Is Rebuilding the Philips Pavilion Finally Feasible with 3D Concrete Printing?

After the Philips Pavilion was dismantled following the 1958 World Expo, the desire to rebuild this iconic structure in Eindhoven has never faded. For decades, various efforts have been made to realize this dream, but without success. Reconstructing the Philips Pavilion has proven to be a complex task, with significant technical and financial challenges. However, a recent feasibility study by CyBe Construction and Summum Engineering suggests that applying an innovative new construction method could offer a solution. Could the long-cherished dream of rebuilding the Philips Pavilion finally be realized through 3D concrete printing?

Since the first World Expo in 1851, these international exhibitions have led to the creation of many iconic structures. Famous landmarks such as the Eiffel Tower in Paris, the Space Needle in Seattle, and the Atomium in Brussels owe their existence to the World Expos. Unfortunately, one building that didn’t last beyond the Expo it was built for is the Philips Pavilion. This 20-meter-high pavilion, constructed from nine hyperbolic paraboloid surfaces (hypars) with a total area of 560 m², was the Dutch pride at the Expo 58 in Brussels. The structure consisted of prefabricated concrete panels, poured onto earthen molds, placed on wooden scaffolding in a framework of concrete columns. A 17-meter-long span was then created using cables. This method was still feasible in 1958 due to low labor costs, making it especially unfortunate that the Philips Pavilion was dismantled after Expo 58.

The Philips Pavilion at the 1958 World Expo (Image credit: Wouter Hagens)

Currently, the Atomium is the only structure from the 1958 Expo still standing. The dream of rebuilding the Philips Pavilion, however, has long been alive, with numerous plans to bring the pavilion back to Eindhoven in the past. Various attempts from Eindhoven’s business community, Eindhoven University of Technology, and local politics show that the desire for a rebuilt Philips Pavilion has always been strong and widely supported. The Eindhoven Foundation ALICE has worked towards the reconstruction of the building, and the Philips Pavilion Renovation Foundation was established specifically for the goal of bringing the pavilion back to Eindhoven. This latter foundation even conducted a feasibility study for the building’s reconstruction, commissioned by the municipality of Eindhoven nonetheless. Yet, despite many efforts, the dream of bringing back the Philips Pavilion has not been realized. The failed plans are primarily due to today’s high labor costs in the construction sector. However, an innovative construction method offers new hope for the structure. Through 3D concrete printing, a cutting-edge construction technique, it seems finally possible to realize the long-awaited reconstruction of the Philips Pavilion, this time on the grounds of innovative urban Eindhoven district Strijp-S.

3D concrete printing: a cutting-edge construction technique (Image credit: CyBe Construction)

The idea of 3D printing the Philips Pavilion first emerged in 2019 from Stam + De Koning and Park Strijp Beheer (area developer of Strijp-S, a collaboration between the municipality of Eindhoven and VolkerWessels). This coalition wanted to use the technique as a solution for the current inflated labor costs through digital fabrication and computational design. 3D concrete printing was suggested because of the two ways using the technology can reduce labor hours. Firstly, only two operators are needed to run a 3D printer. Additionally, the technique allows for significantly faster production than conventional construction methods. This means that the enormous increase in labor costs since 1958 plays a much smaller role in the overall costs of the Philips Pavilion. Furthermore, 3D concrete printing also offers the opportunity to build more sustainably. The material emits significantly less CO2 during production, and the creative flexibility of 3D printing results in less material being used. Moreover, the form freedom allows for more efficient and effective use of material, eliminating the need for complex concrete molds. With the benefits of faster, cheaper, and more sustainable construction, advanced 3D printing technology is an excellent option for rebuilding the Philips Pavilion. As a high-tech construction method, 3D printing aligns perfectly with Eindhoven, a city known for knowledge, technology, and design.

New render (2024) of the 3D printed Philips Pavilion (Image credit: Summum Engineering & CyBe Construction)

For the 2019 project, Stam + De Koning enlisted a trailblazer in the 3D concrete printing industry: CyBe Construction. This Dutch company had been developing 3D concrete printing hardware, software, and materials from as early as 2013, and has since grown to a worldwide market leader in 3D concrete printing technology. With their century of construction background, CyBe proved to be the ideal partner in the Philips Pavilion reconstruction project. The ambitious project also required thorough research, for which Summum Engineering’s Diederik Veenendaal was contacted. Summum specializes in calculations and structural designs for unusual buildings. Their focusing being on digital fabrication, robotics, and 3D printing, they were the perfect addition to the team. Diederik Veenendaal himself was recently even declared Engineer of the Year 2024. After their investigation of the original construction, Summum found that dimensions at the time no longer met current standards, such as stricter wind load requirements. Except these and some other necessary adjustments, for the design of the reconstructed Philips Pavilion  CyBe and Summum stayed true to the initial architectural design, made by Iannis Xenakis and Le Corbusier. Their shared feasibility study showed that costs for this new concept, using 3D concrete printing, were significantly lower than that of earlier plans to rebuild the structure. With this study, the two demonstrate that with proper structural analysis and efficient application of 3D concrete printing, virtually any design can be realized

A CyBe Construction 3D printer next to a printed logo wall (Image credit: CyBe Construction)

Unfortunately, the original variant from 2019 stalled due to a lack of funding and a feasible exploitation plan. However, the plans are ready, and the feasibility study has shown that the technique offers the possibility to rebuild the structure significantly cheaper than previous plans without 3D concrete printing. Additionally, the spatial constraints at the time of the adjacent Chinese Pavilion are easily resolved, as new visualizations show that both pavilions can easily stand next to each other. Now that 3D concrete printing is used worldwide to build cheaper, faster, and more sustainably, the reconstruction of the Philips Pavilion can also benefit from this advanced construction method. The advantages of 3D concrete printing are significant: it reduces the required manpower, lowers costs and construction time, and provides a sustainable construction solution. With this technique, the Philips Pavilion can not only return to its original glory but also serve as a modern symbol of innovation and heritage.

The challenge now lies in finding a new commercial party that sees potential in exploiting the reopened Philips Pavilion. CyBe Construction and Summum Engineering propose to set it up as a national museum for innovative construction methods or a center for technology start-ups. Do you have a better plan for the reconstruction of the Dutch pride of Expo 58? Share your ideas via press@cybe.eu, and who knows if your plan might become the decision for the reconstruction of the Philips Pavilion!

Do you also have ambitious plans with challenging shapes and forms? CyBe Construction and Summum Engineering invite you to share your design with them. Maybe your design will be the next architectural masterpiece to become a reality!

Nadat het Philips Paviljoen na de wereldtentoonstelling van 1958 werd afgebroken, is de wens om dit iconische bouwwerk te herbouwen in Eindhoven nooit verdwenen. Al decennialang probeert men deze droom te verwezenlijken, maar zonder succes. De reconstructie van het Philips Paviljoen blijkt een complexe opgave, met aanzienlijke technische en financiële uitdagingen. Een recente haalbaarheidsstudie van CyBe Construction en Summum Engineering toont echter aan dat de toepassing van een innovatieve nieuwe bouwmethode een mogelijke oplossing biedt. Kan de droom van de herbouw van het Philips Paviljoen nu dan toch eindelijk verwezenlijkt worden door middel van 3D betonprinten?

Sinds de eerste wereldtentoonstelling in 1851 hebben deze internationale exposities geleid tot de creatie van vele iconische constructies. Onder andere bekende bouwwerken als de Eiffeltoren in Parijs, The Space Needle in Seattle, en het Atomium in Brussel danken hun bestaan aan de wereldtentoonstellingen. Een gebouw dat helaas niet langer heeft mogen staan dan de wereldtentoonstelling waarvoor het werd gebouwd, is het Philips Paviljoen. Dit 20 meter hoge paviljoen, opgebouwd uit negen hyperbolische paraboloïde vlakken (hypars) met een totale oppervlakte van 560 m², was de Nederlandse trots van de Expo 58 in Brussel. Het bouwwerk bestond uit geprefabriceerde betonnen panelen, gestort op een aarden mal, die geplaatst werden op houten steigers in een raamwerk van betonnen kolommen. Vervolgens werd een 17 meter lange overspanning gevormd door middel van kabels. Deze methode was in 1958 nog relatief eenvoudig te realiseren door de lage arbeidskosten. Het is daarom bijzonder jammer dat het Philips Paviljoen na de Expo 58 werd afgebroken.

Het Philips Paviljoen op de wereldtentoonstelling van 1958 (Afbeeldingsbron: Wouter Hagens)

Op dit moment is het Atomium het enige bouwwerk van de 1958 Expo dat nog overeind staat. Door de jaren heen zijn er echter talloze plannen geweest om het Philips Paviljoen opnieuw te bouwen. De droom om het paviljoen naar Eindhoven te halen leeft al lange tijd. Diverse pogingen vanuit het Eindhovense bedrijfsleven, de Technische Universiteit Eindhoven en de politiek tonen aan dat de wens voor een herbouwd Philips Paviljoen nog altijd sterk leeft en breed is gedragen. De Eindhovense Stichting ALICE heeft zich ingezet voor de wederopbouw van het gebouw, en de Stichting Renovatie Philips Paviljoen is opgericht met het specifieke doel om het paviljoen terug te brengen naar Eindhoven. Deze laatste stichting heeft zelfs, in opdracht van de gemeente Eindhoven, een haalbaarheidsstudie uitgevoerd voor de herbouw. Ondanks de vele inspanningen is de droom om het Philips Paviljoen terug te brengen nog niet verwezenlijkt. De mislukte plannen zijn voornamelijk te wijten aan de hoge arbeidskosten vandaag de dag in de bouwsector. Een nieuwe bouwmethode biedt echter nieuwe hoop in de zaak van het bouwwerk. Door middel van 3D betonprinten, een innovatieve techniek in de bouw, lijkt het eindelijk mogelijk om de langverwachte reconstructie van het Philips Paviljoen te realiseren, ditmaal op het terrein van Strijp-S.

3D betonprinten: een innovatieve techniek in de bouw (Afbeeldingsbron: CyBe Construction)

Het idee om het Philips Paviljoen te 3D printen kwam voor het eerst in 2019 vanuit Stam + De Koning en Park Strijp Beheer (gebiedsontwikkelaar van Strijp-S, samenwerking tussen gemeente Eindhoven en VolkerWessels). Deze coalitie wilde de techniek inzetten om, door gebruik te maken van digital fabrication en computational design, de huidige opgeblazen arbeidskosten te omzeilen. Met 3D betonprinten kun je namelijk op twee manieren manuren besparen. Ten eerste is er slechts een tweetal operators nodig om een 3D printer te bedienen. Daarnaast stelt de techniek je in staat om constructies aanzienlijk sneller te produceren dan met conventionele bouwmethoden. Hierdoor speelt de enorme stijging in arbeidskosten sinds 1958 een aanzienlijk kleinere rol in het kostenplaatje van het Philips Paviljoen.Bovendien biedt 3D betonprinten ook nog de gelegenheid om duurzamer te bouwen. Het materiaal stoot namelijk fors minder CO2 uit tijdens de productie, en door de creatieve flexibiliteit van 3D printen wordt er ook nog eens minder materiaal gebruikt. Bovendien is het door de vormvrijheid mogelijk om materiaal efficiënter en effectiever toe te passen, en zijn geen gecompliceerde betonmallen nodig. Met de voordelen van sneller, goedkoper en duurzamer bouwen, is geavanceerde 3D printtechnologie een uitstekende optie voor de wederopbouw van het Philips Paviljoen. En als high-tech bouwmethode is 3D printen perfect in lijn met Eindhoven, een stad die bekend staat om kennis, technologie en ontwerp.

Nieuwe render (2024) van het 3D geprinte Philips Paviljoen (Afbeeldingsbron: Summum Engineering & CyBe Construction)

Helaas is de oorspronkelijke variant uit 2019 stil komen te liggen door gebrek aan zicht op funding en een haalbare exploitatie. De plannen liggen echter klaar en de haalbaarheidsstudie heeft aangetoond dat de techniek de mogelijkheid biedt om het bouwwerk aanzienlijk goedkoper te herbouwen dan met voorgaande plannen zonder 3D betonprinten. Bovendien zijn de destijdse ruimtelijke beperkingen van het naastgelegen Chinees Paviljoen eenvoudig op te lossen, aangezien nieuwe visualisaties aantonen dat beide paviljoenen gemakkelijk naast elkaar kunnen staan. En nu dat 3D betonprinten wereldwijd gebruikt wordt om goedkoper, sneller en duurzamer te bouwen, kan ook de herbouw van het Philips Paviljoen profiteren van deze vooruitstrevende bouwmethode. De voordelen van 3D betonprinten zijn aanzienlijk: het vermindert de benodigde mankracht, verlaagt kosten en bouwtijd, en biedt een duurzame bouwoplossing. Met deze techniek kan het Philips Paviljoen niet alleen terugkeren naar zijn oorspronkelijke glorie, maar ook dienen als een modern symbool van innovatie en erfgoed.

De uitdaging ligt nu in het vinden van een nieuwe commerciële partij die potentieel ziet in de exploitatie ziet van het heropende Philips Paviljoen. CyBe Construction en Summum Engineering stellen voor om het in te richten als een nationaal museum voor innovatieve bouwmethoden of centrum voor technologie start-ups. Heb jij nou een beter bestemmingsplan voor de herbouw van deze Nederlandse trots van de Expo 58? Deel jouw ideeën via press@cybe.eu, en wie weet wordt jouw plan de doorslaggevende invulling voor een herbouwd Philips Paviljoen!

Heb jij zelf ook ambitieuze plannen met uitdagende vormen? CyBe Construction en Summum Engineering nodigen je uit om jouw ontwerp met hen te delen. Misschien wordt jouw ontwerp wel het volgende architectonische hoogstandje dat werkelijkheid wordt!