just det specifika glastaket är ett lysande exempel på hur ett bra samarbete mellan de olika aktörerna i projektet har varit en framgångsfaktor som möjliggjort en elegant konstruktion till ett fördelaktigt pris. En redan historisk takkonstruktion där ingenjörskonsten är en del av gestaltningen.
