De realisatie vangt aan bij het formeel. Een complexe houten hulpconstructie die exact de negatieve vorm van de kwartbol aanneemt. Onmisbaar voor de tijdelijke ondersteuning. Zonder dit raamwerk zou het metselwerk tijdens de bouw direct bezwijken onder de zwaartekracht.
Metselaars bouwen de concha doorgaans op in concentrische ringen. Steen voor steen. Elke laag helt een fractie verder naar binnen, waarbij de voegbreedte varieert om de dubbele kromming van het gewelfvlak te volgen. Het metselverband is radiaal georiënteerd op een centraal middelpunt aan de basis van de halve koepel. Bij de verwerking van natuursteen worden de blokken vaak vooraf in de juiste radius gekapt. Dit vereist minutieuze voorbereiding in de steenhouwerij.
Constructief gezien functioneert de concha door drukspanningen. De krachten worden vanuit het hoogste punt via de gewelfschelp naar de onderliggende halfronde muren geleid. Stabiliteit is het sleutelwoord. Omdat de constructie naar buiten wil wijken, de zogenaamde spatkracht, zijn de muren van een apsis of nis vaak extra zwaar uitgevoerd of voorzien van steunberen. Pas nadat de mortel volledig is uitgehard en de sluitende bovenlaag is aangebracht, kan het formeel worden verwijderd. Het gewelf draagt dan zichzelf als een starre, zelfdragende eenheid.
De verschijningsvorm van een concha varieert sterk per stijlperiode en schaal. In de kern blijft het een kwartbol, maar de invulling daarvan is verre van uniform. Soms is de binnenzijde volledig glad. Dit is de klassieke cul-de-four. Hier ligt de focus op de ononderbroken kromming van het oppervlak. Een perfect canvas voor fresco's of mozaïeken in de vroegchristelijke en Byzantijnse traditie.
In de renaissance en barok transformeren architecten de concha vaak tot een letterlijke schelp. De binnenzijde wordt dan voorzien van radiale ribben of cannelures die vanuit de aanzetlijn naar de kruin toe uitwaaieren. Deze variant, ook wel de schelpnis genoemd, is populair bij kleinere toepassingen. Denk aan nissen in gevels of boven monumentale deuropeningen. Het licht valt hierdoor grilliger in de holte. Het creëert een dramatisch schaduwspel. Een beeldhouwwerk in zo'n nis komt direct tot leven door de omlijsting.
Niet elke halfronde afsluiting is identiek in gebruik. De schaal bepaalt de benaming en de constructieve impact:
Er ontstaat nogal eens verwarring met de tromp of het pendentief. Begrijpelijk, het zijn immers allemaal gebogen metselwerkvormen. Toch is het verschil essentieel. Een tromp is een constructieve overgangsvorm om van een vierkante onderbouw naar een ronde koepel te klimmen. Een concha daarentegen is een eindstation. Het sluit een ruimte af. Het draagt niets anders dan zichzelf en de eventuele dakbedekking erboven. Kortom: een tromp kijkt omhoog naar een grotere koepel, de concha kijkt omlaag naar de vloer van de apsis.
Stel je voor: je loopt door een romaanse basiliek. Je blik wordt direct naar het einde van het koor getrokken, waar het hoofdaltaar staat. De achterwand loopt daar niet recht omhoog, maar buigt in een vloeiende, kwartronde vorm naar het midden toe. Dit is de klassieke toepassing van een concha als apsissluiting. Hier fungeert het gewelf niet alleen als constructief dak, maar ook als een visuele 'stolp' die de heilige handelingen bij het altaar accentueert. In veel byzantijnse kerken zie je ditzelfde element terug, maar dan volledig bekleed met bladgoud en mozaïeken van een Christus Pantocrator; de kromming van de concha zorgt ervoor dat de afbeelding vanuit elke hoek in het schip zichtbaar blijft.
Een heel ander beeld tref je aan in de gevelarchitectuur van de renaissance. In de dikke bakstenen muren van een stadspaleis is vaak een ondiepe nis uitgespaard voor een standbeeld. De bovenzijde van zo'n nis is zelden vlak. Meestal zie je daar een kleine concha in de vorm van een uitgehouwen schelp. De ribben van de schelp lopen vanuit de aanzetstraal naar één middelpunt bovenin. Dit is puur esthetisch. Het breekt het harde zonlicht en zorgt voor een zacht schaduwverloop rondom het beeldhouwwerk.
Soms kom je de concha tegen op plekken waar je het niet direct verwacht, zoals in oude concertzalen of rechtszalen. Door de halfronde, holle vorm werkt het gewelf als een natuurlijke klankkast. Een spreker die voor een concha staat, merkt dat zijn stem naar voren wordt geprojecteerd. Geen elektronische versterking nodig. Het geluid stuitert tegen de gebogen wanden en verspreidt zich gelijkmatig over de luisteraars. Een praktische, eeuwenoude oplossing voor akoestische uitdagingen.
Constructieve veiligheid staat centraal. Altijd. Bij de realisatie of restauratie van een concha is het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) tegenwoordig het wettelijk kader. De hoofddraagconstructie moet voldoen aan strikte eisen voor sterkte en stabiliteit. Ongeacht de ouderdom van het ontwerp. Voor berekeningen aan dergelijke gebogen metselwerkconstructies grijpen constructeurs naar de Eurocodes. NEN-EN 1996 is hierbij leidend voor het berekenen van constructies van metselwerk. Het draait om drukspanningen. En om de beheersing van de spatkrachten die tegen de onderliggende muren drukken.
Erfgoedwetgeving is vaak van toepassing. Een concha bevindt zich immers regelmatig in een monumentaal pand. Wijzigingen zijn dan vergunningsplichtig. De Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed stelt voorwaarden aan het behoud van de oorspronkelijke vorm en materialisering. Restauratie is geen vrijblijvende zaak. Men werkt doorgaans volgens de uitvoeringsrichtlijnen van de Stichting Erkende Restauratiekwaliteit Monumentenzorg (ERM). Specifiek de URL 2001 voor historisch metselwerk is relevant. Hierin staan eisen voor morteltypen. Gebruik van een te harde, cementgebonden mortel in een historisch gewelf kan fatale scheurvorming veroorzaken door een gebrek aan elasticiteit.
In de praktijk krijgt de architect te maken met de volgende kaders:
Zonder onderbouwing geen goedkeuring. De stabiliteit van de kwartbol moet bij ingrepen rekenkundig worden aangetoond. Zeker wanneer de oorspronkelijke samenhang van het metselwerk door vocht of verzakking is aangetast.
Romeinse bouwmeesters kenden de kracht van de cirkel. De concha ontstond in de nissen van publieke gebouwen en thermen. Functioneel als akoestische versterker. Constructief als stabiele beëindiging van een tunnelgewelf of exedra. Oorspronkelijk vaak gegoten in opus caementicium, het befaamde Romeinse beton. Geen naden. Eén starre massa die moeiteloos de druk van bovenliggende muren opving. Met de opkomst van het christendom verschoof de toepassing ingrijpend naar de religieuze sfeer.
De basilica kreeg een apsis en de concha werd het 'dak' boven het altaar en de bisschopszetel. Het werd een symbolisch firmament. In de Byzantijnse architectuur bereikte deze spirituele lading een hoogtepunt. Muren verdwenen achter bladgoud. De techniek evolueerde mee met de materiaalbeschikbaarheid.
In de romaanse periode verdween het gietbeton ten gunste van metselwerk. Dat was moeilijker. De dubbele kromming vereiste uiterste precisie van de metselaar omdat de drukspanningen exact naar de zware apsismuren geleid moesten worden zonder dat het gewelf bezweek tijdens de bouw. Tijdens de Renaissance en de Barok kwam de esthetische verdieping door de introductie van de schelpnis. Een architectonisch sieraad. Niet langer alleen een monumentale koorsluiting, maar een verfijnd element voor gevels en nissen waarbij de constructieve noodzaak vaak ondergeschikt werd aan het visuele spel van licht en schaduw.