De positionering van het formeel luistert nauw. Men stelt de mal exact op de hoogte van de toekomstige onderzijde van de boog of het gewelf, vaak rustend op verticale stempels of tijdelijke uitsparingen in de aanzetstenen. Bij de uitvoering start het metselwerk aan beide zijden van de aanzet. De metselaar werkt symmetrisch naar de kruin toe. Dit is dwingend; een ongelijkmatige belasting zou de houten hulpconstructie immers uit het lood drukken of laten torderen. De stenen volgen de contouren van de houten mal, waarbij de mortelvoegen de noodzakelijke hoekverdraaiing opvangen.
Het sluiten van de constructie vormt het kantelpunt. Zodra de sluitsteen stevig is aangebracht, ondergaat de boog een transformatie van een verzameling losse elementen naar een mechanisch stabiel geheel. De boogwerking treedt direct in werking. Krachten vloeien weg naar de zijkanten. Toch blijft de ondersteuning aanvankelijk staan. De mortel vereist uithardingstijd om de drukspanningen volledig te kunnen overbrengen zonder te verschuiven. Het verwijderen van het formeel, het zogenoemde decentreren, geschiedt uiterst gecontroleerd. Men laat de constructie enkele millimeters zakken door bijvoorbeeld houten wiggen onder de mal voorzichtig weg te slaan of zandpotten gecontroleerd te legen. Het hout wijkt. De boog zet zich in zijn definitieve vorm. De tijdelijke ruggengraat heeft zijn functie vervuld en wordt verwijderd voor een volgend gebruik.
Niet elk formeel is gelijk. Voor een eenvoudige rollaag boven een kozijn volstaat een strookformeel. Dit type bestaat meestal uit twee identieke zijschotten, de zogenaamde krophouten, die met korte houten latjes — de formeellatten — aan elkaar zijn verbonden. De bovenkant van deze latjes volgt exact de kromming van de te metselen boog. Bij monumentale gewelfconstructies spreken we echter over een gewelf-formeel. Dit is een complexe, driedimensionale ondersteuningsstructuur. Hierbij rusten de gewelfschelpen op een woud van ribben en stempels. Het onderscheid zit in de complexiteit van de boogvorm. Een rondboogformeel is wiskundig eenvoudig, maar een scheluw formeel is een technisch hoogstandje. Dergelijke varianten worden gebruikt wanneer een boog onder een schuine hoek in een muur wordt geplaatst, waardoor de vorm aan beide zijden verschilt.
Traditioneel is hout het hoofdbestanddeel. Vuren of multiplex laat zich makkelijk in de juiste straal zagen. Toch zien we in de restauratiebouw steeds vaker systeemformelen. Deze bestaan uit verstelbare stalen segmenten. Handig voor standaardmaten. Voor uniek vlechtwerk of specifieke gotische bogen blijft handwerk echter noodzakelijk. Het formeel moet immers de specifieke tooghoogte en overspanning van het ontwerp exact overnemen. Een te slap formeel vervormt onder het gewicht van de natte mortel en de stenen. Dat is fataal. De boog zou dan na het decentreren direct scheuren vertonen.
Verwarring met bekisting ligt op de loer. Hoewel beide tijdelijk zijn, is de functie verschillend. Bekisting is een omsluiting voor vloeibaar materiaal zoals beton. Het formeel is puur een ondersteunend vlak voor geprefabriceerde of handmatige metselelementen. Het draagt, maar sluit niet op. Een ander verwant begrip is de mal. Een mal wordt vaak op de werkbank gebruikt om individuele stenen of ornamenten in de juiste vorm te hakken of te gieten. Het formeel daarentegen staat altijd in de definitieve positie van het bouwwerk. Het is de fysieke gids op de bouwplaats. Bij zeer zware natuurstenen bogen wordt soms een 'zandkist' als onderdeel van de ondersteuning gebruikt. Dit is een variant waarbij het formeel rust op bakken gevuld met zand. Door het zand langzaam te laten weglopen, zakt de constructie millimetervoorzichtig. Een proces dat veel nauwkeuriger is dan het wegslaan van houten wiggen.
Stel je een restauratieproject voor van een 19e-eeuws herenhuis. De gemetselde segmentboog boven de zware eiken voordeur vertoont diepe scheuren en moet opnieuw worden opgetrokken. De vakman plaatst eerst een op maat gezaagd houten formeel, dat exact de straal van de oude boog volgt. Dit formeel rust op twee verticale houten stempels. Terwijl de metselaar de nieuwe stenen symmetrisch vanaf de aanzet naar boven legt, fungeert het hout als een tijdelijk fundament. Zodra de sluitsteen is aangetikt en de mortel de eerste grip heeft, slaat de vakman de ondersteunende wiggen voorzichtig weg. Het formeel zakt enkele millimeters. De boog staat nu op eigen kracht.
In de kelderbouw kom je complexere vormen tegen. Bij het metselen van een kruisgewelf zie je een woud van stempels die een skelet van houten ribben ondersteunen. Dit lijkt op de ondersteboven gekeerde romp van een schip. Hier liggen geen planken, maar smalle formeellatten over de krophouten om de dubbele kromming te kunnen volgen. De metselaar werkt in secties. De druk op het formeel neemt toe naarmate het gewelf sluit. Het moment van decentreren is hier kritiek; dit gebeurt door zandpotten onder de stempels langzaam leeg te laten lopen, waardoor de hele houten mal zonder schokken omlaag komt.
Bij een eenvoudige rollaag boven een raamkozijn is de situatie minder spectaculair maar even essentieel. Een prefab formeel van multiplex schuift simpelweg in de kozijnopening. Het dient als gids voor de metselaar om de voegen tussen de rechtopstaande stenen overal even dik te houden. Het is een snelle, efficiënte methode die voorkomt dat de rollaag tijdens het drogen gaat doorhangen of 'buiken'.
Stabiliteit is de norm. Bij het ontwerpen van een formeel, zeker bij complexe boog- en gewelfconstructies, is de NEN-EN 12812 leidend. Deze norm specificeert de prestatie-eisen voor ondersteuningsconstructies. Het gaat hierbij niet alleen om de verticale draagkracht. Juist de weerstand tegen horizontale vervorming tijdens het opmetselen is essentieel. De constructeur moet de stijfheid waarborgen.
Wettelijk gezien valt de inzet van formelen onder het Arbobesluit. Artikel 3.28 schrijft onverbiddelijk voor dat hulpconstructies veilig moeten zijn. Ze mogen niet onverwacht bezwijken of verschuiven. Een formeel dat doorbuigt onder het gewicht van natte mortel en zware bakstenen vormt een direct risico voor de vakman op de steiger. In het Besluit bouwwerken leefomgeving (BBL) zijn daarnaast algemene regels opgenomen over de veiligheid tijdens bouwactiviteiten. Voor monumentale projecten of grote overspanningen kan het bevoegd gezag een specifieke berekening van de hulpconstructie eisen. Veiligheid is geen keuze. Het is een keiharde voorwaarde voor elk verantwoord metselwerk.
Romeinse ingenieurs legden de basis. Zonder zware houten ondersteuning, de voorloper van het moderne formeel, waren hun immense aquaducten en koepels simpelweg onmogelijk. Het principe van de tijdelijke mal is door de eeuwen heen technisch constant gebleven maar de uitvoering veranderde drastisch. In de middeleeuwen verschoof de focus. De gotiek dwong tot complexiteit. Timmermannen in bouwloodsen ontwierpen ingewikkelde, verfijnde formelen voor kruisribgewelven die enorme krachten moesten opvangen tijdens de bouw. Het formeel was toen geen bijzaak maar een cruciaal onderdeel van de architectonische planning; een onmisbaar negatief van de uiteindelijke steenmassa.
Traditioneel ambacht ontmoet berekening. Tot ver in de negentiende eeuw vertrouwde men op empirische kennis en zwaar eikenhout. Met de opkomst van de theoretische mechanica veranderde de aanpak. Constructies werden slanker. Materiaal werd efficiënter ingezet. De introductie van multiplex en later de verstelbare stalen systeemformelen in de twintigste eeuw zorgde voor een revolutie in snelheid en herbruikbaarheid. Waar vroeger voor elke boog een uniek houten skelet werd getimmerd, daar grijpt de moderne aannemer nu vaak naar gestandaardiseerde modules. De transitie van massief hout naar modulaire systemen markeert de weg van uniek vakmanschap naar industriële procesbeheersing. De essentie blijft ongewijzigd: de zwaartekracht tijdelijk foppen.
Joostdevree | Nl.wikipedia | Boei | Herenhuis