Praca doktorska opracowana na
Wydziale Architektury Politechniki Krakowskiej
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę
obiektów architektonicznych
Autor: mgr inż. arch. Paweł Mika
Promotor: prof. dr hab. inż. arch. Wacław Celadyn
Kraków 2016
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Spis treści:
1. Wstęp ………………………………………………………………………………………...…7
1.1
Wprowadzenie……………………………………………………………………....…7
1.2
1.3
Cele pracy……………………………………………………………………………...9
Problematyka badań………………………………………………………………..…9
1.4
Tezy pracy………………………………………………………………………….…10
1.5
Zakres opracowywanego tematu…………………………………………………...11
1.6
•
Zakres czasowy……………………………………………………………….…11
•
Zakres terytorialny…………………………………………………………….…12
• Zakres funkcjonalny……………………………………………………………..13
Założenia metodologiczne…………………………………………………………..13
2. Obecny stan badań, terminologia…………………………………………………………15
2.1
Zagadnienie prefabrykacji betonowych elementów fasadowych w literaturze........15
•
Wczesne technologie bazujące na prefabrykacji betonowej…………….…15
•
Budownictwo wielkopłytowe z okresu 1945-1990……………...……………16
•
Współczesne prefabrykowane rozwiązania elewacyjne……………….……18
2.2
• Teoria z zakresu kompozycji, estetyki i funkcji fasad…………………..……19
Podstawowe pojęcia stosowane w dysertacji…………………………………..…21
2.3
Wnioski…………………..……………………………………………………….……24
3. Zagadnienie prefabrykacji w ujęciu historycznym……………………………............27
3.1
Geneza i rozwój idei……………………………………………………………….…27
3.2
3.3
Pierwsze modularne prefabrykaty……………………………………………….…28
Początki budownictwa uprzemysłowionego………………………………….……28
3.4
Prekursorzy standaryzacji w budownictwie……………………………………..…30
3.5
3.6
Rozkwit uprzemysłowionej architektury……………………………………………32
Symboliczny koniec epoki CIAM……………………………………………………33
4. Stosowanie fasad z prefabrykatów betonowych w czasach współczesnych….....35
4.1
Fasady z prefabrykatów betonowych w architekturze polskiej……………….…35
4.2
Fasady z prefabrykatów betonowych w architekturze światowej…………….…38
4.3
Wnioski…………………..……………………………………………………………41
3
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
5. Współczesne metody wytwarzania fasadowych prefabrykatów betonowych……43
5.1
5.2
Technologie wytwarzania tradycyjnego……………………………………………43
Mechanizacja i automatyzacja procesów produkcyjnych………………………..46
5.3
5.4
Projektowanie wspomagane komputerowo CAD………………………………....46
Wytwarzanie wspomagane komputerowo…………………………………………47
5.5
5.6
Betonowe wydruki 3D………………………………………………………………..48
Zastosowanie technologii BIM w produkcji betonowych prefabrykatów………..50
5.7
Wnioski………………………………………………………………........................52
6. Funkcje współczesnych fasad....................................................................................53
6.1
Przenoszenie obciążeń………………………………………………………...……53
6.2
Zabezpieczanie i osłanianie wnętrza………………………………………………54
6.2.1 zachowanie energii……………………………………………………………56
6.2.2 pozyskiwanie energii………………………………………………………..…58
6.2.3 ochrona i kształtowanie środowiska wewnętrznego…………………….…59
6.2.4 doświetlenie i funkcjonalność wnętrz………………………………………..61
6.3
Nośnik informacji……………………………………………………………………..62
6.3.1 funkcja obiektu…………………………………………………………………62
6.3.2 symbolika i treści emocjonalne………………………………………………63
6.3.3 prestiż i status budynku……………………………………………….………65
6.3.4 przynależność do kręgu kulturowego………………………………….….…66
6.4
6.3.5 czas powstania obiektu……………………………………………………….68
Kształtowanie estetyki obiektu…………………………………………………...…70
6.4.1 znaczenie materiału …………………………………………………………..71
6.4.2 znaczenie barwy……………………………………………………………….73
6.4.3 znaczenie światłocienia………………………………………………….……74
6.5
6.6
Kształtowanie środowiska zewnętrznego……………………………………….…78
Wnioski ………………….……………………………………………………………79
7. Klasyfikacja elewacyjnych prefabrykatów betonowych………………………………83
7.1
Klasyfikacja w oparciu o cechy konstrukcyjne…………………………………….83
7.1.1 Prefabrykaty nienośne……………………………………………………...…83
•
prefabrykaty okładzinowe………………………………………………………83
• prefabrykaty osłonowe……………………………………………………….…84
7.1.2 Prefabrykaty samonośne……………………………………………………..85
7.1.3 Prefabrykaty nośne……………………………………………………………86
4
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
7.2
•
elementy ścienne………………………………………………………………..86
•
ściany konstrukcyjne……………………………………………………………87
• szkielety fasadowe (egzoszkielety)……………………………………………87
Klasyfikacja w oparciu o wymiary…………………………………………………102
7.2.1 Prefabrykaty drobnowymiarowe……………………………………………102
7.2.2 Prefabrykaty średniowymiarowe………………...…………………………102
7.3
7.2.3 Prefabrykaty wielkowymiarowe………………………………………….…102
Klasyfikacja w oparciu o strukturę……………………………………..…………103
7.3.1 Prefabrykaty jednorodne……………………………………………………103
7.3.2 Prefabrykaty warstwowe……………………………………………………103
7.4
Klasyfikacja w oparciu o geometrię………………………………………………104
7.4.1 Prefabrykaty płaskie …………………………………………………..……104
7.4.2 Prefabrykaty przestrzenne……………………………………………….…104
7.5
Wnioski…………………..………………………………………………………..…105
8. Wpływ betonowych prefabrykatów elewacyjnych na architekturę obiektu
i współczesne tendencje w kształtowaniu wyrazu estetycznego fasad przy ich
zastosowaniu…………………………………………………………………………..……107
8.1
Rytm jako podstawa kompozycji w architekturze……………………….………107
8.2
Klasyfikacja fasad z prefabrykatów betonowych ze względu na rodzaj
zastosowanego rytmu……………………………………………………………...117
8.3
Tendencje w kształtowaniu wyrazu architektonicznego fasad
z prefabrykatów betonowych………………………………………………………118
8.3.1 miarowe fasady z powtarzalnych elementów……………………………..118
8.3.2 niemiarowe fasady z powtarzalnych elementów…………………………119
8.3.3 niemiarowe fasady z nietypowych elementów……………………………120
8.4
Wnioski………………….…………………………………………………………...127
9. Fasadowe prefabrykaty betonowe w aspekcie obecnych standardów
budownictwa zrównoważonego……………………………………………………….…131
9.1
9.2
Masa termiczna………………………………………………………………..……132
Żywotność materiału…………………………………………………………..……133
9.3
9.4
Stosowanie dodatków………………………………………………………………134
Wytrzymałość…………………………………………………………………….…135
9.5
Beton jako materiał wykończeniowy…...…………………………...……………135
9.6
9.7
Komfort i bezpieczeństwo użytkowania………………………………..…………136
Zalety procesu prefabrykacji………………………………………………………137
5
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
9.8
Technologia BIM……………………………………………………………………138
9.9
Recykling betonu……………………………………………………………………138
9.10
9.11
Osłona przed promieniowaniem słonecznym……………………………………139
Wnioski………………….……………………………………………………...……140
10. Podsumowanie dysertacji…………………………………………………………………143
10.1
Wnioski wynikające z realizacji poszczególnych celów pracy…………………143
10.2
Potwierdzenie tez……………………………………………………………...……150
10.3
10.4
Perspektywy kontynuacji badań……………………………………..……………153
Streszczenie dysertacji (w języku polskim)………………………………………154
10.5
Streszczenie dysertacji (w języku angielskim)……………………………..……157
11. Materiały źródłowe......................................................................................................160
11.1
Publikacje książkowe……………………………………………………………….160
11.2
11.3
Czasopisma…………………………………………………………………….……162
Artykuły…………………………………………………………………….…………163
11.4
11.5
Normy…………………………………………………………………………………166
Katalogi i broszury…………………………………………………………………..166
11.6
Internet………………………………………………………………………………..167
11.7
11.8
Źródła ilustracji………………...……………………………………………………168
Zestawienie i numeracja badanych obiektów…….………………………………169
12. Aneks…………………………………………………………………….............................171
6
12.1
Atlas badanych obiektów.................................................................................171
12.2
Lokalizacja obiektów w strefach klimatycznych na świecie – mapa………..…231
12.3
Lokalizacja obiektów w strefach klimatycznych w Europie – mapa………...…232
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
1. Wstęp
1.1 Wprowadzenie
Głównym bodźcem do podjęcia badań związanych z architekturą tworzoną przy
zastosowaniu betonowych prefabrykatów elewacyjnych, był kierunek zmian zachodzących w
osiedlach powstałych przy użyciu tej technologii.
Obserwując przebieg modernizacji założeń wybudowanych w czasach PRL-u, można odnieść
wrażenie, że są one prowadzone w bardzo ograniczonym zakresie i mają za zadanie (poza
dostosowaniem do obecnie obowiązujących standardów) ukrycie prawdziwego oblicza tej
zabudowy.
Fakt, że została ona wykonana z prefabrykowanych elementów betonowych zdaje się być
1
uważany za największą wadę. Nie ulega wątpliwości, że niska jakość wykonawstwa oraz
sposób prowadzenia ówczesnych procesów budowlanych, odcisnął swoje piętno na
świadomości późniejszych użytkowników. Pojawia się jednak pytanie, czy architektura
modularna, wykończona betonowymi elementami musi być zawsze odbierana w sposób
negatywny czy są to tylko uprzedzenia?
2
Polskiemu społeczeństwu na termin prefabrykacja kojarzy się niemal jednoznacznie –
3
„wielka płyta” . Przyczyną takiego stanu rzeczy jest fakt, że od 8 do 12 milionów osób w kraju,
4
mieszka w budynkach wzniesionych w tej technologii. To właśnie ona ukształtowała stosunek
społeczeństwa, w tym również projektantów, do wszystkiego co dotyczy elewacyjnych
rozwiązań modularnych. Postrzega się je przede wszystkim jako technologie ograniczające
swobodę tworzenia, narzucające sztuczne ramy, nie dające pola do popisu wyobraźni.
Ogromna w tym wina ustroju socjalistycznego, za czasów którego powstawały pełne usterek
5
technicznych obiekty składające się na blokowiska o monotonnej architekturze i kolorystyce.
1
Dębowski J., Cała prawda o budynkach wielkopłytowych, Przegląd budowlany, 09 2012 r., s. 31
Adamczewski G., Nicał A., Wielkowymiarowe prefabrykowane elementy z betonu, Inżynier budownictwa,
03 2012 r., s. 46
3
„Określenie wielka płyta oznacza element płytowy o wymiarach nie mniejszych niż wymiary ściany
przynajmniej jednej izby. Prefabrykaty takie produkuje się w wysokozmechanizowanych wytwórniach, w
których (pod warunkiem odpowiedniej dbałości o jakość)możliwe jest wykończanie powierzchni
elementów, zanim trafią na plac budowy.” Martinek W., Pieniążek J., Technologia budownictwa,
Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1995, s.72
4
Dane wg Ministerstwa Budownictwa - http://www.tvpparlament.pl/aktualnosci/wielka-plyta-pod-lupaministerstwa/11021892, (data dostępu: 17.05.2013) to 12 milionów osób; Andrzej Basista w swej pracy,
że jest to liczba znacznie mniejsza – między 7 a 8 milionów – Basista A., Betonowe Dziedzictwo.
Architektura w Polsce czasów komunizmu, PWN, Warszawa-Kraków 2001 r., s. 120
5
Podobne opinie można znaleźć w licznych publikacjach, np.: Wojtkun G., Wielorodzinne budownictwo
mieszkaniowe w Polsce. W cieniu wielkiej płyty., Przestrzeń i Forma, tom nr 10 2008 r., s. 185;
Adamczewski G., Wojciechowski P., Prefabrykacja – jakość, trwałość, różnorodność. Zagadnienia ogólne.
Stowarzyszenie producentów Betonów, Warszawa 2014, s. 47; Wojktun G., Minimalizm w architekturze i
urbanistyce mieszkaniowej – próba syntezy, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Czasopismo
Techniczne. Architektura, r. 105, z. 6-A, s. 591; Szafrańska E., Wielkie osiedla mieszkaniowe w okresie
transformacji – próba diagnozy i kierunki przemian na przykładzie Łodzi, [w:] Jażdżewska I., Osiedla
2
7
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
W sposób bardzo dosadny opisuje to zjawisko A. Basista w pracy Betonowe Dziedzictwo:
„Architektonicznej monotonii płaskich dachów, tępych rytmów okien i balkonów oraz
jednakowych betonowych ścian, nie są w stanie przełamać różnice długości budynków
6
ani nawet uskoki, które zaczęły pojawiać się od lat 70”.
Do dnia dzisiejszego odreagowuje się taki stan rzeczy malując, pokryte styropianem
7
obiekty, na jaskrawe, „ciepłe” lub pastelowe kolory .
Zarówno projektanci jak i inwestorzy, doceniają drobnowymiarowe prefabrykowane
elementy konstrukcyjne, takie jak cegły, pustaki ścienne, belki i kształtki nadprożowe czy
większe w swych gabarytach płyty stropowe kanałowe, wstępnie sprężone.
Za ich stosowaniem przemawia między innymi jakość gotowych produktów. Fakt iż zostały
wytworzone w przeznaczonym do tego celu zakładzie, w optymalnych warunkach sprawia, że
producent może zapewnić stałą kontrolę jakości, bez porównania lepszą niż ta, którą osiąga się
8
na placu budowy .
Innym bardzo ważnym czynnikiem jest obniżenie kosztów budowy dzięki prefabrykowanym
elementom konstrukcyjnym. Seryjna produkcja, wielokrotne użycie wysokiej jakości form,
szalunków i niemal całkowita mechanizacja procesu produkcyjnego, znacznie przyśpieszają
9
wytwarzanie , a rezygnacja z pełnych szalunków, rusztowań, zastąpionych tańszymi stemplami
skraca proces realizacji obiektu. Elementy ścienne, stropowe czy dachowe mogą być
wykonywane w zakładzie w czasie wylewania fundamentów na placu, zupełnie niezależnie od
czynników atmosferycznych.
O niezwykłej aktualności problematyki związanej z prefabrykacją w budownictwie może
świadczyć dynamicznie zwiększająca się, zwłaszcza w ostatnich latach, liczba bardzo
prestiżowych realizacji wykonanych w tej technologii.
Ten trend wiąże się również z koniecznością wpisywania procesu budowlanego w strategię
zrównoważonego rozwoju, który narzuca stosowanie rozwiązań ograniczających zużycie energii
i surowców w każdej dziedzinie życia.
Zauważalne opóźnienie polskiego rynku projektowo-budowlanego na badanej płaszczyźnie, w
stosunku do lepiej rozwiniętych krajów Europy, stało się pretekstem do podjęcia próby
znalezienia przyczyny takiego stanu rzeczy i udowodnienia, że panujące uprzedzenia w
stosunku do architektury wykańczanej betonowymi prefabrykatami są bezpodstawne.
blokowe w strukturze przestrzennej miast, XXII Konwersatorium Wiedzy o mieście, Wydawnictwo
Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2009, s. 220; Tarajko-Kowalska J., Problemy rewitalizacji kolorystycznej
osiedli mieszkaniowych z wielkiej płyty w Polsce – między sztuką a kiczem, Przestrzeń i Forma 21 2014 r.,
s. 214;
6
Basista A., Betonowe Dziedzictwo. Architektura w Polsce czasów komunizmu, PWN, Warszawa-Kraków
2001 r., s. 122
7
Tarajko-Kowalska J., Problemy rewitalizacji… op. cit., s. 215, 216
8
Adamczewski G., Wojciechowski P., Prefabrykacja – jakość, trwałość, różnorodność. Zagadnienia
ogólne. Stowarzyszenie producentów Betonów, Warszawa 2014, s. 9
9
Ibidem, s. 48
8
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
1.2 Cele pracy
•
Analiza dostępnych źródeł naukowych poruszających tematykę związaną z
zagadnieniami prefabrykowanych, betonowych rozwiązań elewacyjnych, pod kątem
oddziaływania na wyraz estetyczny obiektów architektonicznych.
•
Przedstawienie najistotniejszych momentów oraz kierunków w rozwoju technologii
bazujących na prefabrykacji. Nakreślenie przyczyn pejoratywnego stosunku w Polsce,
do architektury, której wyraz estetyczny jest wynikiem zastosowanych betonowych
prefabrykatów.
•
Określenie możliwości, jakie dają nowoczesne metody produkcji prefabrykowanych,
betonowych elementów fasadowych w procesie kształtowania architektury.
•
Badanie
możliwości
spełnienia
wymogów
funkcjonalnych
stawianych
przed
nowoczesnymi fasadami w aspekcie zastosowania prefabrykowanych, betonowych
elementów fasadowych.
•
Określenie zakresu różnorodności prefabrykatów pod względem statycznym,
strukturalnym jak i geometrycznym, jako podstawy swobody projektowej obiektów
architektonicznych powstałych z ich zastosowaniem.
•
Przedstawienie uniwersalnych możliwości prefabrykowanych, betonowych rozwiązań
fasadowych w zakresie kształtowania wyrazu estetycznego obiektów, powstałych przy
ich użyciu.
•
Ustalenie przydatności prefabrykowanych, betonowych elementów fasadowych w
aspekcie współczesnych, wysokich standardów budownictwa zrównoważonego
1.3 Problematyka badań
•
Zagadnienia, dotyczące środków stosowanych w architekturze współczesnej, związane
z kształtowaniem estetyki fasad budynków, wykończonych prefabrykowanymi
elementami betonowymi.
9
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
1.4 Tezy
Technologie elewacyjne, bazujące na prefabrykacji betonowych elementów, są wciąż
postrzegane przez pryzmat budownictwa wielkopłytowego z lat 1955-1990 minionego wieku.
10
Charakteryzowało się ono zazwyczaj monotonnymi, pozbawionymi detalu fasadami , których
kompozycja była w prostej linii wynikiem technologii opartych o masową produkcję. Prymat
ilości nad jakością, narzucony przez panujący ustrój, próbujący, za wszelką cenę, zaspokoić
11
rosnące potrzeby mieszkaniowe , wymuszał stosowanie jak najmniejszej liczby typów
elementów, minimalizując możliwość ingerencji architekta w zakresie kształtowania formy i
funkcji.
Zauważalny w ostatnich latach powrót do stosowania prefabrykowanych, betonowych
rozwiązań elewacyjnych, stanowi podstawę badań niniejszej dysertacji i przyczynił się do
sformułowania następującej tezy:
•
Stosowanie prefabrykowanych, betonowych rozwiązań elewacyjnych nie musi
ograniczać swobody projektowej architektów, wręcz przeciwnie, może stanowić
jej podstawę.
Za główny czynnik, decydujący o wyborze prefabrykowanych rozwiązań budowlanych,
uważa się rachunek ekonomiczny. Masowa produkcja elementów, najlepiej na skalę
12
przemysłową, pozwala na duże oszczędności surowców, energii i czasu . Ograniczenie liczby
typów komponentów oznacza ograniczenie kosztów produkcji, składowania, transportu i
13
montażu.
Może to oznaczać, że architekci mając do dyspozycji ograniczony budżet danej inwestycji,
powinni ograniczać się do obecnych już na rynku systemów i technologii.
Czy istnieją czynniki, pozwalające na zbilansowanie większych nakładów przeznaczonych
na opracowanie unikalnego systemu betonowych prefabrykatów elewacyjnych? Realizowane w
obecnych czasach obiekty architektoniczne, w tym te o charakterze czysto komercyjnym, w
których zastosowane zostały opisywane technologie fasadowe, przyczyniły się do
sformułowania tezy pomocniczej:
•
10
Projektowanie i prefabrykacja betonowych elementów elewacyjnych pod kątem
jednego tylko obiektu, mogą być uzasadnione względami ekonomicznymi.
Patrz przypis 5, strona 7
Dębowski J., Cała prawda o budynkach wielkopłytowych, Przegląd budowlany 09 2012 r., s. 29
12
Ibidem, 29,
13
Adamczewski G., Wojciechowski P., Prefabrykacja … op cit., s.9
11
10
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
1.5 Zakres opracowywanego tematu
Badania dotyczące wpływu technologii, opartych o prefabrykację betonowych elementów
elewacyjnych, na estetykę obiektów architektonicznych prowadzone były na 58-miu wybranych,
14
zrealizowanych, współczesnych budynkach . Dobierając przykłady, podjęto próbę stworzenia
reprezentatywnego spektrum obiektów, w których o ostatecznym wyrazie decydują betonowe
prefabrykaty. Nie oznacza to wcale, że beton musiał być jedynym zastosowanym materiałem
elewacyjnym.
•
Zakres czasowy
Najstarsze z przykładów, to domy jednorodzinne zaprojektowane przez Franka Lloyda Wrighta
w latach dwudziestych XX-ego wieku. Najnowszy – Perot Museum of Nature and Science
autorstwa Thoma Mayna z pracowni Morphosis, oddany do użytku w 2014 roku.
Zdecydowana większość opracowywanych budynków, to realizacje z okresu ostatnich piętnastu
lat (1999-2014). Tylko sześć przykładów pochodzi z lat wcześniejszych: Storer House i
Freeman House autorstwa Franka Lloyda Wrighta (1923 i 1924 r.), IBM Research Complex
Marcela Breuera (1962 r.), Habitat 67, zaprojektowany przez Moshe Safdie (1967 r.), zespół
mieszkaniowo-usługowy przy placu Grunwaldzkim we Wrocławiu, wg projektu Jadwigi Hawryluk
Grabowskiej oraz Les Espaces d’Abraxas, Ricarda Bofilla.
Są to realizacje, które zdaniem autora, wyróżniają się na tle innych, niekiedy bardziej znanych,
niezwykle odważnym podejściem do tematu prefabrykacji. Proponując odwzorowanie w betonie
15
detali historycznych , wbrew panującym trendom, projektując elementy osłonowe pod kątem
16
tylko jednego zespołu mieszkaniowego (a możliwe do montażu w różnych konfiguracjach) , w
czasie gdy masowa produkcja oraz narzucona przez władze strategia budownictwa wymagały
maksymalnych uproszczeń i oszczędności, czy też wprowadzając w życie ideę samodzielnego
14
Dziennik Ustaw 1994 nr 89 poz. 414 art. 3, określa budynek jako „obiekt budowlany, który jest trwale
związany z gruntem, wydzielony z przestrzeni za pomocą przegród budowlanych oraz posiada
fundamenty i dach.”
15
Kozłowski D., O naturze betonu - czyli idee, metafory i abstrakcje, w: Architektura Betonowa, Kozłowski
D. (red. i wprowadzenie), Cement Polski, s. 6
Zaprojektowany przez Ricarda Bofilla Teatr Pałacu Abraxasa (Les Espaces d’Abraxas) jest zespołem
zabudowy mieszkaniowej, z fasadami wykończonymi betonowymi prefabrykatami, będącymi
współczesnymi interpretacjami detali historycznych.
„Bofill wyprodukował elementy żelbetowe jako części historycznych porządków, gzymsów, nadproży,
kanelurowanych kolumn i cokołów.”
16
Misiągiewicz M., Wieże mieszkalne we Wrocławiu, w: Architektura Betonowa, Kozłowski D. (red. i
wprowadzenie), Cement Polski, s. 31-35
Zespół mieszkaniowo-usługowy przy placu Grunwaldzkim we Wrocławiu został zrealizowany wg projektu
arch. J. Hawryluk Grabowskiej w latach 1968 – 1978, w czasie, kiedy w Polsce dominowała „pudełkowa”
zabudowa blokowa, której forma była wynikiem stosowanej technologii. W tym przypadku „Efekt
rozrzeźbionego kształtu nadawały przestrzenne prefabrykaty o zaokrąglonych narożnikach - elementy
osłonowe i balkonowe. Te ostatnie dzięki symetrii na osi poziomej, poprzez możliwość obracania, ułatwiały
różnorodność kompozycji”.
11
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
17
wytwarzania elementów konstrukcyjno-elewacyjnych przez inwestora , architekci dokonywali
kolejnych rewolucji w podejściu do ciągle jeszcze aktualnych zagadnień, takich jak budownictwo
masowe, socjalne czy energooszczędne.
Określony w ten sposób obszar badawczy, pozwala na wyróżnienie kierunków rozwoju
badanych i opisywanych technologii oraz na charakterystykę stosowanych środków
kształtowania estetyki fasad budynków.
•
Zakres terytorialny
Dobór przykładów w żaden sposób nie mógł być ograniczony pod względem terytorialnym.
Różnorodność czynników atmosferycznych oddziałujących na zewnętrzną powłokę budynków
oraz ogromna kreatywność projektantów w dziedzinie zabezpieczania samej konstrukcji jak i
wnętrz obiektów przed niekorzystnymi warunkami, w połączeniu z tradycją lokalną, skutkuje
ciągłym doskonaleniem stosowanych już technologii oraz wprowadzaniem zupełnie nowych.
Intencją autora było porównanie wszystkich istniejących obecnie rozwiązań fasadowych
opartych na prefabrykacji oraz zbadanie stopnia ich wpływu na kształtowanie architektury.
Wyselekcjonowane przykłady zlokalizowane są w krajach o różnych klimatach: umiarkowanym
chłodnym – np. Finlandia (Hämeenlinna Provincial Archive), umiarkowanym ciepłym – np.
Francja (centrum logistyczne w Lyonie), podzwrotnikowym – np. Hiszpania (City of Justice),
zwrotnikowym – np. Zjednoczone Emiraty Arabskie (Masdar Institute) czy równikowym – np.
Kolumbia (Flor del Campo).
Występowanie budynków, przy realizacji których posłużono się betonowymi komponentami, we
wszystkich niemal strefach klimatycznych, świadczy o dużej wszechstronności tej technologii.
Czynniki atmosferyczne, występujące na danym obszarze, często mają dominujący wpływ na
wybór rozwiązań fasadowych a co za tym idzie, decydują o charakterze estetycznym budynku.
W krajach, gdzie dominują niskie temperatury, prefabrykacja pozwala na ograniczenie
procesów mokrych do minimum. Z kolei na terenach o dużym nasłonecznieniu i z wysoką
temperaturą powietrza, umożliwia tworzenie elementów zacieniających, odpornych na działanie
promieniowania słonecznego, oraz za sprawą dużej masy termicznej, wspomagających
utrzymywanie stałej temperatury wnętrz.
Tak określony obszar badawczy ma umożliwić przegląd jak największej liczby stosowanych
typów prefabrykatów pod kątem zarówno konstrukcyjnym, estetycznym jak i funkcjonalnym.
17
Ford E.R., The Pioneering Age of Concrete Blocks – Frank Lloyd Wright`s Textile –Block Houses, [w:]
Detail, Serie 2003/4, Bauen mit Beton s. 314
System Bloków Tekstylnych, stworzony przez Franka Lloyda Wrighta, który miał „umożliwić właścicielowi
domu wykonanie prac związanych z jego budową nawet samodzielnie, tworząc i montując bloki bez
konieczności zatrudniania wykwalifikowanych pracowników lub wykorzystywania ciężkiego sprzętu”
12
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
•
Zakres funkcjonalny
Poza obszarem badań niniejszej pracy znajdują się obiekty tymczasowe oraz obiekty małej
18
architektury. Pod uwagę były brane wszystkie budynki o funkcji użytkowej . Wśród wybranych
przykładów znajdują się budynki mieszkalne, budynki transportu i łączności, budynki handlowousługowe, budynki biurowe, budynek zakładu opieki medycznej, budynki oświaty, nauki, kultury,
budynek o funkcji sportowej i budynki przeznaczone do sprawowania kultu religijnego i
czynności religijnych w tym: kościół, synagoga oraz krematorium. Taka różnorodność
funkcjonalna badanych obiektów była istotna ze względu na charakterystyczną, dla każdego z
rodzajów, specyfikę wyrazu architektonicznego oraz skalę budynku. Te cechy z kolei, pozwoliły
poznać pełne spektrum dostępnych rozwiązań oraz dokonać ich klasyfikacji pod względem
konstrukcyjnym jak i estetycznym.
1.6 Założenia metodologiczne
O wyborze metod prowadzenia badań zadecydowała postawiona teza oraz obrane cele.
Przyjęto następującą strukturą pracy:
•
Podjęcie problemu badawczego, którego głównym założeniem była analiza środków
stosowanych w architekturze współczesnej, związanych z kształtowaniem estetyki fasad
budynków, wykończonych prefabrykowanymi elementami betonowymi.
•
Zebranie materiału badawczego w postaci:
o
Artykułów w archiwalnych oraz bieżących periodykach związanych z branżą
architektoniczną i budowlaną
o
Publikacji o charakterze
podręczników i esejów
monografii,
prac
doktorskich,
atlasów
słowników,
o
o
Norm i rozporządzeń dotyczących procesów projektowych i budowlanych
Dokumentacji fotograficznej, pozyskanej w trakcie wyjazdów naukowo-badawczych,
o
między innymi do Berlina, Madrytu, Barcelony, Warszawy
Artykułów, zdjęć i rysunków zamieszczanych na branżowych portalach internetowych
oraz na stronach pracowni architektonicznych
18
Rozporządzenie Ministra Rozwoju Regionalnego I Budownictwa z dnia 29 marca 2001 r. W sprawie
ewidencji gruntów i budynków. (Dz. U. z dnia 2 maja 2001 r.) w rozdziale 4 pt. „ Szczegółowy zakres
informacji objętych ewidencją gruntów i budynków oraz zakres informacji objętych rejestrem cen i wartości
nieruchomości” dzieli budynki ze względu na funkcję użytkową na następujące rodzaje: 1) budynki
mieszkalne, 2) budynki przemysłowe, 3) budynki transportu i łączności, 4) budynki handlowo-usługowe, 5)
zbiorniki, silosy i budynki magazynowe, 6) budynki biurowe, 7) budynki szpitali i zakładów opieki
medycznej, 8) budynki oświaty, nauki i kultury oraz budynki sportowe, 9) budynki produkcyjne, usługowe i
gospodarcze dla rolnictwa, 10) inne budynki niemieszkalne.
13
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
o
Różnego rodzaju materiałów autorskich (fotografii, szkiców, broszur, rysunków
technicznych, wypowiedzi) otrzymanych bezpośrednio od projektantów wybranych
realizacji
• Rozrys głównej elewacji każdego z wybranych przykładów, przy użyciu jednolitej,
syntetycznej grafiki. Celem tego zabiegu było uwidocznienie obowiązującej zasady
kompozycyjnej, zastosowanej przez autora projektu, oraz ułatwienie obiektywnego jej
porównania, niezależnie od skali budynku czy jakości posiadanej fotografii.
• Analiza zebranego materiału, w pierwszej kolejności, polegała na selekcji informacji
istotnych dla prowadzonych badań oraz na odrzuceniu tych, które nie miałyby wpływu na
ostateczny ich wynik.
•
Opracowane zostały tabele, w których wyszczególniono parametry potrzebne do
obiektywnego, wielopłaszczyznowego porównania ze sobą przykładów, pod względem
konstrukcji fasady (jej cech statycznych), pod względem tendencji w kształtowaniu wyrazu
architektonicznego oraz ze względu na zastosowany rodzaj rytmu. Przy tworzeniu każdej z tych
klasyfikacji posługiwano się schematami fasad, które w wyraźny i jednoznaczny sposób mają
ilustrować założenia autorskie projektantów w zakresie kształtowania estetyki obiektów
architektonicznych.
• W oparciu o tabele zbiorcze 58-miu obiektów (zawarte w Aneksie) autor dokonuje analizy
zestawionego materiału oraz interpretacji wyników prowadzonych badań i przedstawia je w
następujących rozdziałach:
6. Funkcje współczesnych fasad
7. Klasyfikacja elewacyjnych prefabrykatów betonowych
8. Wpływ betonowych prefabrykatów elewacyjnych na architekturę obiektu i współczesne
tendencje w kształtowaniu wyrazu estetycznego fasad przy ich zastosowaniu
9. Fasadowe prefabrykaty betonowe w aspekcie obecnych standardów budownictwa
zrównoważonego
10. Podsumowanie dysertacji
14
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
2. Obecny stan badań, terminologia
2.1 Zagadnienie prefabrykacji betonowych elementów fasadowych w literaturze
Beton, ze względu na bardzo uniwersalne walory konstrukcyjne oraz estetyczne, jest
19
obecnie najpopularniejszym materiałem budowlanym . Zakres opracowań, które wprost lub
pośrednio odnoszą się do przedmiotu badań, jest bardzo szeroki. Można w nim rozróżnić
następujące podstawowe grupy problemowe:
•
Wczesne technologie prefabrykacji betonowej
•
Budownictwo wielkopłytowe z okresu 1945-1990
•
Współczesne prefabrykowane rozwiązania elewacyjne
•
Teoria z zakresu kompozycji, estetyki i funkcji fasad
Nie znaleziono jednak opracowania zbiorczego, opisującego wszystkie poruszone
zagadnienia a zwłaszcza podejmującego próbę określenia stopnia wpływu technologii opartych
na prefabrykacji elementów fasadowych na kształtowanie estetyki obiektów architektonicznych.
Zasadna więc wydaje się konieczność przeprowadzenia badań na tej płaszczyźnie, tym
bardziej, że śledząc współczesne realizacje, można zauważyć ciągły wzrost zainteresowania ze
strony zarówno projektantów jak i inwestorów, produktami betonowymi oraz fibrobetonowymi.
•
Wczesne technologie bazujące na prefabrykacji betonowej
Zagadnienie prefabrykacji było powszechne w budownictwie zanim został wynaleziony
beton. Rozwiązania te przybliżono w książce Components and Systems. Modular Construction.
20
Design Structure New Technologies , autorstwa Geralda Staiba, Andreasa Dörrhöfera i
Markusa Rosenthala. Poruszono w niej temat ewolucji systemowych rozwiązań w budownictwie
aż po czasy nam współczesne, bazując na obiektach zrealizowanych. Jeden z rozdziałów –
Prefabricated Concrete Construction, poświęcony jest genezie przemysłowego budownictwa
betonowego, jego pionierom oraz pierwszym realizacjom. Podobna tematyka, ograniczona
jednak do jednego z twórców – Franka Lloyda Wrighta, została w wyczerpujący sposób
przedstawiona przez E.R. Forda w eseju The Pioneering Age of Concrete Blocks – Frank Lloyd
19
Kohutek Z. (red.), Beton Przyjazny Środowisku, Drukarnia Wydawnicza im. W. L. Anczyca S.A., Kraków
2008, s. 13
20
Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., Components and Systems. Modular Construction. Design
Structure New Technologies, Birkhaüser, Bazylea 2008
15
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
21
Wright’s Textile-Block Housing , oraz w artykule Prefabrykowane technologie betonowych
22
rezydencji Franka Lloyda Wrighta – Textile Block System , P. Bigaja.
Niezwykle cennym materiałem w badaniach związanych z popularyzacją standaryzacji w
23
budownictwie okazały się zapisy w Karcie Ateńskiej z roku 1933 , mówiące o konieczności
stosowania nowoczesnych technologii przy budowie ekonomicznych bloków mieszkalnych,
mających zapewnić komfortowe warunki życia każdemu człowiekowi. Opublikowany przez Le
24
Corbusiera manifest w postaci książki pod orginalnym tytułem Vers une architecture , jest
kolejną z publikacji przybliżających obraz czasów rewolucji budowlanej, która nastąpiła po
wynalezieniu żelbetu oraz w momencie odkrywania walorów estetycznych surowego betonu
jako materiału wykończeniowego.
Bardzo pomocne okazały się również opracowania dotyczące twórczości Marcela Breuera –
jednego z największych propagatorów architektury, w której o ostatecznym wyrazie decydowały
powtarzalne, niezwykle rytmiczne fasady z betonowych prefabrykatów tworzonych na potrzeby
25
indywidualnych obiektów. Książki takie jak Marcel Breuer design Magdaleny Drosde i
26
Manfreda Ludewiga, Marcel Breuer: a memoire , R.F. Gatje czy Neue Bauen und Projekte
27
Ticiana Papachristou, to źródła bogate w szczegółowe opisy technologii stosowanych przez
architekta, motywy którymi się kierował oraz doskonałe ilustracje przedstawiające detale
budowlane fasad.
•
Budownictwo wielkopłytowe z okresu 1945-1990
Wśród pozycji książkowych odnoszących się do tematyki budownictwa wielkopłytowego, za
warte wymienienia uznać należy poszczególne tomy monografii zatytułowanej Budownictwo
Betonowe. Zagadnienia pośrednio związane z prowadzonymi badaniami poruszone zostały w
28
29
szczególności w Tomie I – Technologia betonu, cz.1 i 2 , w tomie V – Zbrojenie, deskowanie i
30
31
formy do betonu , w tomie VII – Zagadnienia ogólne prefabrykacji , oraz w tomie X – Budowle
21
Ford E. R. The Pioneering Age of Concrete Blocks – Frank Lloyd Wright’s Textile-Block Housing, [w:]
Detail, 04 2003, Bauen mit Beton
22
Bigaj P., Prefabrykowane technologie betonowych rezydencji Franka Lloyda Wrighta – Textile Block
System, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Czasopismo Techniczne 7-A /2012, zeszyt 29
23
Charter of Athens 1933; IV International Congress for Modern Architecture, dokument sporządzony pod
przewodnictwem Le Corbusiera, uchwalony na IV Kongresie Architektury Nowoczesnej w Atenach w 1933
roku
24
Le Corbusier, W stronę architektury, Fundamenty, Fundacja Centrum Architektury, Warszawa 2012 r.
25
Droste M., Ludewig M., Marcel Breuer design, Koln, Benedikt Taschen Verl. 1994 r.
26
Gatje R. F., Marcel Breuer: a memoir; foreword by I. M. Pei, New York, Monacelli Press 2000 r.
27
Papachristou T., Marcel Breuer : Neue Bauten und Projekte, Stuttgart, Verl. Gerd Hatje 1970 r.
28
Bukowski B., Budownictwo betonowe. T. 1, Technologia betonu. Cz. 1, Spoiwo, kruszywa, woda,
Arkady, Warszawa 1963 r.
29
Bukowski B., Budownictwo betonowe. T. 1, Technologia betonu. Cz. 2, Projektowanie betonów, Arkady,
Warszawa 1972 r.
30
Abramowicz M., Budownictwo betonowe. T. 5, Zbrojenie, deskowanie i formy do betonu, Arkady,
Warszawa 1968 r.
31
Kluz T., Budownictwo betonowe. T. 7, Zagadnienia ogólne prefabrykacji, Arkady, Warszawa 1972 r.
16
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
32
miejskie . Opisano w nich materiały stosowane w produkcji prefabrykatów, procesy
technologiczne, dokonano klasyfikacji pod względem rozmiaru elementów, zilustrowano typowe
produkty oraz rodzaje połączeń między nimi. Wyjaśnione zostały również podstawowe zasady
koordynacji wymiarowej jak i kryteria doboru technologii w zależności od funkcji obiektu. Na
uwagę zasługuje również praca Bohdana Lewickiego – Budynki mieszkalne z prefabrykatów
33
wielkowymiarowych . Autor przedstawił w niej zasady projektowania budynków z typowych
elementów, poświęcając jeden z rozdziałów problemowi korelacji konstrukcji i architektury,
ograniczając się, zgodnie z tytułem, do zabudowy o funkcji mieszkaniowej wielorodzinnej.
Podobne zagadnienia poruszone zostały w książce Uprzemysłowione budownictwo
34
mieszkaniowe w Polsce, Czechosłowacji i Niemieckiej Republice Demokratycznej . Autorzy
zaprezentowali w niej najpopularniejsze technologie wznoszenia budynków mieszkalnych w
połowie XX wieku, na terytorium trzech krajów, przy użyciu systemów uprzemysłowionych,
między innymi z wielkogabarytowych elementów betonowych. Z kolei publikacja J.
Bielawskiego, G. Chrabczyńskiego i W. Hładyniuka – Formowanie elementów
35
prefabrykowanych , odnosi się stricte do problematyki produkcji komponentów – od doboru
odpowiedniej mieszanki, sposobu projektowania i wytwarzania formy po metody ich
wypełniania.
Cennym źródłem informacji okazało się opracowanie pod tytułem Faktury zewnętrzne
36
prefabrykatów i betonu licowego . Autorzy poruszyli w nim już nie kwestie dotyczące
konstrukcji czy sposobu budowy ale problematykę bezpośrednio związaną z tematem
dysertacji, czyli rodzajów faktur betonowych powierzchni, które mają istotny, bezpośredni wpływ
na kształtowanie wyrazu architektonicznego budynku. Pominęli jednak całkowicie ocenę
oddziaływania typu faktury na charakter obiektu oraz możliwości się z tym wiążące. Dość
szeroko tematyka prefabrykacji elementów betonowych fasadowych została omówiona w
37
książce Carla Krause, w tłumaczeniu W. Bacciarellego - Prefabrykowane ściany zewnętrzne .
Kompleksowe opracowanie technologii, których okres popularności przypada na lata 70-te XX
wieku, dotyczy formowania złączy i spoin, doboru faktur komponentów i wykorzystywania ich
jako osłon przeciwsłonecznych. Chociaż większość z opisanych technologii zdezaktualizowało
się z czasem, pewne podstawowe zasady konstrukcji, stosowane są do dzisiaj. Książka
zasługuje na uwagę również ze względu na niezwykle rzetelnie wykonane ilustracje szczegółów
budowlanych oraz schematy tłumaczące zasady funkcjonowania osłon elewacyjnych.
32
Nechay J., Budownictwo betonowe. T. 10, Budowle miejskie, Arkady, Warszawa 1964 r.
Lewicki B., Budynki mieszkalne z prefabrykatów wielkowymiarowych: obliczanie i konstrukcja, Arkady,
Warszawa 1964 r.
34
Lenkiewicz W., Orczykowski A., Węglarz M., Nezval J., Hron A., Janc L., Klemm H., Kumm H.,
Uprzemysłowione budownictwo mieszkaniowe w Polsce, Czechosłowacji i Niemieckiej Republice
Demokratycznej, Arkady, Warszawa 1965 r.
35
Bielawski J., Chrabczyński G., Hładyniuk W., Formowanie elementów prefabrykowanych, Arkady,
Warszawa 1974 r.
36
Bielicki W., Błociszewski S., Faktury zewnętrzne prefabrykatów i betonu licowego, Arkady, Warszawa
1973 r.
37
Krause C., Prefabrykowane ściany zewnętrzne, Arkady, Warszawa 1974 r.
33
17
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Za jedną z najważniejszych prac, na których bazował autor niniejszej dysertacji, uznać
należy publikację zatytułowaną Wpływ konstrukcji budynków mieszkalnych na architekturę ich
38
elewacji , autorstwa J. H. Ostoji-Pętkowskiego. Jest to jedno z nielicznych opracowań,
podejmujących problematykę zależności między zastosowaną technologią budowlaną a
wyrazem estetycznym dzieła architektonicznego. Klasyfikacja rodzajów rytmów zastosowanych
w fasadach budynków wykańczanych prefabrykatami betonowymi, została w znacznej mierze
oparta na założeniach zawartych w publikacji. Niestety, pole badań ograniczone jest do
popularnego w drugiej połowie XX-ego wieku, budownictwa mieszkalnego, wielkopłytowego.
Podobna problematyka, związana z oceną wpływu konkretnego materiału na kształtowanie
formy architektonicznej oraz intensywności tego zjawiska, opisana została w pracy Beton i
39
żelbet a formy architektoniczne XX wieku W. Niebrzydowskiego. Autor poruszył w niej aspekty
konstrukcyjne, fakturalne i zagadnienia plastyczności materiału. Cennym źródłem informacji,
40
jest także pozycja Ściany osłonowe M. Ossowieckiego. Wnikliwie zostały w niej opisane
zagadnienia związane z wymaganiami technicznymi, zasadą doboru materiału oraz wymieniono
zalety i wady różnych konstrukcji w odniesieniu do ścian osłonowych, które są jedną z
najpopularniejszych form realizacji ścian zewnętrznych w budownictwie przemysłowym.
•
Współczesne prefabrykowane rozwiązania elewacyjne
Trudno wyznaczyć granicę między rozwiązaniami współczesnymi a historycznymi,
zwłaszcza, że stosowane obecnie technologie są wynikiem ewolucji i rozwoju tych
opracowanych dawniej i często pod względem podstawowych zasad konstrukcyjnych wiele się
nie różnią. Na obszarze naszego kraju miała jednak miejsce szczególna sytuacja – w wyniku
zmian politycznych, na przełomie lat 1989 i 1990, nastąpił nagły odwrót od betonowych
technologii prefabrykowanych. Zauważalne jest to nie tylko w samej architekturze ale i w
literaturze. Nieliczne publikacje z końca XX. wieku zdawkowo odnosiły się do przemysłowej
produkcji elementów betonowych. Dlatego bardzo wartościowe okazywały się te wydawnictwa,
które przełamywały ogólną niechęć do betonowej estetyki oraz opisywały te zagadnienia,
odnosząc się do ówczesnego budownictwa w kraju i za granicą. Przykładami mogą tu być: seria
41
monografii pod tytułem Architektura betonowa pod redakcją D. Kozłowskiego czy praca
doktorska z 2003 roku, wspomnianego już W. Niebrzydowskiego.
Rozległym źródłem informacji z zakresu prefabrykowanych systemów fasadowych są
publikacje zagraniczne. W krajach takich jak Finlandia, Dania, Hiszpania czy Niemcy, miał
miejsce stały rozwój omawianych technologii, wynikiem czego jest szeroka gama doskonałych
38
Ostoja – Pętkowski J. H., Wpływ konstrukcji budynków mieszkalnych na architekturę ich elewacji,
Arkady, Warszawa 1970 r.
39
Niebrzydowski W., Beton i żelbet a formy architektoniczne XX wieku, Wydawnictwo Politechniki
Białostockiej 2008 r.
40
Ossowiecki M., Ściany osłonowe, Arkady, Warszawa 1964 r.
41
Kozłowski D., (red.), Architektura Betonowa, Polski Cement, Kraków 2001 r.
Kozłowski D., (red.), Architektura Betonowa, Polski Cement, Kraków 2006 r.
18
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
rozwiązań fasadowych i ogromna liczba interesujących budynków wykończonych przy ich
użyciu.
Z obszernej bibliografii nawiązującej do tej tematyki, w szczególności odnotować należy
zeszyty wydawnictwa Detail. Zawarte w nich eseje oraz aktualne, bieżące opracowania
wybranych przykładów współczesnej architektury, dają doskonały obraz trendów
obowiązujących w budownictwie. Ilustracje w postaci fotografii, rzutów i przekrojów przez cały
budynek, oraz szczegółowe rysunki detali wraz z opisami, pozwalają stworzyć całkowity obraz
zastosowanych technologii. Podobnie wygląda sytuacja z publikacjami wydawnictwa
42
43
Birkhäuser. Pozycje takie jak Façades , Components and Connections czy Prefabricated
44
Systems , wszystkie z serii Principles of Construction, pozwalają poznać podstawy
projektowania
i
stosowania
różnego
rodzaju
systemów
zewnętrznych
przegród
we
współczesnej architekturze, metody ich produkcji, montażu, łączenia oraz działania.
45
Opracowanie Concrete Architecture Design and Construction przypomina swą formą katalog,
prezentujący wybrane realizacje z wykorzystaniem betonu eksponowanego. Podobnie rzecz
46
wygląda z książką Liquid Stone: New Architecture In Concrete . Tu jednak autorzy
zaprezentowali również najnowsze osiągnięcia technologiczne, będące niejednokrotnie w fazie
testów, mogące jednak odegrać istotne znaczenie w niedalekiej przyszłości. Za najważniejszą
publikację, z tych poświęconych roli betonu w architekturze, należy jednak uznać Concrete
47
Construction Manual . Obszerne dzieło, zawierające szereg przydatnych informacji na temat
możliwości jakie oferuje współczesny przemysł betonowy w zakresie kształtowania form,
konstrukcji i faktur.
Zagadnienie prefabrykacji we współczesnych projektach zostało bardzo drobiazgowo
48
opisane w pracy The Art of Precast Concrete. Colour, texture, expression Davida Bennetta.
Autor, na podstawie zrealizowanych obiektów, prezentuje wachlarz dostępnych technologii oraz
efektów ich zastosowania.
Z krajowej literatury warto wspomnieć wydawnictwo Polski Cement, które przyczynia się do
popularyzacji tego materiału w Polsce, drukując wartościowe książki, takie jak chociażby Beton
Architektoniczny: wytyczne techniczne
49
autorstwa Krzysztofa Kuniczuka, czy wydając magazyn
Budownictwo, Technologie, Architektura.
•
Teoria z zakresu kompozycji, estetyki i funkcji fasad
Wśród pozycji książkowych, odnoszących się w swej treści do zagadnień z zakresu teorii
kompozycji i estetyki, wymienić należy Rytm w architekturze, jako główny element kompozycji
42
Knaack U., Klein T., Bilow M., Auer T., Principles of Construction : Façades, Birkhäuser, Berlin 2007 r.
Meijs M., Knaack U., Principles of Construction : Components and Connections, Birkhäuser, Berlin 2009
44
Knaack U., Principles of Construction : Prefabricated Systems, Birkhäuser, Berlin 2012 r.
45
Fröhlich B., (red.), Concrete Architecture: Design and Construction, Birkhäuser, 2002 r.
46
Cohen J. L., Meller G. M., (red.), Liquid Stone: New Architecture In Concrete, Birkhäuser, Austria 2006 r.
47
Kind-Barakauskas F., Kauhsen B., Polonyi S., Jörg B., Concrete Construction Manual, Birkhäuser 2001
48
Bennett D., The Art of Precast Concrete. Colour, texture, expression, Birkhaüser, Bazylea 2005 r.
49
Kuniczuk K., Beton Architektoniczny: wytyczne techniczne, Polski Cement, Kraków 2011 r.
43
19
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
50
na tle analogii z muzyką
Aleksandry Satkiewicz-Parczewskiej, w której autorka, między innymi,
wyszczególnia i opisuje rodzaje rytmów występujących w architekturze na przestrzeni kolejnych
epok. Ciekawych materiałów dostarczyły również prace doktorskie pracowników Politechniki
51
Krakowskiej. Maciej Skaza, w opracowaniu Ściana: architektoniczne rozgraniczanie przestrzeni ,
podjął się próby zbadania zależności między formą architektury a charakterem ścian oraz oceny
stopnia, w jakim ta ściana definiuje kształt budynku. Z kolei Janusz Barnaś, w rozprawie
zatytułowanej O niektórych aspektach reklamowych kształtowania formy architektonicznej
52
obiektów handlowo-usługowych. Wybrane problemy , porusza temat jednej z podstawowych
funkcji pełnionych przez fasady czyli nośnika informacji oraz relacji między elementami
architektonicznymi a atrakcyjnością obiektu. Artykuły M. Charciarka, pt. Twórcy architektury
53
54
betonowej – „wynalazcy” , Twórcy architektury betonowej – „kompozytorzy” czy Perfekcja i
55
ekspresja architektury betonowej – poetyka materii , przybliżają czytelnikowi przyczyny rosnącej
popularności betonowej estetyki i motywy twórców, jakimi kierowali się przy wyborze technologii.
Istotną pozycją bibliograficzną jest dla autora również, wydana w 2006 roku, książka Beaty
56
Komar i Joanny Tymkiewicz - Elewacje budynków biurowych. Funkcja, forma, percepcja , w
której autorki zwracają uwagę na podstawowe funkcje współczesnych fasad, takie jak
zabezpieczająco-osłaniająca, informacyjna i estetyczna. Opracowanie to stanowiło dla autora
niniejszej dysertacji podstawę klasyfikacji w zakresie definiowania pojęć w odniesieniu do
wybranych przykładów. Istotne okazały się również wiadomości na temat rytmów, symetrii i
kompozycji oraz badania w zakresie percepcji architektury.
Zagadnienia estetyki i kompozycji, w sposób niezwykle szczegółowy, zostały rozpracowane w
57
dziele J. Żórawskiego O budowie formy architektonicznej . Autor wyjaśnia w nim zasady
kształtowania formy oraz zależności między nią a tłem, na którym występuje. Dokonuje
klasyfikacji rytmów i opisuje sposób ich oddziaływania na odbiorcę.
Bibliografia, z której korzystał autor, uwzględnia również liczne artykuły i eseje pisane na
potrzeby portali internetowych, czasopism branżowych czy materiałów konferencyjnych. Przy
tempie, z jakim rozwijają się technologie betonowych prefabrykatów elewacyjnych, te ostatnie
źródła są zdecydowanie najbardziej aktualne.
50
Satkiewicz – Parczewska A., Rytm w architekturze jako główny element kompozycji na tle analogii z
muzyką, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1993
51
Skaza M., Ściana: architektoniczne rozgraniczanie przestrzeni, rozprawa doktorska, Politechnika
Krakowska 2006 r.
52
Barnaś J., O niektórych aspektach reklamowych kształtowania formy architektonicznej obiektów
handlowo-usługowych. Wybrane problemy., rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska 1999 r.
53
Charciarek M., Twórcy architektury betonowej - "wynalazcy", Budownictwo, Technologie, Architektura
43, 2008 r.
54
Charciarek M., Twórcy architektury betonowej - "kompozytorzy", Budownictwo, Technologie,
Architektura 42, 2008 r.
55
Charciarek M., Perfekcja i ekspresja architektury betonowej - poetyka materii (cz.2), Budownictwo,
Technologie, Architektura 52, 2010 r.
56
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje budynków biurowych. Funkcja, forma, percepcja, Wydawnictwo
Politechniki Gliwickiej, Gliwice 2006 r.
57
Żórawski J., O budowie formy architektonicznej, Arkady, 1973 r.
20
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
2.2 Podstawowe pojęcia stosowane w dysertacji
Stosunkowo łatwo można zinterpretować samo słowo p r e f a b r y k a c j a . Pierwszy jego
człon „pre”, „ … ma związek znaczeniowy z czymś bardzo odległym w czasie lub z początkową
58
fazą, bądź wcześniejszym występowaniem czegoś.” Fabrykacja znaczy mniej więcej tyle co
produkcja. Prefabrykacja w budownictwie będzie więc procesem wcześniejszego wytwarzania
59
elementów po złożeniu których otrzymamy gotowy produkt – np. obiekt budowlany .
Jest to jednak definicja bardzo ogólna, nieprecyzyjna, gdyż nie określa w jakim stopniu
półprodukt musiałby być wykończony, aby nazwać go prefabrykatem, jak skomplikowanego
procesu obróbki będzie jeszcze wymagał albo jakiemu już został poddany. O ile nie ma
żadnych wątpliwości przy nazywaniu cegły lub pustaka o ściśle określonych parametrach
(gabaryty, izolacyjność termiczna, akustyczna, koordynacja modularna) prefabrykatem, to już w
przypadku płyt kamiennych czy arkuszy blachy przywożonych na plac budowy tego pojęcia się
nie stosuje. Gdzie leży granica? Zarówno cegły, pustaki, płyty kamienne oraz blacha
(przygotowane znacznie wcześniej w stworzonych do tego celu zakładach) wymagają jeszcze
późniejszej obróbki, np docinania, wiercenia, impregnacji.
Również powszechnie znane przeznaczenie nie jest tu punktem odniesienia – z arkuszy blachy,
które określa się jako materiał budowlany a nie jako gotowy produkt, możemy na miejscu
wykonać obróbki gzymsów, orynnowanie, kominki wentylacyjne, pokrycie dachu czy elewacji.
Tymczasem cegła klinkierowa ma nie mniej zastosowań – nie tylko fasada budynku może
zostać przy jej pomocy wykończona, ale również zadaszenie ogrodzenia, różnego rodzaju
nadproża, gzymsy, balustrady, drogi, posadzki itd. Nie można więc stwierdzić, że elementy
prefabrykowane to tylko te, o ściśle określonym przeznaczeniu.
Możliwe, że jedynym sposobem, wyznaczenia granicy, jest próba odgadnięcia pierwotnego
przeznaczenia elementów, zgodnego z zamysłem ich twórców, oraz stopnia przemian jakim
uległy, zanim osiągnęły stan produktu gotowego, tzn: cegła ceramiczna bez wątpienia powstała
z myślą o wznoszeniu wszelkiego rodzaju murów. Materiał z którego jest wykonana to glina z
domieszkami, poddana obróbce termicznej. Czyli nie jest surowcem, jak drewno czy kamień a
jedynie materiałem pochodzenia naturalnego i początkowo była przeznaczona do konkretnego
celu. Mnogość zastosowań, z jaką mamy obecnie do czynienia wynika z kreatywności kolejnych
pokoleń projektantów a niekoniecznie zamysłu twórcy. Podobnie ma się sytuacja z wieloma
elementami betonowymi.
Zupełnie inaczej wygląda sytuacja w przypadku drewna czy kamienia. Mamy tu do
czynienia jedynie z obróbką gotowego, wydobytego naturalnego surowca. Blachy natomiast, nie
mają określonego zastosowania – są tworzywem z założenia uniwersalnym.
58
http://sjp.pwn.pl/slownik/2572293/pre- (odczyt z dn. 20 lutego 2013 r.)
Paprocki A., Szewczyk S., Prefabrykacja budowlana. Część I, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne,
Bielsko-Biała 1976 r., s.7
59
21
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Autorzy skryptu Budownictwo prefabrykowane, proponują interpretację współczesnej
prefabrykacji w znacznie szerszym kontekście – należy brać pod uwagę nie tylko wytwarzanie
ale również sam proces projektowy, transport i montaż:
„Prefabrykację więc w szczególności charakteryzuje:
a) projektowanie konstrukcji i elementów właściwie z nich wydzielonych,
b) przemysłowe wytwarzanie elementów poza miejscem ich wbudowania w
specjalnych zakładach prefabrykacji, bądź na samym placu budowy, w wytwórniach
poligonowych,
c) pełne zmechanizowanie transportu i montażu,
d) ograniczenie prac na budowie do montażu elementów i ich scalanie,
e) prawie całkowita eliminacja procesów mokrych
Jest to więc nowa, całkiem odmienna od technologii tradycyjnych, technika wznoszenia
obiektów budowlanych, wymagająca nie tylko odpowiedniego zaplecza technicznego,
ale również dużych umiejętności od wszystkich uczestników procesu
60
inwestycyjnego.”
Bogdan Lewicki w pracy Mieszkalne z prefabrykatów Wielkowymiarowych. Obliczanie i
konstrukcja zauważa, że:
„Niekiedy w znaczeniu prefabrykat używa się po prostu określenia e l e m e n t .
Terminy te nie są jednak równoznaczne. Elementem określa się część pewnej całości.
Tak więc elementami budynku określa się jego sekcje składowe lub w odniesieniu do
konstrukcji – stropy, ściany, schody itd. Z kolei elementami ściany czy stropu mogą być
poszczególne bloki, płyty lub też inne prefabrykaty. W tym znaczeniu prefabrykaty
można nazwać elementami. Dotyczy to jednak prefabrykatów już wbudowanych, a w
61
każdym razie zestawionych w większy zespół.”
W niniejszej pracy, pisząc o produktach służących do wykańczania fasad, ale również niekiedy
pełniących istotne funkcje konstrukcyjne, określenia p r e f a b r y k a t ,
element,
62
k o m p o n e n t („część składowa czegoś” ) czy p a n e l („płaski, prostokątny kawałek drewna
lub innego materiału, z którego układa się większą powierzchnię”)
M o n t a ż s w o b o d n y to
63
używane są zamiennie.
„montaż elementów prefabrykowanych wielkowymiarowych, wykonywany na styk
prosty, bez pomocy części łączących ograniczających wielkości odchyłek
montażowych, pozwalający na swobodne wzajemne przesunięcia względem siebie
64
montowanych elementów.”
M o n t a ż p r z y m u s o w y (wymuszony) polega na łączeniu
„elementów prefabrykowanych wielkowymiarowych, wyposażonych w płaszczyznach
stykowych w złącza montażowe ograniczające odchyłki montażowe, wyznaczające
60
Biliński T., Kozak J., Budownictwo prefabrykowane. Kształtowanie elementów i konstrukcji prefabrykowanych.,
Wyższa Szkoła Inżynierska im. Jurija Gagarina w Zielonej Górze, Zielona Góra 1984 r., s. 21
61
Lewicki B., Budynki Mieszkalne z prefabrykatów Wielkowymiarowych. Obliczanie i konstrukcja. wydanie
II poprawione i uzupełnione, Arkady, Warszawa 1964 r., s. 11
62
http://sjp.pwn.pl/szukaj/=?od=49275 (odczyt z dn. 26 lutego 2014 r.)
63
http://sjp.pwn.pl/szukaj/panel (odczyt z dn. 26 lutego 2014 r.)
64
PN-71/B-06280. Polska Norma: Konstrukcje z wielkowymiarowych prefabrykatów żelbetowych.
Wymagania w zakresie wykonywania i badania przy odbiorze, Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości.
22
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
dokładne miejsce usytuowania elementów konstrukcji budynku oraz uniemożliwiający
swobodne przesunięcia poprzeczne i podłużne względem siebie montowanych
65
elementów”.
Różne źródła podają różne definicje jeśli chodzi o podział elementów ze względu na ich
wielkość. Najdokładniejsza klasyfikacja została podana w pracy T. Bilińskiego i J. Kozaka Budownictwo prefabrykowane. Kształtowanie elementów i konstrukcji prefabrykowanych.
Prefabrykaty drobnowymiarowe – o powierzchni gabarytowej poniżej 2 m², których ciężar
umożliwia ewentualne prowadzenie ręcznego montażu prac przez kilu pracowników. Masa tych
elementów nie powinna przekroczyć 250 kg. Prefabrykaty średniowymiarowe to również te o
powierzchni gabarytowej poniżej 2 m², ale ich ciężar wymaga już użycia lekkich maszyn
budowlanych. Ich masa mieści się w przedziale od 250 do 1000 kg. Prefabrykaty
wielkogabarytowe mają powierzchnię większą niż 2 m² a ich ciężar przekracza 1000 kg i do ich
66
montażu wymagany jest ciężki sprzęt budowlany . Na tej definicji opiera się autor niniejszej
dysertacji.
67
S y s t e m b u d o w l a n y , jest to zbiór określonych elementów oraz relacji między nimi .
W budownictwie uprzemysłowionym istotne jest, aby elementy danego systemu można było
używać do wznoszenia różnych budowli. Cel ten możliwy jest do osiągnięcia poprzez
zastosowanie k o o r d y n a c j i w y m i a r ó w , bazujących na module. Taki zabieg pozwala
ograniczyć liczbę typów danego elementu, co z kolei przekłada się na znaczne obniżenie
kosztów produkcji, realizacji i zmniejszenie energochłonności procesu budowlanego. M o d u ł
68
b u d o w l a n y został określony w normie PN-ISO 1791:1999P opisującej zasady koordynacji
wymiarowej. Międzynarodowa, znormalizowana wartość modułu budowlanego wynosi 10 cm –
100 mm.
W niniejszej pracy autor często operuje pojęciami b e t o n
i
ż e l b e t , stosując je
zamiennie. Nie są to jednak terminy jednoznaczne. Według normy PN 88/B-06250
69
beton
jest to mieszanka cementu z wodą, kruszywem mineralnym o frakcjach piaskowych i grubszych
oraz z ewentualnymi dodatkami mineralnymi i domieszkami chemicznymi. Ż e l b e t jest z kolei
połączeniem betonu ze stalowym zbrojeniem, w postaci prętów lub siatek, dzięki któremu
uzyskuje się znacznie lepsze parametry wytrzymałościowe. Prefabrykowane elementy
65
Ibidem
Bardziej ogólna definicja podana została przez B. Lewickiego w książce Budynki Mieszkalne z
prefabrykatów Wielkowymiarowych. Obliczanie i konstrukcja, uwzględniają jednak wagę elementu i kształt:
„elementy wielkowymiarowe mają kształt płyt lub bloków, o powierzchni w granicach od kilku do kilkunastu
metrów kwadratowych i ciężarze do kilku ton.” Z kolei norma BN-88 9012-04 Prefabrykaty budowlane z
betonu. Wielkowymiarowe elementy ścian zewnętrznych, doprecyzowuje że wielkowymiarowe elementy
ścienne to ”elementy prefabrykowane o wysokości kondygnacji budynku lub powierzchni gabarytowej
powyżej 2 m². Najprostsza klasyfikacja przytoczona została w publikacji Technologia budownictwa
autorstwa W. Martinka i J. Pieniążka. Drobnowymiarowe to te o powierzchni gabarytowej mniejszej od 2
m², wielkowymiarowe - o powierzchni gabarytowej większej od 2 m².
67
Martinek W., Pieniążek J., op. cit. s.25
68
PN-ISO 1791:1999P Budownictwo - Koordynacja modularna – Terminologia. Polski Komitet
Normalizacji, Miar i Jakości
69
PN 88/B-06250 Beton zwykły. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości, s.2
66
23
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
fasadowe wykonuje się zarówno z betonu jak i z żelbetu, w zależności od funkcji jaką mają
pełnić. Ilekroć jednak mowa w pracy o walorach estetycznych, autor posługuje się pojęciem
beton lub m i e s z a n k a b e t o n o w a (mieszanina wszystkich składników przed związaniem
70
betonu ), gdyż zbrojenie, ukryte pod otuliną, nie wpływa na wygląd elementu bezpośrednio.
Do powszechnego użycia wszedł już termin f i b r o b e t o n czyli G l a s s R e i n f o r c e d
C o n c r e t e , w skrócie GRC. Jest to beton zbrojony włóknem szklanym, które pozwala na
71
uzyskanie znacznie lepszych parametrów wytrzymałościowych.
Od dłuższego czasu można zauważyć ogólny trend w gospodarce, którego celem jest
zmniejszenie zużycia energii bez wprowadzania widocznych zmian w działaniach i skutkach
tych działań. Tak zwany r o z w ó j z r ó w n o w a ż o n y :
„to taki rozwój społeczno-gospodarczy, w którym następuje proces integrowania
działań politycznych, gospodarczych i społecznych, z zachowaniem równowagi
przyrodniczej oraz trwałości podstawowych procesów przyrodniczych, w celu
zagwarantowania możliwości zaspokajania podstawowych potrzeb poszczególnych
społeczności lub obywateli zarówno współczesnego pokolenia, jak i przyszłych
72
pokoleń” .
Bu d o w n i c t w o z r ó w n o w a ż o n e będzie się więc odnosiło do każdej gałęzi przemysłu z
budownictwem związanej i będzie wiązało się z dążeniem do maksymalnej
energooszczędności, do redukcji emisji CO2 do atmosfery, zmniejszenia ilości odpadów,
wykorzystywania ich, recyclingu materiałów z rozbiórek itd. Będzie polegało na minimalizacji
ś l a d u w ę g l o w e g o (karbon footprint) czyli:
„całkowitej ilości CO2 i innych gazów cieplarnianych emitowanej w trakcie całego cyklu
73
życia procesów i produktów” .
2.3 Wnioski
Prowadząc badania w oparciu o dostępne źródła naukowe, (wszystkie źródła, z których
korzystał autor w trakcie prowadzenia badań, zostały odnotowane w wykazie literatury), można
odnaleźć obszerny zasób wiedzy związanej z metodami wytwarzania betonowych
prefabrykatów, rodzajów stosowanych technologii, typów faktur czy informacje dotyczące
sposobu oddziaływania architektury na odbiorcę i zasady komponowania fasad. Brakuje jednak
zbiorczych opracowań przedstawiających zależności pomiędzy zastosowanymi rozwiązaniami
konstrukcyjno-materiałowymi a formą i estetyką powstałych budynków. Publikacje poruszające
tą problematykę, odnoszą się często do systemów już nie stosowanych we współczesnym
budownictwie, bądź mają charakter wybiórczy.
70
Ibidem, s.2
Hajok D., Beton made In KRK 2, [w:] Budownictwo, Technologie, Architektura, nr 4 2013 r., s. 18
72
Dz.U. 2001 Nr 62 poz. 627 ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska, art. 3, pkt 50.
73
http://www.slad-ekologiczny.pl/ (odczyt z dn. 30 marca 2014 r.)
71
24
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Interesujący wydaje się jednak gwałtowny wzrost zainteresowania tematyką prefabrykowanych
elementów wykończeniowych, czego dowodem są coraz liczniejsze publikacje związane z tym
zagadnieniem oraz pojawiające się w kraju realizacje wykorzystujące te technologie, choć na
razie w bardzo ograniczonym zakresie.
Na tej podstawie można stwierdzić uzasadnioną celowość tematu niniejszej dysertacji.
Prowadzone przez autora badania mogą okazać się przydatne zarówno pod względem czysto
naukowym jak i w praktyce związanej z projektowaniem oraz realizacją obiektów
architektonicznych.
25
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
3. Zagadnienie prefabrykacji w ujęciu historycznym
3.1 Geneza i rozwój idei
Myślenie w kategoriach zbliżonych do prefabrykacji w budownictwie miało miejsce, zanim
ktokolwiek zaczął ten proces tak nazywać. Wiąże się on bowiem z dużymi oszczędnościami
przede wszystkim materiału i czasu. Tam gdzie budulec był trudny do zdobycia, pierwsi
inżynierowie starali się tak operować posiadanym tworzywem, aby można go było użyć
wielokrotnie. Przykładem mogą tu być plemiona Nomadów, którzy bardzo często zmieniali
lokalizację, w poszukiwaniu pastwisk dla zwierząt hodowlanych. Tereny po których się
poruszali, były ubogie w surowiec przydatny w budownictwie, więc najlepszym rozwiązaniem
było noszenie go ze sobą. Opracowali proste systemy budowy charakterystycznych namiotów,
które spotykane są po dzień dzisiejszy – konstrukcja ze splecionych gałęzi, pokryta zwierzęcymi
skórami – materiały łatwe do składania, lekkie w transporcie, wielokrotnego użytku. Pierwsze
74
tego typu struktury datuje się na okres ok. 400 000 lat p.n.e.
Wszędzie tam gdzie następował rozwój budownictwa, czy to na wielką czy też małą skalę,
brany był pod uwagę czynnik ekonomiczny. Dążono do wznoszenia jak najbardziej
reprezentacyjnych, solidnych, jak największych obiektów, możliwie najmniejszym nakładem
pracy, czasu a co za tym idzie – kosztów. Doskonałym przykładem takiego sposobu organizacji
pracy jest proces budowy piramidy Cheopsa [Chufu] w Gizie, której powstanie datuje się na lata
2551 – 2528 r. p.n.e. Wedle najnowszych danych do jej budowy zużyto 2300 000 typowych
bloków kamiennych, każdy o wadze około 2,5 tony. Konstrukcję stropów stanowią płyty
kamienne, których ciężar dochodzi nawet do 80 ton. Czas budowy wyniósł około 23 lata, a brało
75
w niej udział od 20 000 do 30 000 robotników.
Bez właściwych założeń produkcyjnych i dobrej organizacji procesu budowy, powstanie takiego
obiektu (uznawanego za najcięższy ze wszystkich stworzonych przez człowieka) w tak krótkim
czasie byłoby niemożliwe. Posłużono się systemem, który w dzisiejszych czasach można by
nazwać prefabrykacją. Bloki kamienne były wydobywane i obrabiane w kamieniołomach przez
robotników w tym celu przeszkolonych, mieszkających w utworzonym specjalnie dla nich
pobliskim osiedlu. Tym samym przygotowywano budulec znacznie lżejszy, bo pozbawiony
zbędnego balastu, który był następnie transportowany na plac budowy. Uniknięto w ten sposób
również zaśmiecania placu budowy – odpad z kamienia szacuje się na około 30% jego
objętości. Jak pisze w swoim artykule pt. Skazani na system M. Kysiak:
„Zorganizowano sprawnie działający transport wodny prefabrykatów, załadunek oraz
transport lądowy pomiędzy kamieniołomami i Nilem oraz Nilem a miejscem budowy.
Zakładając że Herodot przytacza w miarę precyzyjne dane, rocznie należało
74
Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., Components and Systems. Modular Construction. Design
Structure New Technologies., Birkhaüser, Bazylea 2008 r., s.14
75
Scarre C., 70 Cudów starożytnej architektury. Tajemnice wielkich konstrukcji., Wydawnictwo DEBIT,
Bielsko-Biała 2009 r., s.22
27
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
wyprodukować około 90 000 bloków, co stanowi dzienny przerób około 250
prefabrykatów. Zważywszy na stan ówczesnej techniki, a zwłaszcza stosowanie
76
transportu bez użycia koła, są to dane imponujące.”
3.2 Pierwsze modularne prefabrykaty
Jednym przykładów, realizacji założeń prefabrykacji w dziedzinie elementów budowlanych,
jest cegła. Produkt ten, znany już od czasów starożytnych (od ok. V-ego tysiąclecia p.n.e.),
wciąż należy do podstawowych materiałów budowlanych. Z początku kształtowana ręcznie w
drewnianych formach, suszona na słońcu, później wypalana. Całe miasta powstawały w oparciu
o ten produkt. Ogromna w tym zasługa właściwości podstawowego surowca – gliny, z której ją
wytwarzano, jak i przyjętych wymiarów, umożliwiających ujęcie jej jedną ręką przez murarza
(drugą mógł kłaść zaprawę) co znacznie przyśpieszyło proces budowy. Również przyjęte w
okresie Średniowiecza proporcje 4:2:1 przyczyniły się do jej popularności – dały one możliwość
układania w dowolnych konfiguracjach, bez konieczności wykonywania kosztownych docinek
(czas, odpady). Pierwsze ślady stosowania cegły można znaleźć w dolinie Nilu, a pochodzą one
sprzed 16 000 lat. Przez kolejne wieki, obok kamienia i drzewa był to najpopularniejszy materiał
konstrukcyjno elewacyjny. Do największych realizacji, powstałych przy jego użyciu, można
zaliczyć wzniesiony ok. 2000 roku p.n.e., w południowej Mezopotamii w mieście Ur, Zigurat.
Olbrzymia budowla powstała na planie prostokąta o bokach 62,5 na 43 metry i miała trzy
poziomy, każdy kolejny niższy i o mniejszej powierzchni. Ściany zewnętrzne zostały lekko
nachylone ku środkowi, Jako budulec podstawowy została użyta cegła mułowa, natomiast
warstwy zewnętrzne powstały przy użyciu cegły wypalanej i mają grubość 2,5 metra. Zostały
77
ułożone na wodoszczelnej zaprawie murarskiej.
3.3 Początki budownictwa uprzemysłowionego
Przełom nastąpił jednak dopiero w XIX-tym wieku, okresie ogromnych przemian, które
otworzyły przed budowniczymi niespotykane dotąd możliwości. Materiały takie jak stal, żeliwo,
żelbet, szkło zaczęto stosować w architekturze na szeroką skalę, głównie dzięki nowym
sposobom ich obróbki – znacznie bardziej zaawansowanej – wymagającej specjalistycznych,
ciężkich maszyn i wykwalifikowanych rzemieślników. Przetwarzanie surowca na placu budowy
nie miało już sensu ze względu na coraz bardziej skomplikowany proces obróbki. Tworzono
więc huty, fabryki, w których wykonywane były powtarzalne półprodukty w oparciu o
szczegółowe projekty. Otrzymane elementy transportowano i składano w całość w wyznaczonej
lokalizacji. Najczęściej rozwiązania tego typu służyły tworzeniu obiektów powtarzalnych, np. hal
76
77
Kysiak M., Skazani na system., Materiały Budowlane 01 2005 r., s.78
Scarre C., op.cit, s.98
28
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
fabrycznych, magazynów, gdyż produkcja stalowych czy żeliwnych odlewów uważana była za
opłacalną, tylko jeśli było zapotrzebowanie na znaczną ich ilość.
Za pierwszy obiekt, do budowy którego świadomie posłużono się współczesną
78
prefabrykacją, uznaje się Crystal Palace (1851) . Stało się tak dlatego, że na realizację było
tylko 9 miesięcy. Na obiekt o długości 564 m i szerokości 124 m a 40 m wysokości,
79
zaprojektowano tylko 2 różne rodzaje kolumn parteru i tyle samo piętra . Ponadto kratownice o
różnych rozpiętościach. Całość oparta była na module, który wynikał z maksymalnej szerokości
tafli szklanej, jaką można było wówczas uzyskać – 1,2 m. Realizacji podjął się Joseph Paxton,
wg którego prefabrykacja była jedynym sposobem pozwalającym na stworzenie tego typu
budynku w tak krótkim czasie.
Sukces Paxtona był niezbitym dowodem na to, że budownictwo wkroczyło na nową drogę.
Przestało być zupełnie odrębną dziedziną – za sprawą doskonałej koordynacji fachowców z
różnych branż – przemysłu, architektów, inżynierów, wykonawców, można było wykonać
niezależnie podzespoły a następnie w jednym miejscu złożyć je w całość bez ryzyka
najdrobniejszych niezgodności.
Za sprawą coraz powszechniejszego stosowania stali w budownictwie, odkryty został nowy
materiał. Ogrodnik Joseph Monier, stworzył znacznie bardziej wytrzymałe donice, poprzez
80
wprowadzenie siatki stalowej w masę cementu . Rozwijając swój wynalazek, udało mu się
opracować znany nam dzisiaj żelbet. Bardzo szybko nowe tworzywo przyjęło się w
budownictwie. Jedyny materiał właściwościach pozwalających tworzyć monolityczne
konstrukcje.
Za pierwszy budynek powstały z użyciem prefabrykatów żelbetowych, uważa się kasyno w
Biarritz (1891r.), wzniesione przez francuskiego biznesmena E. Cogineta. Pierwszymi
modularnymi jednostkami w technologii prefabrykacji były produkowane, pięć lat później,
81
stróżówki dla francuskiej kolei, projektu konstruktora i biznesmena – Francisa Hennebiquea.
Pod wpływem industrializacji, zostały wprowadzone nowe standardy jakości do przemysłu
budowlanego. Głównie w dziedzinie konstrukcji, przestrzeni a co za tym idzie – formy. Przy
pomocy maszyn można było niemal uniezależnić się od pracy rzemieślniczej i produkować
znacznie szybciej. Proste, pozbawione ozdób, prefabrykowane struktury zmieniły sposób
myślenia i podejście do projektowania ówczesnych architektów. Związek między architekturą a
przemysłem zacieśniał się coraz bardziej pod każdym względem – ekonomicznym, społecznym
i formalnym. Naturalnym stało się myślenie o budynku w kategoriach produktu seryjnego,
tworzonego w częściach w różnych fabrykach i po przetransportowaniu składanym w całość na
placu budowy. Cały czas działając w oparciu o system modularny.
78
Pevsner N., Fleming J., Honour H., Encyklopedia architektury., PWN, Warszawa 1997 r., s.269
Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., op. cit, s.20
80
Kudyba T. (red.), 150 lat cementu w Polsce, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2007 r., s. 3
81
Kind-Barakauskas F., Kauhsen B., Polonyi S., Jörg B., Concrete Construction Manual, Birkhäuser 2001
r. s.102
79
29
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
3.4 Prekursorzy standaryzacji w budownictwie
Ogromne nadzieje z nowymi technologiami wiązał przemysł mieszkaniowy. Miał wówczas
miejsce napływ ludności ze wsi do miast, głównie tych najbardziej rozwiniętych, we Francji,
Niemczech, Anglii. Brakowało miejsc do mieszkania, zwłaszcza dla biedniejszych
przedstawicieli klas robotniczych, a panujące warunki w przeznaczonych dla nich gettach były
zatrważające. Starano się znaleźć rozwiązanie, które zapewni w miarę szybko i niedrogo, lepiej
zorganizowane i dobrze doświetlone i wentylowane mieszkania. Jedynym sposobem na
zapewnienie
takich
warunków
było
stworzenie
odpowiednich
technik
ich
produkcji.
Przemysłowe wytwarzanie elementów i szybsze techniki montażu, plus odpowiednio
zorganizowane place budowy musiały więc wyprzeć te tradycyjne. Stany Zjednoczone, ze
swoimi pozbawionymi ozdób pudełkami, technikami budowlanymi, wolne od jakichkolwiek
odniesień architektonicznych, naleciałości historycznych i z racjonalnie zorganizowanym
przemysłem, stały się wzorcem dla Europy. Ideałem do którego dążono, była produkcja domów
na zasadzi zbliżonej do produkcji samochodów.
Standaryzacja przyjęła się bardzo szybko. W 1918 roku, architekt Peter Behrens w pracy pt.
82
głosił konieczność zwiększenia skali industrializacji procesu
Vom Sparsamen Bauen
budowlanego. Wierzył, że można zminimalizować koszty budowy małych domów, przez
standaryzację wymiarów i form produkowanych elementów.
W 1928 r. miał miejsce Międzynarodowy Kongres Architektury Nowoczesnej (Congrès
Internationaux D’Architecture Moderne), którego celem było, między innymi, propagowanie
współczesnych rozwiązań, w tym racjonalizacji i standaryzacji czyli fundamentów ekonomicznej
produkcji i budowy.
Le Corbusier bardzo szybko wdrożył nowe techniki w życie, wywierając przy tym ogromny
wpływ na swoich naśladowców. W 1923 roku w Vers Une Architecture (W stronę architektury)
pisał:
„Zaczęła się wielka epoka. Zapanował nowy duch. Przemysł pędzący niczym rzeka do
swojego ujścia przynosi nam nowe narzędzia dostosowane do tej nowej epoki, w którą
tchnięto nowego ducha. Prawa ekonomii niepodzielnie rządzą naszymi czynami i
myślami. Problem domu to problem epoki. Dziś zależy od niego równowaga
społeczeństw. W epoce odnowy głównym zadaniem architektury jest rewizja wartości,
rewizja podstawowych elementów domu. Produkcja seryjna opiera się na analizie i
eksperymencie. Wielki przemysł musi się zająć budownictwem i wdrożyć produkcję
seryjną elementów składowych domu. Trzeba stworzyć ducha produkcji seryjnej,
Ducha produkcji seryjnej domów, Ducha życia w domach seryjnych, Ducha tworzenia
83
domów seryjnych.”
84
Już w 1914 r. stworzył Dom-ino House Project – system oparty o słupy żelbetowe i płyty.
Prefabrykowane, seryjnie wytwarzane okna i drzwi mogły być zestawiane razem lub osobno
82
Behrens P., Vom Sparsamen Bauen, Ein Beitrag zur Siedlungfrage, Berlin 1918 r., s. 59
Le Corbusier, op. cit., s. 251
84
Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., op. cit, s.23
83
30
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
przez przyszłych użytkowników. Dom, którego rama składała się ze słupów i wspornikowo
wypuszczonych płyt miał zrewolucjonizować budownictwo. W artykule Twórcy architektury
betonowej - "wynalazcy", M. Charciarek potwierdza, że tak właśnie się stało:
„System Dom-ino kreuje wiele ważnych znaczeń dla architektury współczesnej. Oprócz
potwierdzenia sensu koncepcji „przestrzeni otwartej” architekci dojrzeli w systemie
spójność technologii i formy – żelbet uwalniał architekturę od wad budowania z
kamienia, a sam system szkieletowy otwierał drogę dla stworzenia domów
produkowanych na masową skalę. Dom-ino jest wynalazkiem tworzącym rozdział w
historii architektury współczesnej dotyczący domów seryjnych, systemów
85
prefabrykowanych, typów i standardów budowlanych.”
Nie był to zatem konkretny projekt, a ideowy, ogólny zapis koncepcji, sposobu myślenia o
architekturze czasów, które miały nadejść.
Innym z pomysłów Le Corbusiera był dom Citrohan z 1920 r. (nieprzypadkowe nawiązanie do
marki Citroën), który powstał w wyniku fascynacji seryjną produkcją samochodów, niezwykłą jej
wydajnością i racjonalnością. Nadrzędnym celem tego zamierzenia była poprawa warunków
życia mieszkańców, poprzez zapewnienie dostępu do niedrogich, produkowanych na dużą
86
skalę elementów budowlanych z ogólnodostępnych materiałów, np. z betonu.
Wielkimi zwolennikami masowej produkcji elementów budowlanych byli również Walter
Gropius, Ernst May, Martin Wagner. Uważali, że jest to najlepszy sposób na zapewnienie
godnych warunków do mieszkania za rozsądną cenę. Kolejne systemy były powoli wdrażane do
użytku. Pierwszy z nich – System Occident zakładał tworzenie na placu budowy prefabrykatów
ściennych o wymiarach 1100x400x25cm i ustawianie ich w miejscu docelowym przy użyciu
dźwigu. Głównym celem tego systemu miało być wyeliminowanie długotrwałego procesu
układania drobnowymiarowych elementów (np. cegły). Nieopłacalne okazało się jednak
stosowanie ciężkiego sprzętu do przenoszenia przeskalowanych komponentów z miejsca na
87
miejsce przy użyciu mało mobilnych maszyn. Założona przez Ernsta Maya wytwórnia
Frankfurter Häuserfabrik, rozpoczęła w 1926 roku, jako pierwsza w Niemczech, produkcję
88
paneli budowlanych, pod nazwą System Stadrat Ernst May . System opierał się na
wytwarzaniu elementów ściennych – paneli pełniących funkcję filarów międzyokiennych (o
wymiarach 300x110x20cm, z niezbrojonego betonu lekkiego) i paneli nadprożowych (o
wymiarach 300x40x20cm, z betonu zbrojonego) układanych przy użyciu żurawia na zaprawie z
dodatkiem
pumeksu
oraz
z
elementów
stropowych
i
dachowych
pod
postacią
85
Charciarek M., Twórcy architektury betonowej - "wynalazcy", Budownictwo, Technologie, Architektura
43, 2008 r. s.19
86
Knaack U., Chung-Klatte S., Hasselbach R., Principles of construction. Prefabricated Systems,
Birkhaüser, Bazylea 2011 r., s.16
87
Knaack U., Chung-Klatte S., Hasselbach R., op. cit, s.19
88
Wg. opracowania Knaack U., Chung-Klatte S., Hasselbach R., Principles of construction. Prefabricated
Systems, system ten nosił nazwę „Frankfurter Plattenbau” (Frankfurcki System Płytowy). Pomimo dużej
popularności, okazał się mało opłacalny finansowo a w niedługim czasie zaczęły ujawniać się jego liczne
wady w postaci rys, pęknięć i kumulacji wilgoci w przegrodach. Pojawiły się również pierwsze krytyczne
opinie odnośnie odhumanizowanego charakteru architektury powstałej przy zastosowaniu betonowych
prefabrykatów.
31
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
prefabrykowanych płyt żelbetowych. Na wzniesienie samej konstrukcji, potrzeba było około
89
półtora dnia. Po 26 dniach, budynek był gotowy do zamieszkania .
3.5 Rozkwit uprzemysłowionej architektury betonowej
W 1930 roku, zakończyła się budowa Pawilonu Szwajcarskiego w Paryżu, akademika
zaprojektowanego przez Le Corbusiera. Jest to prostopadłościenny, czterokondygnacyjny
obiekt o konstrukcji słupowej z osłonową, lekką ścianą wykonaną między innymi z
prefabrykowanych betonowych elementów.
90
Wprowadzenie fasadowych paneli elewacyjnych,
do obiektów użyteczności publicznej, stało się faktem.
Połowa XX wieku przynosi kolejne zmiany w budownictwie uprzemysłowionym. Architekci dążą
do tworzenia coraz lżejszych wizualnie budynków. Konstrukcja szkieletowa jest już standardem.
Jednak wszystkim zależy, aby ewentualnych podpór, dzielących przestrzeń wewnętrzną, było
jak najmniej. Widoczne jest to głównie w obiektach biurowych. Jednym ze sposobów, by spełnić
te żądania, jest produkcja prefabrykatów o znacznie większych wymiarach niż dotychczas, co
wiąże się bezpośrednio ze zwiększeniem ich wytrzymałości. Wymusza to na producentach
rezygnację ze stosowanej do tej pory metody dry cast i zastąpienie jej metodą wet cast (rozdział
5.1).
Kolejne lata to rozkwit budownictwa wielkopłytowego. Pojawiają się coraz doskonalsze
systemy. Najpierw zamknięte, które za sprawą bardzo małej liczby typów elementów
ograniczają możliwości projektantów w zakresie kształtowania formy, z czasem przekształcają
się w systemy otwarte, dające znacznie więcej swobody. (szerszy opis technologii
wielkopłytowych w rozdziale 4. Stosowanie fasad z prefabrykatów betonowych w czasach
współczesnych). Równocześnie w krajach o rozwiniętym przemyśle budowlanym, powszechnie
stosuje się prefabrykaty betonowe do wznoszenia obiektów użyteczności publicznej. Do
architektów, którzy potrafili docenić możliwości jakie dawała ówczesna prefabrykacja, należą:
Marcel Breuer (np. IBM Research Complex w La Gaude, 1962 r., stacja narciarska w Flaine,
1962 r., HUD Building w Waszyngtonie, 1968 r., IBM Boca Raton, 1967 r.), Jørn Utzon (np.
Opera w Sydney, 1973 r., Kościół w Bagsværd, 1976 r.), Miguel Fisac (np. Pagoda w Madrycie,
1968 r., Kościół Santa Ana w Madrycie, 1965 r., Biurowiec IBM w Madrycie, 1967 r.), Moshe
Safdie (np. Habitat w Montrealu, 1967 r., Biblioteka w Vancouver, 1995 r.), czy Ricardo Bofill
(np. Les Espaces d´Abraxas w Marne La Vallée pod Paryżem, 1982 r.).
89
Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., op. cit, s.25
Dawson S., Cast In Concrete. A guide to the design of precast concrete and reconstructed stone. The
Architectural Cladding Association 2003 r., s. 39
90
32
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
3.6 Symboliczny koniec epoki CIAM
Ograniczenie kosztów i czasu budowy poskutkowało natychmiastowym upowszechnieniem
rozwiązań opartych o standaryzowaną technologię betonowych prefabrykatów. Doprowadziło to
jednak do wypaczenia idei promowanych kilkadziesiąt lat wcześniej przez Le Corbusiera w
Karcie Ateńskiej. Powstające osiedla, które miały zaspokajać gwałtownie rosnące
zapotrzebowanie na tanie mieszkania, zaczęły pokrywać coraz to większe obszary,
przekształcając się w megaosiedla o monotonnej, odhumanizowanej architekturze.
„Skala tego zjawiska i jego różnorodne konsekwencje: polityczne, społeczne,
ekonomiczne, ideologiczne, architektoniczne, estetyczne, wreszcie etyczne, wykazują,
jak cywilizacyjny i kulturowy eksperyment, któremu za pomocą architektury zostały
poddane całe społeczeństwa, szczególnie tej części Europy, która dostała się pod
91
wpływy komunizmu, stał się częścią „zapisu genetycznego” kilku generacji.”
Spektakularnych porażek nie uniknęły również pozostałe kraje. We Francji, w Nancy w 1960
roku powstało osiedle Le Haut du Lièvre wg projektu Bernarda Zehrfussa. W jego skład
wchodziły, między innymi, jednostki liczące do 900 mieszkań (Cedre Bleu). Założenie nie
zostało w pełni zrealizowane z zamysłem autora. Z czasem, na skutek przymusowych
przesiedleń mieszkańców i narastających konfliktów na tle rasowym zaczęło dochodzić do
92
licznych aktów wandalizmu i degradacji społecznej.
W 2005 roku rozpoczęto wprowadzanie
zmian polegających na zmniejszeniu intensywności zabudowy i podniesieniu ich standardu.
Podobna sytuacja miała miejsce w Rzymie w 1974 r., gdzie grupa architektów – M. Fiorentini, F.
Gorio, P. M. Lugli, G. Sterbini i M. Valori, zrealizowała mega-jednostkę La Corviale - niemal
kilometrowej długości, dziewięciokondygnacyjny obiekt mieszkalno-usługowy. Bazował na
pomyśle Jednostki Marsylskiej – miał być w pełni samowystarczalny. Niezwykle ambitne
zamierzenie nie spełniło pokładanych w nim nadziei, stając się siedliskiem społecznych
patologii.
93
Konsekwencją nieograniczonego zaufania, jakim obdarzono idee modernistyczne oraz
braku racjonalnego podejścia do planowania urbanistyczno-architektonicznego, było
wysadzenie 33 budynków osiedla Pruitt-Igoe w St. Louis. Założenie zaprojektowane, zgodnie z
zaleceniami Międzynarodowego Kongresu Architektury Nowoczesnej, przez Minoru
Yamasakiego, powstało w latach 1952-1955 i było jednym z wielu wielkopłytowych osiedli.
Niezwykle szybki wzrost przestępczości i aktów wandalizmu jakie miały tam miejsce
doprowadziły do podjęcia decyzji o jego wyburzeniu. Dnia 15 lipca 1972 r. o godzinie 15.32
94
wysadzono w powietrze część bloków . Obecnie, data ta jest uważana za koniec epoki
modernizmu.
91
Leśniakowska M., Oczy Le Corbusiera, [w:] Le Corbusier, op. cit., s. 8
http://www.sztuka-architektury.pl/index.php?ID_PAGE=2135 (data dostępu: 12.04.2014 r.)
93
https://niepokoje.wordpress.com/tag/urbanistyka/ (data dostępu: 12.04.2014 r.)
94
Leśniakowska M., Oczy Le Corbusiera, [w:] Le Corbusier, op. cit., s. 9
92
33
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Za taki stan rzeczy trudno jednak obwiniać technologię, którą się posługiwano przy
wznoszeniu kolejnych bloków czy estetykę stosowanego materiału. Prawdziwą przyczyną
upadku założeń kongresu CIAM i postulatów Le Corbusiera, była pozorna ich realizacja.
Zamiast funkcjonalnych osiedli o ludzkiej skali i higienicznych warunkach życia, tworzono „na
niespotykaną wcześniej skalę fikcję i patologię uprzedmiotowionego społeczeństwa.(…)
Komunistyczne blokowiska o zunifikowanych formach osiedla, bloku i substandardowego
mieszkania z wielkiej płyty stały się karykaturą programów Le Corbusiera, a wpisane w
totalitarny system nie są bynajmniej jedynie „nieprzemyślanym modernizmem”, jak powiada
brytyjski ekonomista (David Harvey - przyp. autora)”.
95
ibidem s. 10
34
95
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
4. Stosowanie fasad z prefabrykatów betonowych w czasach współczesnych
4.1. Fasady z prefabrykatów betonowych w architekturze polskiej
Rozwój systemów opartych o prefabrykację w Polsce, rozpoczął się w latach 50-tych
ubiegłego wieku. Miał on związek, z wyżem demograficznym, nasilającymi się przemianami
96
kulturowymi i nagłą migracją ludności do miast . Czynniki te skutkowały potrzebą szybkiej i
taniej budowy. Państwo obiecało zapewnić wszystkim obywatelom mieszkania. Zastosowanie
prefabrykatów, zwanych potocznie wielką płytą, wydawało się nie bez powodu rozsądnym
rozwiązaniem. Od strony estetycznej, budynki miały wpisywać się w obowiązujący wówczas
nurt zwany modernizmem. Zakładał on odcięcie się od jakichkolwiek stylów historycznych,
porzucenie detalu architektonicznego i uwidocznienie wpływu funkcji na formę obiektu. Taka
filozofia musiała być bardzo na rękę ówczesnej władzy. Jak widać po wczesnych realizacjach –
zostały one maksymalnie uproszczone a co za tym idzie – koszty budowy zostały
zminimalizowane. Jednak korzyści ekonomiczne były tylko pozorne. Realizacja takiego obiektu
z gotowych prefabrykatów mogła następować w bardzo szybkim tempie, niestety cały proces
był niezwykle energochłonny. Zwłaszcza na skutek ogromnego zapotrzebowania na
komponenty, przyśpieszano ich wytwarzanie poprzez zwiększanie temperatury dojrzewającego
97
betonu . Ponadto, załadunek, transport i rozładunek tak dużych elementów wiązał się z
użyciem kosztownego, ciężkiego sprzętu.
Wraz z budową kolejnych osiedli technologia się rozwijała. Wprowadzano zmiany, których
zadaniem było zapewnienie lepszych parametrów konstrukcyjnych, izolacyjnych oraz
estetycznych. W ten sposób wyodrębniały się kolejne systemy.
Spośród nich możemy wyróżnić systemy zamknięte – korzystne pod względem ekonomicznym
(niewielka ilość typów elementów), jednak niezwykle ograniczające możliwości projektanta –
pozwalały na stworzenie najczęściej jednego rodzaju segmentu i powtarzanie go bez końca. Do
takich systemów zalicza się między innymi PBU, zastosowany w wybudowanym pod koniec lat
50 warszawskim osiedlu Jelonki, Domino, Dąbrowa OW-T (Oszczędna Wielkopłytowa
98
Technologia), Rataje .
Systemy otwarte dawały z kolei nieco większe pole do popisu architektom. Pozwalały na
tworzenie różnych konfiguracji, pomimo poruszania się w ograniczonym ciągle zakresie typów
elementów. Do takich systemów należy np. W-70.
„W omawianym okresie (1956-1965 – przyp. autora) można by wyróżnić dwa
antagonistyczne nurty. Pierwszą tendencją były ciągłe eksperymenty, niejednokrotnie
błędne i przynoszące szkody, ale będące wynikiem poszukiwań i stwarzające ferment
96
Wojtkun G., Wielorodzinne budownictwo mieszkaniowe w Polsce. W cieniu wielkiej płyty., Przestrzeń i
Forma, tom nr 10 2008 r., s.178
97
Ibidem, s. 186
98
Dobrucki A.R., Znaczenie, podstawowe problemy i założenia dalszej renowacji budownictwa
wielkopłytowego, Inżynier Budownictwa, nr 124, Styczeń 2015, s. 49
35
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
intelektualny. Druga tendencja, bardziej spektakularna, której skutki po dzień dzisiejszy
doświadczamy, była zawarta w modnym wówczas sloganie: „budować wyżej, dłużej i
monotonniej”. Protoplastą tego sposobu myślenia była treść zawarta w projekcie
99
superjednostki w Katowicach i tak zwanego „mrówkowca” we Wrocławiu.”
Do pierwszego nurtu można natomiast zaliczyć zespół mieszkaniowo – handlowy przy placu
Grunwaldzkim we Wrocławiu, projektu Jadwigi Grabowskiej–Hawrylak. Ma on postać trzech
niskich,
maksymalnie
3-kondygnacyjnych
pawilonów
o
funkcji
usługowej
i
sześciu
wyrastających z nich 16-kondygnacyjnych bloków mieszkalnych. Wszystkie poziomy poza
podziemnymi i parterem powstały w technologii prefabrykatów betonowych - zarówno ustrój
konstrukcyjny jak i niestandardowe wykończenie fasad. Jest to odważna próba realizacji
zespołu mieszkaniowego, zrywającego z panującym w tamtym okresie "pudełkowym
schematyzmem". Odejście od typowej, prostopadłościennej formy bloku wielkopłytowego,
pomimo posługiwania się tą samą technologią i materiałem. Tak śmiałych realizacji było jednak
stosunkowo niewiele, gdyż jak podają autorzy cytowanego już artykułu:
„…niewydolność technologiczna i organizacyjna budownictwa oraz poszukiwanie
oszczędności w tej dziedzinie gospodarki stało się pretekstem do zlikwidowania fali
100
eksperymentów w budownictwie, jako zbyt kosztownych”
Do szczególnie udanych obiektów użyteczności publicznej, w których wyraz estetyczny
zdefiniowany został poprzez elewacyjne prefabrykaty betonowe, zaliczyć należy Centrum
Zdrowia Budowlanych (obecnie Centrum Medycyny Profilaktycznej) autorstwa Wojciecha
Bulińskiego. Obiekt ukończony w pierwszej połowie lat 80-tych, charakteryzuje się rzeźbiarską
fasadą o głębokiej tektonice. Rytmiczny układ horyzontalnych gzymsów i wertykalnych łamaczy
światła, skutkuje silnym światłocieniem, zmieniającym się wraz ze zmianą pory dnia.
Po roku 1989 nastąpił gwałtowny odwrót od wielkiej płyty i innych fasadowych technologii
opartych o prefabrykację. Wpływ na to miała zmiana ustroju, utworzenie dużej liczby małych
przedsiębiorstw budowlanych i upadek dużych spółdzielni państwowych. Przy zakupie
mieszkania zaczęły się liczyć dla nabywców czynniki inne niż tylko metraż – rozwiązanie
funkcjonalne, materiałowe, kolorystyczne.
Budowane w okresie 1950–1990 osiedla miały ogromny wpływ na stosunek użytkowników,
inwestorów, projektantów do prefabrykowanych elementów wielkopłytowych. Jakość ich
wykonania pozostawiała wiele do życzenia – produkowane w pośpiechu, przy użyciu tanich
materiałów, często ulegały uszkodzeniom w transporcie
101
. Dodatkowo naglące terminy
realizacji skutkowały powstawaniem obiektów o niezwykle dużej ilości usterek, złych
parametrach akustycznych, termoizolacyjnych i estetycznych. Ostatnie 15 lat to okres
przystosowywania tych obiektów do współczesnych standardów. Łatwo zaobserwować
pokrywanie kolejnych bloków warstwami styropianu i tynku. Można również wzorem krajów
99
Gliński A., Kusztra Z., Müller S., Architektura polska 1944-1984. Rozdział III – część I. Lata 1956-1965 –
Poszukiwania, Architektura, nr.3 (419) 05-06 1984 r., s. 67
100
Ibidem, s. 67
101
Dębowski J., op. cit., s. 29
36
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
zachodnich zmniejszać intensywność zabudowy wyburzając górne kondygnacje, wymieniać
stolarkę i łączyć mieszkania w większe.
Opinia, jaką te systemy wyrobiły wszelkim technologiom związanym z wykańczaniem fasad
prefabrykatami betonowymi, nie tylko konstrukcyjno-elewacyjnymi, skutecznie ograniczyła ich
produkcję na wiele lat. Od pewnego czasu zaobserwować możemy jednak powrót do estetyki
prefabrykowanego betonu elewacyjnego. Już w 2002 roku w Warszawie został oddany do
użytku budynek biurowo-magazynowy Reprografu, wg projektu Autorskiej Pracowni Architektury
Kuryłowicz & Associates. Część z jego zewnętrznych jak i wewnętrznych ścian została pokryta
płytami betonowymi. Zarówno ze względu na ich wyraz architektoniczny jak i uniwersalne
właściwości fizyczne. Jak mówił w wywiadzie główny architekt, Stefan Kuryłowicz, beton to:
„… materiał bardzo uczciwy. On nic nie udaje, jest jaki jest.” „…coraz więcej
inwestorów dowiaduje się, że beton to nie tylko szara maź, którą wlewa się w szalunki,
102
ale szlachetny materiał, którego zastosowanie może dać znakomite efekty.”
W Lublinie w 2008 r. zrealizowano budynek biurowy Zana House, projektu biura Bolesława
Stelmacha. Jego konstrukcję i wykończenie ścian zewnętrznych stanowią żelbetowe
prefabrykaty. O ich wyborze zdecydował ograniczony budżet oraz łatwość realizacji zamierzenia
inwestycyjnego. Tworzą one rytmiczny raster filarów o prostokątnym przekroju. Powściągliwa,
wyważona, "milcząca" architektura jest najlepszym komentarzem chaosu planistycznego jaki
103
dotyka olbrzymie przestrzenie dynamicznie rozwijających się miast .
We współczesnej polskiej architekturze sięga się jednak najczęściej po najprostszy system –
okładziny, które nie pełnią roli konstrukcyjnej. Mocowane są na stelażu lub kotwach stalowych.
W 2010 r., w Warszawie do użytku oddany został budynek Centrum Chopinowskiego, również
autorstwa pracowni B. Stelmacha. Tym razem posłużono się właśnie prefabrykowanymi
betonowymi płytami, jednak warto zwrócić uwagę, że technologia, materiał i jego kolor nie
zostały wybrane przypadkowo. Poprzez celowe eksponowanie elementów ujawniających
umowność założeń, jak np. szerokie szczeliny pomiędzy płytami okładziny, ażurowa konstrukcja
stalowa na której są zawieszone, kraty wentylacyjne pod gzymsami, jednolicie popielaty odcień
wszystkich paneli, autor daje do zrozumienia, że obserwator nie ma do czynienia z autentycznie
zabytkową substancją lecz ze śladem po wyburzonej kamienicy, stojącej jeszcze niedawno na
104
tej działce .
W Warszawie również mieści się Ambasada Niemiec, projektu niemieckiego architekta Holgera
Kleine, obłożona płytami z barwionego na zielono betonu z reliefem imitującym liście pnączy
wijących się po elewacji
105
.
102
[cyt. za:] Piestrzyński P., Materiał uczciwy, jest jaki jest., Budownictwo, Technologie, Architektura, nr
25, 2004 r., s.14
103
Stiasny G., Budynek biurowy Zana House w Lublinie, Architektura Murator, 04 2010 r., s. 67
104
Pięciak P., Z prochu spopielonego domu, Budownictwo, Technologie, Architektura nr 2 2012 r., s. 24
105
Menzel L., Facades, Design Construction Technology, German Embassy, Warsaw, Braun, Salenstein
2012 r. s. 198
37
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Duża liczba ciekawych pod względem architektonicznym, realizacji wykorzystujących betonowe
prefabrykaty, pojawiła się na przestrzeni kilku ostatnich lat w Krakowie. Przykładem może być
Muzeum Sztuki Współczesnej MOCAK (arch. Claudio Nardi i Leonardo Maria Proli), którego
106
fasady wykończone zostały bardzo cienkimi płytami fibrocementowymi . Podobna technologia
– GRC (Glass Reinforced Concrete), została wykorzystana przy wznoszeniu Centrum
107
Informatyki AGH . Za projekt odpowiada APA Czech_Duliński_Wróbel.
Z kolei Kamienice Wandy, zaprojektowane w Biurze Architektonicznym Wizja S. Deńki, to
pierwszy, od dłuższego czasu, zespół budynków mieszkalnych w Krakowie, w którym beton
decyduje o ostatecznym charakterze realizacji. Można mówić w tym przypadku o udanej próbie
przywrócenia estetyki betonowych prefabrykatów w zabudowie wielorodzinnej.
4.2. Fasady z prefabrykatów betonowych w architekturze światowej
Zaskakujący może być fakt, że w wielu z krajów europejskich, od dłuższego czasu,
stanowią one podstawę na rynku budowlanym, głównie w przypadku zabudowy wielorodzinnej.
Doskonałym przykładem jest tu Finlandia. Obecnie stosowane tam systemy są kolejnymi
modyfikacjami technologii stworzonej w późnych latach 60-tych o nazwie BES. W ich przypadku
stosunek ceny do jakości był na tyle korzystny, że nie zaprzestano produkcji tylko ją rozwijano i
udoskonalano. W artykule zamieszczonym, w listopadowym numerze Materiałów Budowlanych
108
z roku 2008 , przytoczone zostały dane, według których udział produkcji prefabrykatów wynosi
60% całej branży betonów.
Z kolei David Bennett w książce The Art of Precast Concrete, pisze, że prefabrykacja betonowa
w Finlandii stanowi ok 33% całego rynku budowlanego, a systemowe okładziny betonowe to aż
97% wszystkich stosowanych w budownictwie wielorodzinnym. Za przyczyny takiego stanu
rzeczy, autor podaje niskie koszty produkcji i bardzo dużą efektywność tego materiału. Sytuacja
109
w krajach sąsiednich – Danii i Szwecji nie różni się wiele.
Polska nie jest jedynym krajem, który do niedawna praktycznie odrzucał opisywane
rozwiązania. W Wielkiej Brytanii, ten sposób wykańczania uchodził za najdroższy i najcięższy
(generując przy tym dodatkowo koszty konstrukcji). Stanowił tam jedynie 2% rynku okładzin.
Podstawowym powodem takiej sytuacji jest podejście architektów jak i producentów
komponentów, do tego zagadnienia, którzy za każdym razem proponują nowe, nietypowe
110
rozwiązania . Aby utrzymać niskie koszty projektanci muszą korzystać ze sprawdzonych i
wytwarzanych w dużych ilościach, typowych modułów. Tylko w takim przypadku można
106
Stiasny G., Muzeum Sztuki Współczesnej MOCAK w Krakowie, Architektura Murator 08 2011 r., s. 31
Pięciak P., Maszyna zbudowana dla informatyków, Budownictwo, Technologie, Architektura, nr 3 2013
r., s. 12.
108
Suikka A., tłumaczenie Szulc J., Prefabrykowane Fasady betonowe w Finlandii, Materiały Budowlane
nr 11/2008 r., s. 18
109
Bennett D., The Art of Precast Concrete. Colour, texture, expression, Birkhaüser, Bazylea 2005 r., s.6
110
Ibidem, s.6
107
38
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
zapewnić niskie ceny ich produkcji. W razie realizacji indywidualnego systemu pod kątem
konkretnego obiektu, uważa się, że koszty mogą wzrosnąć nawet kilkakrotnie.
Sytuacja powoli się zmienia, głównie ze względu na dyrektywy dotyczące minimalizacji śladu
węglowego. Prefabrykacja elementów betonowych okazuje się jednym z najefektywniejszych
rozwiązań.
111
112
w maju 2013 r. raport ,
Opublikowany przez British Precast Concrete Federation (BPCF)
przedstawia dane mówiące o redukcji śladu węglowego w całym procesie prefabrykacji
betonowej o 10% w stosunku do roku poprzedniego, co jest z kolei równe 0,5% całkowitej emisji
CO2 pochodzącego z przemysłu budowlanego do atmosfery w Wielkiej Brytanii. Silna promocja
ze strony producentów w połączeniu z koniecznością wpisania możliwie każdej dziedziny życia
w strategię zrównoważonego rozwoju skutkuje zmianami w podejściu architektów i inwestorów
do tego zagadnienia. Przykładem skutków takich działań mogą być wprowadzane nowe
systemy budowy, tworzone z myślą o studentach. Pozwalają one na szybką realizację
komfortowych, powtarzalnych jednostek zamieszkania zbiorowego przy zachowaniu relatywnie
113
niskiej ceny . Ciekawą taktykę przyjęły władze Malezji, które w połowie minionej dekady
zdecydowały, że nowo powstające obiekty państwowe będą musiały minimum w 50%,
wykorzystywać elementy budownictwa uprzemysłowionego, natomiast inwestorzy prywatni,
którzy podobnym procencie będą stosować te technologie przy zabudowie mieszkaniowej będą
114
mieli zapewnione dodatkowe ulgi.
W przypadku budynków użyteczności publicznej, inwestorzy często mają nieco inne
oczekiwania w stosunku do formy i charakteru budynków. Podstawowym założeniem w takim
wypadku może być projekt, który wyraźnie wyróżnia się z otoczenia. Przyciąga uwagę, ze
względu na nietypowe technologie, materiały czy tektonikę elewacji. Współczesne systemy
modularne budownictwa uprzemysłowionego, mimo że mogą zapewniać dużą swobodę
twórczą, niejednokrotnie nie są w stanie zaspokoić oczekiwań inwestora. Systemy
opracowywane pod kątem konkretnego projektu, muszą wiązać się ze znacznie większym
nakładem finansowym, chociażby ze względu na dużą liczbę nietypowych elementów i
konieczność wykonania kosztownych form. Można jednak zauważyć rosnącą liczbę realizacji, w
których stosuje się tego rodzaju fasady. Istnieje duża grupa architektów o światowej renomie,
którzy tworzą, posługując się już niemal wyłącznie prefabrykowanymi betonowymi
komponentami. Do tego grona zaliczyć można np. Zachę Hadid. We wcześniejszych
realizacjach, najchętniej sięgała po beton monolityczny, który doskonale uwydatniał rzeźbiarski
111
Brytyjska Federacja Producentów Betonowych Prefabrykatów, której głównym celem jest promowanie
produktów betonowych na rynku budowlanym i rozpowszechniania informacji o nich w różnych
dziedzinach przemysłu. Źródło - http://www.britishprecast.org/aboutus/about-us.php, (data dostępu:
12.04.2014)
112
Sustainability and Environmental Performance, British Precast Annual Review 2013 r., MPA British
Precast, maj 2013 r., s. 7
113
http://www.concretecentre.com/news/2013/student_accommodation_solution.aspx (data dostępu:
12.04.2014)
114
http://www.archicivi.com/IBS.aspx (data dostępu: 12.04.2014 r.)
39
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
charakter dzieł (skocznia narciarska w Innsbrucku, Rosenthal Center for Contemporary Art).
Jednak w Phaeno Science Centre z 2004 roku, można zauważyć, że fragmenty elewacji zostały
wykonane już jako prefabrykaty. W ukończonym w 2012 roku obiekcie Pierresvives w
Montpellier, fasada już całkowicie pokryta została wielkogabarytowymi prefabrykatami.
Podobnie w Heydar Aliyev Cultural Centre w Baku, które zostało oddane do użytku w 2013
roku, z tą różnicą, że podstawowym materiałem wykończeniowym jest tu GRC. W żadnej z tych
realizacji nie można dostrzec jakichkolwiek prób kompromisu czy uproszczeń w zakresie
kształtowania form.
Białe ściany, obłożone elementami w idealnie rozliczonym module, są znakiem rozpoznawczym
Richarda Meiera. Najczęściej w swych projektach elewacje pokrywa panelami metalowymi lub
ceramicznymi. W 2003 roku, realizując Kościół Jubileuszowy w Rzymie, wyjątkowo zdecydował
się na beton. Aby uzyskać pożądany efekt bieli, nawiązał współpracę z lokalnymi betonowniami,
które miały już doświadczenie w tym zakresie, wprowadzając do produkcji biały cement
opracowany z myślą o budowie stadionu Flamino w Rzymie (1960r). Jako dodatek użyty został
115
kruszony marmur Stark White Carrara . Aby utrzymać taki odcień komponentów jak najdłużej,
do mieszanki dodano również dwutlenku tytanu, dzięki któremu powierzchnia zyskuje
właściwości samoczyszczące. W 2013 roku, w Bergamo we Włoszech, do użytku oddane
116
zostało Centrum Badawcze Italcementi i.lab w którym Meier zastosował ten sam materiał.
Budynek otrzymał Platynowy Certyfikat LEED, między innymi, dzięki użyciu betonu
przyczyniającemu się do rozkładu zanieczyszczeń.
David Chipperfield w swojej twórczości eksperymentuje z różnymi materiałami. Trudno jednak
nie zauważyć, że w większości z prestiżowych realizacji stara się wykorzystać potencjał jaki
daje prefabrykacja betonowych elementów, nie tylko pod względem estetycznym ale i
konstrukcyjnym. W galerii handlowej Kaufhaus Tyrol w Innsbrucku zastosował fasadę
samonośną, niezależną od konstrukcji obiektu. Miasto Sprawiedliwości w Barcelonie to zespół
dziewięciu budynków biurowych z fasadami pełniącymi rolę konstrukcyjną. 12 000 niemal
117
jednakowych modularnie komponentów, w różnych odcieniach naturalnych kolorów . Z kolei
biurowiec Diagonal 197 czy socjalna zabudowa mieszkaniowa w Villaverde, dzielnicy Madrytu,
to już barwione pigmentem, lekkie okładziny ścienne, wykonane z GRC.
115
Cohen J.L, Moeller G.M., Liquid Stone, New Architecture in Concrete, Birkhaüser, Bazylea, 2006 r., s. 200
http://www.archdaily.com/322819/italcementi-i-lab-richard-meier-partners/ (data dostępu: 16.04.2014 r.)
117
City of Justice, Barcelona and L'Hospitalet de Llobregat, Spain 2002-2009, Architecture and Urbanism
nr 473, 02 2010 r.
116
40
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
4.3 Wnioski
Technologie bazujące na prefabrykacji zawsze były konsekwencją dążenia do najbardziej
racjonalnych rozwiązań, niosących ze sobą duże oszczędności czasu, energii i materiału.
Jednak dopiero XIX-ty wiek, okres dynamicznych przemian, pozwolił na zaprezentowanie
potencjału, drzemiącego w masowej produkcji elementów budowlanych. Za sprawą maszyn,
udało się niemal uniezależnić od pracy rzemieślniczej i wytwarzać je znacznie szybciej. Zaczął
się zmieniać sposób myślenia i podejście do projektowania ówczesnych architektów. Związek
między architekturą a przemysłem zacieśniał się coraz bardziej pod każdym względem –
ekonomicznym, społecznym i formalnym. Tendencje te były szczególnie zauważalne w
budownictwie mieszkaniowym. Starano się znaleźć rozwiązania, które będą w stanie zapewnić
szybką i niedrogą realizację komfortowych budynków. Wdrożone systemy masowego
wytwarzania elementów i szybsze techniki montażu, wraz z odpowiednio zorganizowanymi
118
placami budowy, niemal wyparły rozwiązania tradycyjne
.
Ograniczenie kosztów i czasu budowy poskutkowało natychmiastowym upowszechnieniem
rozwiązań opartych o standaryzowaną technologię betonowych prefabrykatów. Powstające
osiedla, które miały zaspokajać gwałtownie rosnące zapotrzebowanie na tanie mieszkania,
zaczęły pokrywać coraz to większe obszary, przekształcając się w megazespoły o monotonnej,
odhumanizowanej architekturze.
Za taki stan rzeczy trudno jednak obwiniać technologię czy estetykę stosowanego materiału.
Przyczyną upadku założeń kongresu CIAM i postulatów Le Corbusiera, okazuje się błędna ich
119
interpretacja . Blokowiska o zunifikowanych formach osiedla, bloku i substandardowego
mieszkania z wielkiej płyty stały się karykaturą promowanych idei. Realizowane w pośpiechu,
bez odpowiedniej kontroli jakości doprowadziły do zakorzenienia negatywnego obrazu
budownictwa prefabrykowanego w społeczeństwie.
Wraz z upadkiem rządów socjalistycznych, nastąpił w Polsce całkowity odwrót od
technologii, która kojarzyła się ze znienawidzonym systemem władzy. Okres przestoju w
produkcji prefabrykatów betonowych poskutkował również zaprzestaniem badawczych prac
rozwojowych. W efekcie doprowadziło to do znaczącego zacofania w tym segmencie
materiałów budowlanych. Powrót bezpośredni do porzuconych technologii, może okazać się
niemożliwy ze względu na ogromne koszty związane z prowadzeniem badań i wdrażaniem
kolejnych, prototypowych systemów do realizacji. Racjonalne może okazać się wykorzystanie
doświadczeń i osiągnięć krajów, które w sposób ciągły udoskonalały technologie, tym bardziej
że cieszą się one uznaniem i rosnącą popularnością nie tylko w budownictwie tanim, socjalnym.
Światowej sławy architekci bardzo często sięgają po prefabrykowane elementy elewacyjne,
chcąc zapewnić jak najlepszy standard wykończenia, przekładający się bezpośrednio na prestiż
118
Dębowski J., op. cit., s. 28
Machaczka-Świadek A., Globalizacja w architekturze. Styl międzynarodowy – początki globalizacji
architektury współczesnej, Teka Kom. Arch. Urb. Stud. Krajobr. – OL PAN, 2006 r., s. 71
119
41
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
i klasę obiektu. Uwagę obserwatora przyciągają nietypowe kompozycje, kolorystyka czy
tektonika elewacji. Systemy opracowywane pod kątem konkretnego projektu, wiążą się ze
znacznie większym nakładem finansowym, chociażby ze względu konieczność produkcji
pełnego kompletu nietypowych elementów. Pozwalają jednak osiągnąć ponadprzeciętny
poziom jakości wykończenia i autentycznie ograniczyć zużycie energii na każdym etapie
istnienia budynku.
42
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
5. Współczesne
betonowych
metody
wytwarzania
fasadowych
prefabrykatów
5.1 Technologie wytwarzania tradycyjnego
Stosowanie betonu w budownictwie ma bardzo długą historię. Niezwykle popularny w
czasach starożytnych, szczególnie w Rzymie, pozwalał na tworzenie rewolucyjnych konstrukcji,
jak na przykład kopuła Panteonu. Na wiele kolejnych wieków został odsunięty w cień innych
materiałów budowlanych. Wielki powrót nastąpił z początkiem XIX wieku, kiedy to wynaleziony
120
został cement portlandzki (1824 r.) , podstawowe spoiwo współczesnych mieszanek.
Kolejnym odkryciem, które miało istotny wpływ na obecną dominację betonu na rynku
materiałów budowlanych, było połączenie jego niezwykłej wytrzymałości na ściskanie z
wytrzymałością stali na rozciąganie. Uzyskany w ten sposób żelbet to doskonałe tworzywo,
dające projektantom olbrzymie możliwości w zakresie tworzenia formy architektonicznej. Wiek
XX przyczynił się do popularyzacji betonu między innymi za sprawą prefabrykacji elementów
budowlanych. Seryjne wytwarzanie dużej liczby komponentów o doskonałych parametrach
jakościowych, pozwala na ograniczenie kosztów związanych z produkcją, zmniejszenie ilości
odpadów, usprawnienie procesu budowlanego oraz uzyskanie niespotykanych dotąd efektów
estetycznych, szczególnie istotnych w przypadku wykańczania fasad budynków.
Decyzja o zastosowaniu prefabrykowanych elementów w obiekcie musi zostać podjęta już
w pierwszym stadium projektu. Najlepiej na etapie koncepcji. Tylko w ten sposób mogą zostać
użyte w naprawdę kreatywny sposób. Technologia ta wymaga bowiem wprowadzenia
odpowiedniego modułu budowlanego i konsekwentnego jego stosowania, możliwie najmniejszej
liczby wyjątków, wyboru konkretnych rozwiązań montażowych, sprawdzenia możliwości w
zakresie transportu wielkowymiarowych elementów i zapewnienia ciężkiego sprzętu
budowlanego. Następstwem decyzji jest również taka kompozycja elementów fasadowych,
która wykorzystuje specyfikę komponentów np. poprzez wykorzystanie powstających spoin jako
detalu elewacji czy rytmu podziałów.
Prace nad współczesnymi prefabrykatami rozpoczynają się na ekranie monitora.
Specjalistyczne oprogramowanie pozwala na wykonanie projektu zbrojenia oraz na
dopasowanie kształtu elementów do fasady budynku. Na podstawie opracowanych rysunków,
wykonane zostają odpowiednie formy ze stali, drewna lub żywicy poliestrowej zbrojonej
włóknem szklanym (GFRP).
Ze względu na niską cenę i łatwość obróbki, najczęściej stosuje się formy drewniane. Ich
żywotność wynosi około 30 cyklów. Przy większej liczbie, trudno zapewnić perfekcyjną
dokładność odlewanego produktu. Stalowe formy dają możliwość wytwarzania nawet kilkuset
elementów, ale ich cena jest co najmniej 3 razy wyższa, przez co okazują się nieopłacalne. Aby
120
Kind-Barakauskas F., Kauhsen B., Polonyi S., Jörg B., Concrete Construction Manual, Birkhäuser 2001
r. s. 101
43
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
zwrócił się koszt jej wykonania, należałoby zrealizować minimum 90 odlewów.
121
Niezwykle
rzadko udaje się, w jednym projekcie na fasadzie, zastosować tak dużą liczbę jednakowych
paneli. Im więcej identycznych elementów zostało przewidzianych przez projektanta tym niższa
będzie cena jednostkowa czyli niższy koszt całej fasady.
Z punktu widzenia architekta, stosowanie niewielkiej liczby typów elementów, może
wprowadzać pewne ograniczenia w zakresie kształtowania formy budynku jak i kompozycji
samych elewacji. Kompromisem mogą być szalunki, które można w pewnym zakresie
modyfikować, produkując panele skoordynowane modularnie ze sobą, mające jednak różne
wymiary (np. długość czy szerokość) lub fakturę widocznej powierzchni.
Mieszanka betonowa, wybrana często w drodze wielu eksperymentów z doborem kruszywa
lub odcieniem pigmentu, musi dokładnie wypełnić całą formę oraz przestrzenie między stalową
siatką zbrojącą, jeśli ta występuje i powinna pozostać w niej przez co najmniej 16 godzin, aż do
122
uzyskania wytrzymałości rzędu 40-70 N/mm².
Najczęściej stosuje się obecnie dwa podstawowe rodzaje produkcji elewacyjnych
prefabrykatów betonowych.
123
Semi-dry cast (dry cast) , to metoda znana już w czasach Starożytnego Rzymu. Polegała ona
na wyrabianiu mieszanki wapienia, piaskowca i innych kruszyw z dodatkiem tylko takiej ilości
wody, aby uzyskać lekko wilgotną substancję, która była następnie ubijana w drewnianych
formach i pozostawiana do momentu stwardnienia. Wytwarzane w ten sposób komponenty
służyły najczęściej do uzupełniania ubytków w konstrukcjach kamiennych lub jako niewielkie
elementy konstrukcyjne, np. nadproża. Momentem przełomowym dla tej technologii okazało się
124
odkrycie cementu portlandzkiego . Dzięki jego właściwościom estetycznym, powszechnie
zaczęto stosować omawiane wyroby jako imitację kamienia naturalnego. W momencie
wynalezienia żelbetu, liczba zastosowań tych prefabrykatów jeszcze wzrosła.
Metoda dry cast jest stosowana do dnia dzisiejszego, poza drobnymi udoskonaleniami, w
niezmienionej formie. Obecnie w skład mieszanki wchodzi cement, pigment (2-6% masy
cementu) i kruszywo wybranego kamienia o frakcji 3-6 mm. Takie składniki zapewniają
powstanie produktu doskonale naśladującego naturalny surowiec. Zazwyczaj dalsza obróbka
nie jest konieczna, istnieje jednak możliwość wykańczania np. poprzez trawienie kwasem,
piaskowanie czy młotkowanie.
121
Dawson S., op. cit., s. 9
ibidem, s. 11
123
W zależności od źródła metoda ta nazywana jest dry cast (Bennett D., op.cit., Birkhaüser, Bazylea
2005 r., s.8) lub semi-dry cast (http://www.ukcsa.co.uk/technical/semi-dry-wet-cast-FRCS.php, data
dostępu: 19.04.2014 r.). Za każdym razem dotyczy formowania prefabrykatu z mieszanki półsuchej.
Bardziej poprawna wydaje się więc nazwa semi-dry cast.
124
„Wynalezienie cementu portlandzkiego przypisywane jest Anglikowi Josephowi Aspdinowi, który w
1824 uzyskał patent na jego wyrób. Nazwa pochodzi od koloru otrzymanego cementu, który przypominał
wynalazcy kolor skał z wyspy Portland - wówczas jednego z najlepszych i najdroższych materiałów
budowlanych w Wielkiej Brytanii.”, źródło: http://pl.wikipedia.org
C e m e n t p o r t l a n d z k i to cement, zawierający klinkier cementowy portlandzki, gips lub jego
pochodne, względnie anhydryt bez dodatków mineralnych. PN-88/B-30000 Cement portlandzki. Polski
Komitet Normalizacji, Miar i Jakości, s.1
122
44
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Podstawową zaletą tej metody jest prostota i efektywność, a co za tym idzie niskie koszty
produkcji. Półsucha mieszanka może być wyjęta z szalunku niedługo po jego wypełnieniu. Daje
to możliwość wielokrotnego wykorzystania jednej matrycy w ciągu dnia. Do wad zaliczyć trzeba
niezbyt dużą precyzję wykonania takich komponentów. Dzieje się tak dlatego, że mieszanka
betonowa nie jest w stanie dokładnie odwzorować faktury powierzchni szalunku. Ze względu na
porowatą strukturę i nierówną powierzchnię otrzymanego produktu, często nazywany jest on
sztucznym kamieniem.
Wet cast, to nowsze rozwiązanie. Możliwości, jakie daje stosowanie w procesie budowy
ciężkiego sprzętu w postaci żurawi czy dźwigów, oraz konieczność budowy w niezwykle
szybkim tempie, spowodowały że ekonomicznym rozwiązaniem okazały się również
wielkogabarytowe prefabrykowane elementy betonowe. W tym przypadku mieszanka betonowa
musi mieć konsystencję płynną, która zapewnia dokładne wypełnienie formy, bez ryzyka
rozdzielania się składników, oraz dokładne powiązanie z niezbędnym już w tym przypadku
zbrojeniem. Duża zawartość wody, wymusza konieczność pozostawienia produktu w szalunku
przez co najmniej 16 godzin. Taki okres czasu daje pewność, że przy wyjmowaniu, nie dojdzie
do uszkodzenia. Następnym krokiem jest czyszczenie elementu ze środków zapobiegających
łączeniu się betonu z szalunkiem oraz pozostawienie niemal gotowego już prefabrykatu, aby
dojrzał, przed przystąpieniem do wykańczania płaszczyzny licującej. Produkty metody wet cast
są zdecydowanie bardziej wytrzymałe, dokładne i mniej nasiąkliwe niż te wykonane z mieszanki
półsuchej.
W przypadku wytwarzania komponentów z fibrocementu, najczęściej stosuje się metodę
natrysku mieszanki na formę. Liczba nanoszonych warstw wynikać będzie z docelowej grubości
125
produktu, która waha się zazwyczaj w przedziale 10-15 mm.
Z ekonomicznego punktu widzenia, forma powinna być wykorzystana co najmniej 30 razy, aby
system zaczął się zwracać, dlatego przy projektowaniu należy kłaść nacisk na jak najmniejszą
liczbę typów powtarzalnych elementów. W przypadku matryc strukturalnych, tworzonych na
bazie elastycznych tworzyw sztucznych, producenci zapewniają że możliwe jest wykonanie
nawet 100 odlewów, przy użyciu stali – kilkuset.
Wielkość elementu uzależniona jest od licznych czynników. Przede wszystkim wynika ona z
opłacalności – drobne komponenty charakteryzują się małą wagą, więc mogą być
przygotowywane do transportu czy montowane ręcznie. Nie powodują też utrudnień przy
samym transporcie. W przypadku wielkogabarytowych prefabrykatów, niezbędny jest już ciężki
sprzęt. Równie istotną rolę (o ile nie najważniejszą) odgrywa strona wizualna projektowanego
budynku – wymiary mogą być uzależnione i wynikać z przyjętego przez architekta modułu, nie
koniecznie konstrukcyjnego. Za górną granicę powierzchni komponentu, producenci podają
40m² w postaci kwadratu lub prostokąta.
126
125
Lain P., Material that broke the architectural mould, Concrete Quarterly, lato 2004, s.12
Wójcik J., Osowski S., Matryce do betonu architektonicznego, Budownictwo, Technologie, Architektura,
nr 27, 2004 r., s. 14
126
45
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
5.2 Mechanizacja i automatyzacja procesów produkcyjnych
Zastępowanie prac, wykonywanych dotychczas ręcznie, pracą maszyn nazywa się
mechanizacją. W miarę możliwości, we wszystkich czynnościach wymagających dużego
wysiłku, człowiek próbował wyręczać się stworzonymi do tego celu maszynami. Urządzenia
sterowane są przez odpowiednio wykwalifikowanych operatorów. Obecnie zdecydowana
większość procesów roboczych w budownictwie jest zmechanizowana.
O mechanizacji automatycznej lub automatyzacji, mówimy w momencie, gdy działalność
człowieka ogranicza się jedynie do uruchomienia sprzętu a wszystkie pozostałe czynności
127
zostają realizowane zgodnie z programem sterującym.
Automatyzacja w procesie produkcyjnym prefabrykatów betonowych występuje na każdym z
etapów. W momencie projektowania z użyciem specjalistycznego sprzętu i oprogramowania, na
etapie przygotowania formy, wstawiania zbrojenia, doboru składników mieszanki czy odlewania
elementów, wibrowania, wyjęcia z szalunku, czyszczenia produktu, kontroli jakości, transportu i
montażu.
Do podstawowych zalet automatyzacji zaliczyć należy ograniczenie nakładu pracy
projektantów i wykonawców oraz prostą i szybką adaptację parametrów produktu. Przy
niewielkim nakładzie finansowym i czasowym, wprowadzając nowe dane do systemu, można
rozpocząć produkcję nowej serii komponentów.
5.3 Projektowanie wspomagane komputerowo CAD
Tradycyjny proces produkcyjny wymaga indywidualnego projektowania elementów a
następnie wykonania odpowiednich form dla każdego z nich. Nowoczesne, w pełni
zautomatyzowane wytwórnie posługują się maszynami integrującymi te etapy. Specjalistyczne
systemy pozwalają na cyfrowe projektowanie komponentów w trzech wymiarach z dokładnością
skali 1:1 oraz na bezpośrednie ich wytwarzanie na podstawie przesłanych danych. Taki system
produkcji nazywany jest CIM (Computer Integrated Manufacturing) lub CAD/CAM (Computer
128
Aided Design / Computer Aided Manufacturing).
Decyzja o stosowaniu prefabrykowanych elementów budowlanych musi zostać podjęta już na
etapie koncepcji architektonicznej. Wówczas można przeprowadzić wstępne badania dotyczące
opłacalności wybranego rozwiązania. Wyniki takich szacunków mogą mieć wpływ na dalszy
proces projektowy. Wszelkie decyzje powinny być uzgadniane ze specjalistami firmy zajmującej
się wykonawstwem. Dobra koordynacja branż jest tu sprawą kluczową.
Mając wstępnie opracowaną bryłę i układ konstrukcyjny budynku w formie cyfrowej, można
przystąpić do rozrysu siatki podziałów, jaka będzie występowała na elewacji. Jest to ważny
etap, ze względu na silne oddziaływanie powstających spoin na ostateczny charakter fasady.
127
128
46
Martinek W., Pieniążek J., op. cit. s. 29
Warszawski A., Industrialized and Automated Building Systems, E&FN SPON, Londyn 1999 r., s. 319
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Należy zwrócić uwagę na kształt elementów, ich orientację i rozmiar. Równocześnie można
podjąć decyzje związane z kolorem, tektoniką i fakturą paneli.
W kolejnej fazie projektowania uszczegóławiane są rysunki techniczne w celu realizacji form i
zbrojenia oraz doboru odpowiedniej mieszanki betonowej.
Planowanie produkcji to ostatni etap projektowania. Sprawdzana jest wydolność całego
systemu, uzgadniane terminy wytwarzania i dostaw kolejnych partii, ewentualny okres
przechowania jak i koszty z tym związane.
129
5.4 Wytwarzanie wspomagane komputerowo CAM
W zależności od stosowanego systemu, zautomatyzowany proces realizacyjny może
obejmować niemal wszystkie etapy wytwarzania prefabrykatów. Wydajność takiej produkcji w
130
stosunku do manualnej okazuje się być ponad 3,5 razy większa . Pierwszym z nich jest
wykonanie form w postaci ram ze stalowych profili i rozmieszczenie ich na paletach przy użyciu
CNC (komputerowego sterowania urządzeniami numerycznymi). Następnie przygotowywane
jest zbrojenie. Maszyna pobiera odpowiedniej długości stalowe pręty, przycina je w razie
potrzeby, wygina i układa zgodnie z projektem. Gotowa siatka jest przenoszona do formy.
Kolejny etap to sporządzenie mieszanki z dobranych przez technologów i architektów,
składników. Po zalaniu matryc, zostają one poddane wibracjom, aby beton dokładnie wypełnił
przestrzenie między zbrojeniem. W celu przyspieszenia twardnienia, komponenty poddawane
są działaniu wysokiej temperatury nawet na kilka godzin. Po osiągnięciu odpowiedniej
wytrzymałości, wyciągane są z komory w takiej kolejności jak były do niej wkładane, aby czas
ogrzewania był dla wszystkich jednakowy. Wyjęcie z formy następuje również przy użyciu
131
zautomatyzowanego sprzętu, najczęściej tego samego, który służył do tworzenia szalunku.
Pomimo wielu zalet, opisana technologia jest ograniczona do produkcji dwuwymiarowych
paneli. Jednak ich struktura może być złożona. Często wprowadza się warstwy termoizolacji,
elementy wyposażenia, instalacji czy wykończenia budynku. Takie działanie wiąże się
bezpośrednio ze znaczącym obniżeniem kosztów inwestycji.
Ostatnim etapem wytwarzania betonowych prefabrykatów elewacyjnych w zakładzie jest
wykańczanie ich powierzchni. Istnieje możliwość piaskowania, malowania, trawienia kwasem,
szczotkowania czy polerowania. Czynności te mogą zostać wykonane automatycznie bądź
przez wykwalifikowanych rzemieślników, jak miało to miejsce na przykład przy realizacji
budynku Ambasady Meksyku w Berlinie, gdzie udało się wykonawcy osiągnąć jakość
powierzchni realizowanej in situ, porównywalną z tą z fabryki. Jako że ten rodzaj obróbki miał
kojarzyć się z tradycyjnym wykończeniem powierzchni kamiennych, był pomysł aby sprowadzić
do Berlina kamieniarzy, którzy zajmują się tym w Meksyku i pozwolić im wykonać pracę po
129
Ibidem, s. 322
Hauschild M., Karzel R., Detail Practice. Digital Processes. Planning, Design, Production., Birkhaüser,
Bazylea 2011 r., s. 50
131
Warszawski A., op. cit., s. 326
130
47
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
swojemu. Ostatecznie wszystkie prace zostały wykonane przez lokalnych rzemieślników,
posługujących się młotami pneumatycznymi.
Maksymalne wymiary prefabrykatów, wytwarzanych przy użyciu zautomatyzowanych urządzeń
CNC, zależą jedynie od postaci późniejszego transportu. Zazwyczaj, ze względów
ekonomicznych, nie przekraczają jednak 15 m długości.
Technologia jest wciąż rozwijana. Duże szanse na zwiększenie możliwości w zakresie
kształtowania formy komponentów dają, coraz popularniejsze, betony ze zbrojeniem
rozproszonym.
5.5 Betonowe wydruki 3D
Przestrzenne wydruki, nad którymi badania prowadzone są od około 30 lat, w ostatnim
czasie zyskały ogromną popularność i rozgłos. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest dostępność
niedrogich urządzeń, przy użyciu których można stworzyć trójwymiarowe obiekty, o niewielkich
wymiarach lecz dowolnej formie, z tworzywa sztucznego. Przeniesienie wydruków
przestrzennych do budownictwa, daje zupełnie nowe możliwości. Tworzenie elementów z
betonu, na podstawie trójwymiarowych modeli BIM, w znacznym stopniu usprawni zarówno
proces projektowy jak i realizacyjny. Najważniejszą zaletą takiego rozwiązania jest pełna
swoboda twórcza w zakresie kształtowania formy architektonicznej.
Przykładem systemu, który w niedalekiej przyszłości, może posłużyć do wznoszenia
budynków, jest D-Shape, opracowany przez Enrico Diniego. Metoda polega na nakładaniu na
sobie 5-10 milimetrowych warstw cząsteczek piaskowca, spojonych nieorganicznym środkiem
wiążącym. Urządzenie ma postać struktury z aluminiowych kratownic, pomiędzy którymi
powstaje realizowany komponent lub nawet cały budynek. Do obsługi głowicy wykorzystuje się
wspomniane już systemy CAD/CAM. Całość sprawia wrażenie ciężkiej i mało mobilnej instalacji,
jednak jak zapewniają twórcy jest ona lekka, łatwa w montażu i transporcie. Urządzenie zajmuje
132
powierzchnię 7,5x7,5 m. Obszar roboczy wynosi 6x6x6 m.
Proces realizacyjny zaczyna się w momencie zaimportowania projektu cyfrowego do systemu.
Sprawdzony model 3D jest „drukowany” warstwa po warstwie, bez żadnych przestojów, od
najniższych partii po samą górę, tworząc jednocześnie ściany zewnętrzne, wewnętrzne, słupy,
schody. Okres wiązania stosowanego tworzywa wynosi 24 godziny. Jego parametry
wytrzymałościowe są na tyle duże, że przy podanych gabarytach budynku nie ma potrzeby
stosowania zbrojenia. Od strony estetycznej przypomina naturalny marmur. Pod względem
133
składu chemicznego jest w 100% przyjazny środowisku. Wszelkie odpady i pozostałości z
produkcji mogą być użyte ponownie.
Przyjmuje się, że realizacja obiektu (lub fragmentu obiektu) przy użyciu technologii D-Shape
przebiega ok. 4 razy szybciej niż przy zastosowaniu metod tradycyjnych. Ponadto czas
132
133
48
Hauschild M., Karzel R., op. cit., s. 52
http://www.d-shape.com/tecnologia.htm (data dostępu: 25.04.2014 r.)
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
potrzebny na ten proces można określić z dużą precyzją i zdecydowanie wcześniej, co ułatwia
planowanie budowy.
Nie ma potrzeby wcześniejszego przygotowywania form, zbrojenia czy szalunku. Jednak
134
dokładność waha się w granicach 5-10 mm,
co w przypadku tradycyjnych metod
budowlanych może nie wzbudzać większych zastrzeżeń ale już w porównaniu ze
współczesnymi sposobami prefabrykacji wypada niekorzystnie. Według zapewnień twórców
rozwiązania, koszty budowy przy użyciu ich technologii nie będą wcale wysokie. Mimo iż
stosowane spoiwo jest znacznie droższe od cementu portlandzkiego to sam proces wykonania
wychodzi o około 30-50% taniej niż przy metodach tradycyjnych.
Obecnie prowadzone są próby wykonania pierwszego budynku wykorzystującego system DShape. Duński architekt Janjaap Ruijssenaars we współpracy z Enrico Dinim planują realizację
135
domu w kształcie wstęgi, który w 50% będzie składał się z elementów drukowanych.
Równocześnie w Los Angeles, na Uniwersytecie Południowej Kalifornii, trwają prace
prowadzone przez Behrokha Khoshnevisa, nad podobną technologią zwaną Contour Crafting
(CC), która jako tworzywa miałaby stosować między innymi beton. CC pomyślany został jako
proces tworzenia wielkogabarytowych elementów i całych budynków przy użyciu materiału w
postaci gęstej masy układanej warstwa po warstwie, przy zachowaniu doskonale gładkich
powierzchni zewnętrznych. Największymi zaletami tego rozwiązania są: skrócenie czasu
budowy, możliwość integracji z innymi branżami poprzez wprowadzenie elementów
instalacyjnych lub dodatkowego zbrojenia.
Gładka powierzchnia produktu otrzymywana jest dzięki zastosowaniu profili ograniczających
przepływ układanej masy w kierunkach pionowym i poziomym. Uzyskanie idealnie równej
elewacji możliwe jest jedynie przy wykonaniu dużej liczby bardzo cienkich warstw. Zwłaszcza w
przypadku kształtowania elementów o powierzchniach zakrzywionych. Wiąże się to z
136
Należy jednak zwrócić uwagę na inne
wydłużeniem czasu potrzebnego na realizację.
korzyści płynące z zastosowania tego typu urządzeń. Cały proces produkcyjny jest praktycznie
bezodpadowy. Zostaje wytworzona taka ilość materiału jaka będzie potrzebna do wykonania
danej warstwy. Do minimum ograniczony zostaje również nakład pracy. Produkt jest
„drukowany” na podstawie cyfrowego trójwymiarowego modelu. Technologia CC pozwala na
wykonanie zbrojonych ścian z betonu, bez użycia kosztownych, praco i czasochłonnych w
przygotowaniu szalunków. W pierwszej kolejności realizowane są wówczas ścianki konturowe –
w obrysie, stężone stalowymi kotwami. Pełnią one rolę szalunku. Następnie przestrzeń między
nimi zostaje wypełniona mieszanką betonową.
W 2015 roku Chińskie przedsiębiorstwo WinSun Technologies zrealizowało 5-cio
kondygnacyjny budynek mieszkalny z zastosowaniem prefabrykatów wykonanych przy użyciu
134
Ibidem, (data dostępu: 25.04.2014 r.)
Sullivan C.C., Sullivan A., Robots, drones and printed buildings. The promise of automated
construction, Building Design + Construction, 02 2014 r., s. 26
136
Khoshnevis B., Hwang D., Yao Ke-Thia, Yeh Z., Mega-scale fabrication by Contour Crafting,
International Journal of Industrial and Systems Engineering, tom 1, nr 3, 2006 r., s. 301
135
49
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
drukarek 3D. W skład mieszanki betonowej wchodził cement, włókno szklane i przetworzone
137
odpady budowlane pozyskane z rozbiórki.
27-ego kwietnia 2016 roku, emir Dubaju, premier i wiceprezydent Zjednoczonych Emiratów
Arabskich, szejk Mohammed bin Rashid Al Maktoum, zainicjował program Dubai 3D Printing
Strategy. Jego celem jest popularyzacja technologii druku 3d w budownictwie. Zakłada się w
nim, że do roku 2030, osiągnięty zostanie poziom 25% realizacji wykonanych w tej technologii.
Zgodnie z opracowanymi raportami, koszty budowy zostaną zredukowane o 50-70% w
stosunku do technologii tradycyjnej. Dodatkowo ograniczone zostanie zużycie surowców o
60%, co ma przełożyć się na zyski ekonomiczne oraz zminimalizować eksploatację terenów
138
wydobywczych.
Opisane technologie wpisują się w strategię zrównoważonego budownictwa, co w
znacznym stopniu może się przyczynić do ich popularyzacji. Zmniejszenie zużycia materiału,
nakładu energii na wszystkie kolejne fazy budowy, ograniczenie transportu materiałów i
narzędzi oraz redukcja odpadów
139
przekładają się na minimalizację śladu węglowego.
5.6 Zastosowanie technologii BIM w produkcji betonowych prefabrykatów
Należy przyjąć, że pierwszym systemem typu BIM był Archicad. Powstały w 1987 roku
program został opracowany z myślą o komputerach osobistych i można było przy jego pomocy
wykonać rysunki dwu i trójwymiarowe. Skrót BIM pochodzi od nazwy Building Information
Modeling i oznacza dosłownie: modelowanie informacji o budynku. Polega ono na tworzeniu
trójwymiarowych obiektów, składających się z elementów, którym można przypisać rzeczywiste
parametry.
„BIM w globalnej bazie danych dostarcza wszystkich informacji, które są potrzebne w
procesie podejmowania decyzji projektowych w okresie planowania, budowy a
140
szczególnie przewidywania wydajności, kosztochłonności i energochłonności.”
Tak jak kilkanaście lat temu, odręczny rysunek architektoniczno-budowlany został całkowicie
wyparty przez ten kreślony w programach typu CAD, tak w chwili obecnej można obserwować
proces przejścia z płaskiego rysunku dwuwymiarowego w technologię BIM. Tworzenie
dokumentacji projektowej, czyli wszystkich elementów składowych budynku, w trzech
wymiarach, w skali dokładności 1:1, łącznie z podaniem informacji dotyczących przykładowo
kolorystyki paneli, rodzaju zewnętrznej powierzchni, sposobu montażu, daje możliwość szybkiej
kalkulacji kosztów i czasu potrzebnego na realizację. Pozwala również na bezpośrednią
137
https://www.3printr.com/winsun-3d-prints-villa-apartment-building-3827111/ (data dostępu: 30.04.2016 r.)
https://www.wam.ae/en/news/emirates/1395294773443.html (data dostępu: 30.04.2016 r.)
139
Rahimi M., Arhami M., Khoshnevis B., Crafting Technologies, Times Journal of Construction and
Design, 04 2009 r., s. 32
140
Chodor L. (2011): Kształcenie inżyniera budownictwa oraz architekta w nowej technologii inteligentnych
systemów komputerowych BIM – 3D+, Materiały Ogólnopolskiej Konferencji Dydaktyczno-Naukowej
„Kształcenie na kierunku Budownictwo, Kielce 1-3 czerwca 2011 r., s. 129
138
50
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
produkcję komponentów na podstawie pliku z projektem, bez konieczności powtórnego
wprowadzenia danych do urządzeń, minimalizując w ten sposób prawdopodobieństwo
wystąpienia błędów. Za sprawą w pełni spójnego modelu, w którym zintegrowane są wszystkie
branże, można mieć pewność, że geometria jak i inne parametry, nie tylko estetyczne,
wytworzonych elementów, będą w pełni zgodne z wymogiem projektantów.
Przykładami nowoczesnych budynków, wykorzystujących potencjał realizacyjny technologii
BIM w połączeniu z prefabrykacją elementów fasadowych, są: Perot Museum of Nature and
Science w Dallas i Centrum Kultury im. Hajdara Alijewa w Baku.
Muzeum zaprojektowane zostało przez pracownię Morphosis. Ma postać betonowego
prostopadłościanu, osadzonego w teksańskim krajobrazie, wykreowanym przez architektów z
141
biura Talley Associates .
Prefabrykacja zewnętrznych elementów wykończenia była podyktowana chęcią maksymalnego
ograniczenia śladu węglowego jak i względami ekonomicznymi. Bogate, przestrzenne
"uwarstwienie" elewacji, w założeniu T. Maynea miało stworzyć wrażenie fałd zapewniających
dynamiczny efekt na powierzchni budynku, który będzie się zmieniał z minuty na minutę w
ciągu całego dnia wraz ze zmieniającym się kątem padania promieni słonecznych. Natężenie
fałd jest znacznie większe w dolnych partiach budynku. W miarę wznoszenia, powierzchnia
wygładza się, wywołując wrażenie zanikania na tle nieba.
Aby wykonać takie zlecenie, firma Hillsboro musiała bardzo ściśle współpracować z
142
architektami, inżynierami, zakładem betonowym i generalnym wykonawcą .
Technologia BIM umożliwiła wykonanie modelu parametrycznego elementów fasady, na
podstawie którego bardzo szybko i dokładnie można było zrealizować formy dla paneli, które
miały postać drewnianych ram oraz drobnych elementów z tworzywa sztucznego, służących do
143
układania na dnie, negatywu zewnętrznego lica komponentu . Ich układ był zmieniany przed
każdym zalaniem. Dzięki takiemu zabiegowi, pomimo zastosowania prefabrykacji, uniknięto
wrażenia powtarzalności paneli fasadowych i monotonii.
Centrum Kultury im. Hajdara Alijewa w Baku zostało zaprojektowane przez biuro Zahy
Hadid. Budowę ukończono w 2012 roku. Obiekt ma postać wielokrzywiznowych fałd
nachodzących na siebie, płynnie przechodzących z podziałów w posadzce placu w elewacje i
dach. Fasada, w tym przypadku, wykończona została panelami z GFRC i GFRP, w zależności
od funkcji jaki dany jej fragment pełni. Tylko te materiały mogły w pełni oddać miękkie linie
budynku, będąc jednocześnie odpornymi na duże zanieczyszczenie powietrza, wynikające z
pracy zlokalizowanych w pobliżu rafinerii. Każdy z 15 000-cy elementów fasady ma inną
geometrię a ich wymiary sięgają nawet 7 m długości. Wykonane zostały przy użyciu
jednorazowych form zrealizowanych przy użyciu wycinarek CNC i frezarek 3D. Pod okładziną
141
Gavin C., Built Landscape for the Perot Museum of Nature and Science in Dallas. Roof with a Texan
landscape miniature, Topos: European Landscape Magazine 83, 2013 r., s. 33
142
Garber R., BIM Design: Realising the Creative Potential of Building Information Modelling, John Wiley &
Sons 2014, s. 77
143
Style and Sustainability of Precast Concrete, Architectural Record, 11 2012 r., s. 156
51
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
znajduje się stalowa konstrukcja w postaci przestrzennej kratownicy ze skręcanych profili, z
których
każdy ma
inną
długość
144
.
Dzięki
opracowaniu
całości
projektu
w
formie
parametrycznego modelu cyfrowego, wszystkie elementy konstrukcji i wykończenia idealnie do
siebie pasowały.
5.7 Wnioski
Względy ekonomiczne przyczyniły się do popularności betonowych prefabrykatów
wytwarzanych przy użyciu półsuchej mieszanki. Produkt uzyskany w ten sposób okazuje się
często niewystarczający pod względem jakościowym zarówno dla architektów i inwestorów.
Główną przyczyną jest mało dokładne odwzorowanie tektoniki matryc i duża porowatość
powierzchni. Zastosowanie półsuchej mieszanki pozwala jednak na szybką produkcję dużej
liczby elementów. O wiele lepsze efekty daje użycie płynnej mieszanki – odlewy są bardzo
precyzyjne i trwałe. Większa zawartość wody w mieszance skutkuje jednak dłuższym okresem
produkcji elementu.
Nowoczesne, całkowicie zmechanizowane i zautomatyzowane wytwórnie są w stanie zapewnić
dużą liczbę doskonałej jakości produktów bazując na cyfrowym, wielobranżowym projekcie,
dostarczonym przez architekta. Taka metoda działania jest szybka i skuteczna. Niestety
urządzenia te są ograniczone do produkcji elementów płaskich. Problemy mogą się pojawić,
gdy projekt zakłada realizację elewacji z prefabrykatów o przestrzennych, nieregularnych
formach. W takiej sytuacji pozostaje łączenie metod tradycyjnych z możliwościami oferowanymi
przez urządzenia typu CNC.
Będące obecnie w fazie zaawansowanych badań technologie typu D-Shape czy Contour
Crafting, dają nadzieję, że w niedalekiej przyszłości ograniczenia te znikną i każdy kształt
będzie jednakowo prosty w realizacji.
Wprowadzenie technologii opartej o betonowy wydruk 3D do powszechnego budownictwa
zaowocuje jeszcze gwałtowniejszym wzrostem zainteresowania prefabrykacją betonową.
Można założyć, że w połączeniu z nowym standardem projektowania BIM, geometria
wytwarzanych elementów jak i inne parametry, nie tylko estetyczne, będą w pełni zgodne z
wymogiem projektantów.
Popularność fasad wykończonych betonowymi prefabrykatami rośnie w wyniku
poszerzających się możliwości produkcyjnych w zakresie złożoności realizowanych struktur jak i
jakości elementów, które odgrywają decydującą rolę w kształtowaniu estetyki fasad.
144
Dispenza K., Zaha Hadid’s Heydar Aliyev Cultural Centre: Turning a Vision into Realisty,
http://buildipedia.com/aec-pros/from-the-job-site/zaha-hadids-heydar-aliyev-cultural-centre-turning-avision-into-reality, (data dostępu: 26.04.2014 r.)
52
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
6. Funkcje współczesnych fasad
Każda fasada budynku pełni równocześnie kilka funkcji. Do najważniejszych należy zaliczyć
te, które
„…wynikają z samej istoty elewacji jako integralnej części ścian zewnętrznych”
145
,
czyli zabezpieczanie wnętrza, nośnik informacji o samym budynku, przenoszenie obciążeń,
kształtowanie formy obiektu czy dekoracja. Ponadto można wymienić liczne role jakie pełnią
często tylko mimochodem – zapewniają komfort użytkownikowi pozwalając na kontakt z
otoczeniem (okna, tarasy, balkony), wpuszczają do wnętrza odpowiednią ilość światła
niezbędną do poprawnego funkcjonowania obiektu, dają możliwość dodatkowej
wentylacji/przewietrzania pomieszczeń. Wraz z rozwojem technologii i świadomości
architektów, tych funkcji ciągle przybywa. Właściwie zaprojektowana fasada nie tylko może
ograniczyć zużycie energii do minimum, ale daje też możliwości jej pozyskiwania (tablica 6.0)
6.1 Przenoszenie obciążeń
Fasada to zewnętrzna, reprezentacyjna warstwa budynku. W przypadku wielu technologii,
zwłaszcza tych związanych z prefabrykacją, może ona być integralnie związana z inną, równie
istotną
–
warstwą
konstrukcyjną.
Nierozerwalne
połączenie
między
elementami
wykończeniowymi i nośnymi, jak ma to często miejsce w przypadku komponentów typu
wielkopłytowego, pozwala nazwać taką fasadę konstrukcyjną.
Jej podstawowymi zadaniami są: usztywnianie budynku i przejmowanie działających sił,
powstających na skutek parcia i ssania wiatru, obciążeń z dachu i kolejnych stropów, obciążeń
146
własnych a następnie przekazywanie ich na fundamenty .
Najczęściej spotykane są struktury trójwarstwowe, składające się z wewnętrznej warstwy
nośnej, wykończenia w postaci betonowej płyty zewnętrznej i znajdującej się pomiędzy nimi
147
termoizolacji . Do podstawowych zalet takiego rozwiązania zaliczyć należy oszczędność
czasu, materiału, energii i nakładu pracy, potrzebnych do realizacji inwestycji. Powstałe w
zakładzie prefabrykaty mogą zawierać w sobie wszystkie kolejne warstwy, które w przypadku
technologii tradycyjnych wykonuje się etapami – konstrukcyjną, instalacyjną, ociepleniową,
wykończenie zewnętrzne i wewnętrzne. Takie rozwiązanie pozwala na pominięcie czaso- i
pracochłonnych etapów, jakie mają miejsce przy stosowaniu betonu in situ – przygotowywania
zbrojenia, szalunków, zalewania, wibrowania, twardnienia mieszanki. Kolejne kondygnacje
145
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje budynków biurowych. Funkcja, forma, percepcja, Wydawnictwo
Politechniki Gliwickiej, Gliwice 2006 r., s. 26
146
Einea A., Salmon D. C., Fogarasi G. J., Culp T. D., Tadros M. K., State-of-the-Art of Precast Concrete
Sandwich Panels, PCI Journal 11-12 1991 r., s. 79
147
Krause C., Prefabrykowane ściany zewnętrzne, Arkady, Warszawa 1974 r. s.41
53
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
można wznosić zaraz po wykonaniu poniższej, nie czekając aż beton osiągnie odpowiednią
wytrzymałość.
Stosowanie fasad nośnych ma jeszcze jedną istotną zaletę – uwalniają one przestrzeń
wewnętrzną od elementów konstrukcyjnych, zwiększając mobilność pomieszczeń w zakresie
kształtowania funkcji.
Do wad zaliczyć należy ograniczone możliwości ewentualnych zmian parametrów technicznych
przegrody. Zwiększenie izolacyjności termicznej, możliwe jest jedynie poprzez dołożenie
kolejnej warstwy, co wiąże się ze zmianą charakteru budynku oraz utratą istotnych wartości
estetycznych.
Warstwowe prefabrykaty nie są jedynym rozwiązaniem fasadowym pełniącym funkcję
konstrukcyjną. We współczesnych realizacjach można również spotkać fasady wykonane z
drobnowymiarowych elementów betonowych jak i zewnętrzne struktury nośne z
wielkogabarytowych komponentów, zwane egzoszkieletami. Wszystkie wspomniane w tym
rozdziale technologie zostały szerzej opisane w rozdziale nr 7, pt. Klasyfikacja elewacyjnych
prefabrykatów betonowych.
6.2 Zabezpieczanie i osłanianie wnętrza
W czasach historycznych, zewnętrzne ściany budynków, były projektowane w taki sposób,
aby zapewniły bezpieczeństwo jego użytkownikom. Miały dać schronienie, wytrzymać pod
naporem wroga. W niektórych przypadkach rola ta zachowała się do dzisiaj. Mowa tu o
obiektach strategicznych, w których przechowuje się ważne informacje czy cenne przedmioty.
Są to najczęściej skarbce, muzea, obiekty wojskowe, banki. W czasach współczesnych, będzie
to również serwerownia, jak np. Experian Data Centre. Została ona tak zaprojektowana, aby już
pierwsze skojarzenia nasuwały na myśl pancerne fortece, wkomponowane w otoczenie niczym
monolityczna skała. Nie jest to tylko złudzenie – ściany zewnętrzne zostały rzeczywiście
przemyślane w taki sposób, aby zapewniły maksymalne bezpieczeństwo przechowywanym
tam, niezwykle istotnym dla firmy, informacjom. Dodatkowo regulują klimat wewnętrzny za
148
sprawą swojej masy oraz zapewniają dostateczną ilość światła dziennego pracownikom .
Do funkcji zabezpieczająco-osłaniającej zaliczyć należy również ochronę pomieszczeń przed
działaniem naturalnych czynników zewnętrznych, takich jak temperatura (zbyt niska, zbyt
wysoka), deszcz, śnieg, wiatr, hałas, zanieczyszczenia (pył, kurz) zwierzęta, owady.
Fasada, pełniąc, w niektórych przypadkach, rolę przegrody zewnętrznej, wydziela
przestrzeń należącą do obiektu, ogranicza ją. Ma tym samym bardzo istotny wpływ na
kształtowanie funkcji. Sama ochrona i bierne kształtowanie środowiska wewnętrznego przestaje
już wystarczać. Precyzyjne wytyczne dotyczące doświetlenia wnętrz przeznaczonych na stały
148
54
Bennett D., The Art of Precast... op. cit, s.115
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
bądź czasowy pobyt ludzi czy rosnące wymagania dotyczące termoizolacyjności, w znaczący
sposób wpływają na podejście projektantów do zagadnienia zewnętrznej przegrody.
Współczesne fasady muszą reagować, dostosowywać się do zmieniających się warunków
panujących na zewnątrz. Wiąże się to z zagadnieniami energooszczędności i zrównoważonego
rozwoju. Coraz częściej elewacja, która jedynie zabezpiecza przed utratą energii to za mało.
Powoli normą stają się fasady, które pozwalają na pozyskiwanie energii niezbędnej do
149 150
prawidłowego funkcjonowania budynku
.
6.2.1 zachowanie energii
Prawidłowo zaprojektowana fasada pozwala na ograniczenie zużycia energii we wszystkich
etapach życia obiektu budowlanego. Dzięki zastosowaniu prefabrykatów betonowych, można
zredukować do minimum ilość energii potrzebnej do produkcji, transportu, montażu i rozbiórki
(zagadnienie to zostało szerzej opisane w rozdziale nr 9).
Proces prefabrykacji wymaga od projektanta opracowania bardzo szczegółowych rysunków
technicznych. Stworzona technologia jest wynikiem kolejnych prób i eksperymentów, w czasie
których eliminuje się ryzyko zaistnienia błędów czy niedokładności, które z kolei mogłyby
objawić się na przykład w postaci mostków termicznych.
Fasady wykończone betonowymi komponentami mogą zapewnić całkowitą ciągłość izolacji
termicznej, ponieważ ich wykonanie ogranicza improwizację w trakcie procesu budowlanego.
Szczególnie dobrze jest to widoczne w realizacjach wykorzystujących panele warstwowe typu
sandwicz, np. w biurowo-usługowym budynku Bauzentrum Riem, czy w siedzibie agencji
reklamowej z Monachium. Stolarka okienna i drzwiowa, wokół której najczęściej pojawiają się
mostki cieplne, osadzona jest tam w linii izolacji, dzięki czemu pełni rolę naturalnej kontynuacji
tej warstwy, redukując możliwość ucieczki ciepła z wnętrza budynku.
Fasady obiektów takich jak Rivington Place, Ambasada Niemiec w Warszawie, lub Perot
Museum of Nature and Science dowodzą, że istnieje możliwość zapewnienia doskonałej izolacji
termicznej na całej powierzchni elewacji przy zastosowaniu innych technologii wykończenia,
opartych na prefabrykacji betonowych elementów.
Na ograniczenie strat energii ma również
pomieszczeń przed nadmiernym nagrzewaniem.
wpływ
zabezpieczenie
wewnętrznych
„Promieniowanie podczerwone (…) po przeniknięciu przez przegrodę jest
absorbowane przez materiały wnętrza pomieszczenia w ilościach proporcjonalnych do
ich pojemności cieplnej. (…) Pewna część wchłoniętej energii jest następnie z
powierzchni tych materiałów emitowana pod postacią promieniowania długofalowego.
Ponieważ promieniowanie długofalowe nie przenika przez szkło, nie może tym samym
przedostawać się przez przegrodę do środowiska zewnętrznego. Przenoszona za jego
149
Clarke J.A., Hand J.W., Johnstone C.M., Kelly N., Strachan P.A., Photovoltaic-integrated building
facades, Renewable Energy, V8, I 1–4, 1996, s. 476
150
Bayoumi M., Fink D., Maximizing the performance of an energy generating façade in terms of energy
saving strategies, Renewable Energy, T 64, 04 2014, s. 298
56
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
pośrednictwem energia, pozostaje we wnętrzu i przyczynia się do podniesienia
151
temperatury powietrza.”
Długotrwałe
oddziaływanie
promieniowania
słonecznego
na
fasadę
z
dużymi
przeszkleniami wywoła efekt szklarniowy czyli nastąpi wzrost temperatury powietrza wewnątrz
budynku. Istnieje w architekturze szereg rozwiązań, pozwalających na uniknięcie tego,
zazwyczaj niepożądanego, zjawiska. W przypadku obiektów, których ściany zewnętrzne
wykonane zostały z prefabrykatów betonowych, można przyjąć, że najpopularniejszymi
sposobami są:
•
Kształtowanie pozornie grubych ścian, z głęboko osadzoną stolarką okienną. Realizacje, w
których zastosowano takie rozwiązanie charakteryzują się bardzo zwartą, masywną bryłą i
mocnym, wyraźnie zarysowanym światłocieniem na elewacjach (Roc Mondrian Laak II, City
of Justice, Rivington Place). Minusami takiego rozwiązania są: duże straty powierzchni
użytkowej, ograniczenie zakresu widoczności w płaszczyznach pionowej i poziomej oraz
brak możliwości regulacji stopnia zacienienia.
•
Pokrycie przeszklonych elewacji ażurem z prefabrykowanych elementów betonowych. Ich
rozmieszczenie, rozmiar czy kształt podyktowane są stopniem koniecznego zacienienia ale
i pożądanym końcowym efektem estetycznym, zaproponowanym przez projektanta. Tego
typu rozwiązania całkowicie zmieniają charakter fasady, dlatego mają postać nie tylko
zewnętrznych żaluzji o funkcji osłonowej ale również pełnią rolę dekoracyjną (Silver Park
Quay), informacyjną (generator energii Argos, Flor del Campo) a nawet konstrukcyjną (Mini
House).
W badanych obiektach nie zaobserwowano technologii pozwalającej na regulację poziomu
zacienienia wnętrz. Istnieje jednak możliwość wykonania takich żaluzji analogicznie do
rozwiązań aluminiowych lub stalowych.
•
Łamacze światła. Zamocowane prostopadle do płaszczyzny przeszklenia elementy o
układzie horyzontalnym, pełnią zarówno rolę zacieniającą jak i estetyczną. Umieszczone w
linii nadproża wystają poza lico fasady na odległość wynikającą z powierzchni wymagającej
osłonięcia. Mają postać poziomej belki (Hotel Diagonal Barcelona) lub kilku listew,
rozmieszczonych w równych odległościach. Nie ograniczają w istotnym stopniu widoczności
z wnętrza.
•
Doświetlenie wnętrza światłem odbitym. Stosowane między innymi w szkołach i
152
laboratoriach badawczych, gdzie praca wymaga koncentracji umysłowej . Rozwiązanie to
umożliwia izolację wizualną wnętrza i wpływa korzystnie na ograniczenie poziomu hałasu.
Wyeliminowany zostaje w ten sposób również efekt szklarniowy przy zapewnieniu takiej
ilości światła, jaka jest wymagana przez przewidzianą dla pomieszczeń funkcję. W elewacji
pojawia się układ szczelin z płaszczyznami ustawionymi pod kątem umożliwiającym zmianę
151
Celadyn W., Przegrody przeszklone w architekturze energooszczędnej, Wydawnictwo Politechniki
Krakowskiej 2004 r., s. 28
152
Celadyn W., op. cit. s. 149
57
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
kierunku rozprzestrzeniania się promieni świetlnych tak, aby trafiły nie trafiały do wnętrza
bezpośrednio. Metoda ta zastosowana została np. w budynkach uczelni College of Europe
w Brugii, zarówno w salach wykładowych jak i w pomieszczeniach technicznych. Niemal
całkowicie ogranicza widoczność z wnętrza. Za sprawą użycia białego betonu, do wnętrza
przedostaje się duża ilość rozproszonego, odbitego światła.
•
Lekka okładzina dekoracyjna, zacieniająca ścianę konstrukcyjną. Eliminuje konieczność
wprowadzenia warstwy termoizolacyjnej. Zawieszona na konstrukcji stalowej lub
aluminiowej osłania zewnętrzną ścianę nośną przed promieniowaniem słonecznym, a
tworząca się między nimi szczelina wentylacyjna przyspiesza proces wychładzania. Kształt,
kolor i faktura prefabrykatów, decydują o ostatecznym charakterze estetycznym
projektowanego budynku. Ze względu na brak zabezpieczenia przed niskimi temperaturami,
metoda ta jest stosowana w strefach klimatów podzwrotnikowych, zwrotnikowych i
równikowych, np. Liverpool Departament Store w Meksyku, biurowiec i centrum logistyczne
w Villahermosa we Włoszech.
Energochłonność procesu budowlanego można ograniczyć poprzez rezygnację z dodatkowych
materiałów izolacyjnych i wykończeniowych. Obiekty, których ściany konstrukcyjne wykonane
zostały jako przegrody jednowarstwowe z powtarzalnych betonowych elementów typowych
pełniących role nośną i wykończeniową jednocześnie, wymagały zdecydowanie mniejszego
nakładu środków w czasie wznoszenia. Wbrew pozorom takie realizacje mają rację bytu nie
tylko w strefach klimatów ciepłych. Zlokalizowana w Dreźnie synagoga powstała z jednakowych
bloczków o wymiarach 120x60x60 cm.. Ściany zewnętrzne nie wymagały warstwy
153
termoizolacyjnej ze względu na częstotliwość z jaką budynek jest użytkowany . Podobnie do
tematu podeszli projektanci Krematorium Heimolen w Belgii. Elewacyjne bloki barwionego
betonu zostały wyprodukowane w 4 różnych typach. Przenoszą obciążenia i definiują wyraz
architektoniczny realizacji
154
.
6.2.2 pozyskiwanie energii
Zastosowanie betonowych prefabrykatów konstrukcyjnych, daje możliwość wytwarzania
energii cieplnej poprzez opisywane w punkcie 6.2.1 zjawisko absorpcji promieniowania
podczerwonego. Jego skutki, w postaci efektu szklarniowego są najczęściej niepożądane,
jednak istnieje możliwość wykorzystania tego zjawiska w taki sposób aby ograniczyć zużycie
energii pochodzącej ze źródeł zewnętrznych, służącej utrzymaniu odpowiedniego klimatu w
pomieszczeniach. Masa akumulacyjna czyli tzw. masa termiczna betonu to jedna z jego
najważniejszych zalet, choćby z tego względu, że uzyskuje się ją często jako "skutek uboczny"
zastosowanej technologii. Właściwie spożytkowana, w niektórych przypadkach może nawet
153
154
58
Bennett D., The Art. Of Precast Concrete. Colour, texture, expression, Birkhaüser, Bazylea 2005 r. s. 93
Phillips D., Yamashita M., Detail in Contemporary Concrete Architecture, Laurence King 2012 r., s.154
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
wyeliminować konieczność stosowania instalacji grzewczej jak
i klimatyzacji
155
. Aby
zoptymalizować korzyści wynikające z faktu zastosowania betonowej konstrukcji, należy brać
pod uwagę zalety tego materiału już na etapie tworzenia koncepcji architektonicznej, tak jak
miało to miejsce w przypadku ambasady Niemiec w Warszawie, w biurowo-usługowym budynku
Bauzentrum Riem czy w domu jednorodzinnym w Aargau. Zasada działania masy termicznej
jak i korzyści z niej płynące zostały szerzej opisane w rozdziale nr 9 - Fasadowe prefabrykaty
betonowe w aspekcie obecnych standardów budownictwa zrównoważonego.
6.2.3 ochrona i kształtowanie środowiska wewnętrznego
Fasada jest elementem budynku, który oddziela środowisko wewnętrzne od zewnętrznego.
Ma za zadanie zapewnić odpowiednie warunki, zależne od przeznaczenia projektowanych
pomieszczeń.
Zewnętrzne przegrody wykonane z prefabrykatów betonowych zawsze uczestniczą w
kształtowaniu wewnętrznego środowiska, głównie za sprawą uniwersalnych właściwości
samego tworzywa.
•
Beton jest materiałem trwałym, odpornym na działanie czynników atmosferycznych, między
innymi dlatego stosowany jest jako zewnętrzna warstwa obiektu. Chroni przed wiatrem,
śniegiem, deszczem a komponenty, w skład których wchodzi warstwa termoizolacyjna,
zabezpieczają przed zbyt niskimi i wysokimi temperaturami. Jako opisywane już w punkcie
6.2.1 elementy zacieniające, osłaniają pomieszczenia przed zbytnim nagrzewaniem
wynikającym z oddziaływania promieniowania słonecznego.
•
Odpowiednio dobrana technologia wykończenia fasady, jest w stanie zapewnić dobrą
ochronę wnętrz przed hałasem.
„Największą skuteczność mają izolatory akustyczne wielowarstwowe, w których
poszczególne warstwy pełnią nieco odmienne role: obok warstw o dużej masie
powierzchniowej występują lżejsze (np. korek, wełna mineralna), których zadaniem jest
m.in. zapobieganie wnikaniu i przenikaniu (w tym przewodzeniu) fali dźwiękowej
156
(zwłaszcza wyższych częstotliwości) do i przez przegrodę.”
Doskonałym przykładem takiego rozwiązania są płyty warstwowe typu sandwicz
(zastosowane np. w budynku agencji reklamowej w Monachium, w biurowcu SID Building)
lub po prostu trójwarstwowe ściany zewnętrzne z okładziną z płyt betonowych (RATP Bus
Center, Diagonal 197, Rivington Place).
•
Opisana w punkcie 6.2.2 zdolność do kumulowania energii cieplnej wiąże się nie tylko z
oszczędnościami ekonomicznymi. W wypadku budynków o określonych funkcjach, jak np.
archiwa, muzea, biblioteki, ważne jest aby klimat wnętrza nie był zależny od zmieniających
się warunków atmosferycznych działających na zewnątrz. Masywna konstrukcja, nie tylko
155
Krechowiecki G., Beton a zrównoważony rozwój – rozwiązanie z przyszłością, Budownictwo,
Technologie, Architektura, styczeń-marzec 2009 r., s. 67
156
http://pl.wikipedia.org/wiki/Izolator_akustyczny; (data dostępu: 12.05.2014 r.)
59
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
samej fasady ale wszystkich przegród wykonanych z betonu, jest w stanie wspomóc lub
nawet całkowicie zastąpić urządzenia mechaniczne służące utrzymaniu stabilnych
157
warunków w pomieszczeniach
. Dzięki bezwładności cieplnej wyrównywane są szczytowe
temperatury oraz zminimalizowane zostają wahania poziomu wilgotności.
Te właściwości przekonały architektów z biura Heikken-Komonen Architects do
zastosowania żelbetowej konstrukcji obiektu, w tym nośnych warstwowych prefabrykatów
fasadowych, w budynku Hameelinna Provincial Archive. Ze względu na przechowywane w
nim cenne zbiory historycznych dokumentów, należało znaleźć niedrogi sposób na
zapewnienie niezmiennych, optymalnych warunków do archiwizacji
158
. Fizyczne parametry
betonu okazały się również użyteczne w przypadku serwerowi Experian Data Centre.
Żelbetowe elementy pełnią rolę radiatora, przejmującego nadmiar energii cieplnej,
produkowanej przez urządzenia w momentach szczytowego obciążenia
•
159
.
Rolą fasady może być również zapewnienie wentylacji pomieszczeń. Taką funkcję pełnią
ażurowe betonowe panele w kolumbijskiej szklole Flor Del Campo. Ze względu na gorący,
równikowy klimat, wnętrze budynku musi być zacienione, ale w taki sposób, aby było w nim
dostatecznie dużo światła naturalnego do pracy i nauki oraz aby następowała swobodna
wymiana powietrza.
•
Wpływ na kształtowanie środowiska wewnętrznego i wiążącego się z nim komfortu
psychicznego użytkowników ma zapewnienie kontaktu wizualnego z otoczeniem, najlepiej
naturalnym. Dąży się do spełnienia tej potrzeby „ze względów psychologicznych i
160
emocjonalno-estetycznych” . Dużą wagę do tego zagadnienia przywiązali projektanci z
biura Schneider & Schneider Architecten, realizując dom jednorodzinny w kantonie Aargau.
Elewacje skomponowane zostały z wysokich na całą kondygnację wielkogabarytowych płyt
betonowych na przemian z przeszkleniami, umożliwiających obserwowanie otaczającego
161
lasu . W przypadku muzeum w Sachsenhausen, chodziło o stworzenie wrażenia
zamknięcia, izolacji, nawiązującego do stałej wystawy przedstawiającej niemiecki obóz
koncentracyjny. Jednym ze środków, którymi posłużyli się architekci, było całkowite
162
ograniczenie widoczności z wnętrza .
Wymienione obszary efektywności budynków są brane pod uwagę przy ocenie stopnia
zrównoważenia inwestycji przy certyfikacji BREEAM. W kategorii zdrowie i komfort
uwzględniono „wewnętrzne i zewnętrzne czynniki wpływające na zdrowie i dobre samopoczucie
157
Golański M., Materiały budowlane jako masa termiczna w budynkach, Przegląd Budowlany 12 2011 r. s. 91
Slessor C., Hameenlinna Provincial Archive, Heikkinen-Komonen Architects, Architectural Review 05
2010 r., s. 70
159
Bennett D., op. cit., s.115
160
Celadyn W., op. cit. s. 149
161
House in the Canton of Aargau, Detail 06, 2006 r., s. 636
162
Museum of Soviet Special Camp in Sachsenhausen, Detail 04 2003 r., s. 334
158
60
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
pracowników (ilość światła dziennego w pomieszczeniach, temperatura i jakość powietrza,
163
akustyka)”
6.2.4 nasłonecznienie i funkcjonalność wnętrz
Projektowanie fasady wiąże się między innymi z rozplanowaniem otworów okiennych. Ich
zadaniem, poza zapewnieniem wspomnianych już zysków ciepła, widoków czy wentylacji, jest
doświetlenie pomieszczeń. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, z dnia 12
kwietnia 2002 r., wraz z późniejszymi zmianami,
„Pomieszczenie przeznaczone na pobyt ludzi powinno mieć zapewnione oświetlenie
dzienne, dostosowane do jego przeznaczenia, kształtu i wielkości, z uwzględnieniem
164
warunków określonych w §13 oraz w ogólnych przepisach bezpieczeństwa i higieny
165
pracy.”
W przypadku fasad wykańczanych prefabrykatami betonowymi, istnieje całkowita dowolność w
zakresie kształtowania form, powierzchni czy typu otworów okiennych. Mogą pokrywać się z
siatką podziałów lub przebiegać zupełnie niezależnie od niej. Mogą zawierać się w obrysie
166
prefabrykatu, zastępować go lub przekraczać modularne gabaryty .
Ilość światła, jaką należy zapewnić we wnętrzu wynika z potrzeby użytkowników. W przypadku
obiektów biurowych, uczelni, szkół, ważne jest aby pomieszczenia były jasne, ale wpadające
światło nie może rozpraszać, oślepiać przebywających w nich ludzi ani powodować refleksów w
materiałach wykończeniowych lub na ekranach monitorów. Aby zapobiegać takim sytuacjom,
architekci często stosują łamacze światła, które wpuszczają do pomieszczeń światło odbite, jak
ma to miejsce np. w obiektach uczelni College of Europe lub w pewnym stopniu ograniczają
powierzchnię przeszkleń, wprowadzając ażurowe panele osłonowe na elewacji (np. Silver Park
Quay, Pearl Academy of Fashion). W wielu przypadkach rezygnuje się całkowicie z
umieszczania otworów okiennych w elewacji, gdyż widok lub wpadające promienie mogą
odwracać uwagę, dekoncentrować użytkowników. W budynkach takich jak muzeum w
Sachsenhausen) lub synagoga w Dreźnie światło wpuszczane jest do wnętrza jedynie przez
świetliki w dachu.
Kolejną cechą fasad, mającą wpływ na funkcjonalność wnętrz, jest możliwość przenoszenia
obciążeń użytkowych i konstrukcyjnych. Niektóre z technologii pozwalają na realizację
prefabrykowanych ścian zewnętrznych, które uwalniają powierzchnie użytkowe od konieczności
wprowadzania podpór pośrednich. Jest to niezwykle istotna zaleta w przypadku inwestycji z
163
http://www.architektura.info/index.php/architektura_zrownowazona/certyfikacja/certyfikat_breeam; (data
dostępu: 12.05.2014 r.)
164
§13 opisuje, jakie są warunki naturalnego oświetlenia pomieszczeń i kiedy uznaje się je za spełnione.
165
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie, z dnia 12 kwietnia 2002 r. (Dz.U. Nr 75, poz. 690)
166
Meijs M., Knaack U., Principles of Construction : Components and Connections, Birkhäuser, Berlin
2009 r., s. 58-60
61
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
komercyjnymi przestrzeniami przeznaczonymi na wynajem, gdzie najemca może swobodnie
aranżować wnętrze, zgodnie z aktualną potrzebą. Przykładem takiego budynku jest Zana
House. Zlokalizowany w Lublinie biurowiec jest jak mówi sam autor, Bolesław Stelmach,
typowym produktem komercyjnym, z wolną powierzchnią typu open space, przeznaczoną do
aranżacji. Forma jak i zastosowana technologia zostały całkowicie podporządkowane funkcji.
Betonowe prefabrykaty pełnią rolę konstrukcyjną, zacieniającą i doświetlającą zarazem.
Wybrane rozwiązanie pozwoliło na utworzenie mobilnych przestrzeni użytkowych, wolnych od
słupów i ścian a nawet pionów instalacyjnych. Wpadające do wnętrza światło, dzięki odbiciu od
popielatych, betonowych powierzchni prefabrykatów, dostatecznie rozjaśnia pomieszczenia ale
nie wywołuje efektu olśnienia i przegrzania
167
.
6.3 Nośnik informacji
Forma, kolor, materiał, faktura a nawet sama technologia wykonania fasady może pełnić
rolę informacyjną
168
. Jak zauważa J. Barnaś, wygląd budynku jest :
„istotnym elementem identyfikującym go w przestrzeni, w której został wzniesiony,
niezależnie od tego czy jest to środowisko naturalne, czy też przestrzeń miejska. Jest
to również istotne kryterium oceny obiektu architektonicznego wpływającej na jego
zaszeregowanie w hierarchii ważności funkcjonującej w każdej przestrzeni miejskiej.
Budynki konkurują niejako ze sobą swoimi odważnymi przestrzennie i wizualnie
bryłami, a także wyrafinowanymi pod względem estetycznym i technologicznym
elewacjami. Atrakcyjny wygląd obiektu architektonicznego i pozytywne wrażenia
estetyczne mają istotny wpływ na podniesienie prestiżu i oceny firm, których siedziby
169
znajdują się w tych obiektach” .
W ostatnich latach dodatkowym kryterium podnoszącym status realizacji stał się stopień jej
ekologiczności, określany wg wielokryterialnych systemów oceny jakości, np. LEED, BREAM,
Minergie.
6.3.1 informacja o funkcji obiektu
We współczesnej architekturze coraz częściej odchodzi się od elewacji, które w jednoznaczny
sposób identyfikują budynek z jego funkcją. Analizując wybrane przykłady można odnieść
wrażenie, że głównym czynnikiem pozwalającym na odgadnięcie funkcji są: skala, siatka
podziałów z przeszkleniami oraz forma budynku. W nielicznych przypadkach projektanci
pokusili się o zamieszczenie detalu ułatwiającego rozpoznanie funkcji, jak miało to miejsce w
170
architekturze historycznej.
167
Stiasny G., Budynek biurowy Zana House w Lublinie, Architektura Murator, 04 2010 r., s. 67
Bąkowska M., Barwa w architekturze współczesnej. Między globalizacją a identyfikacją miejsca, Teka
Kom. Arch. Urb. Stud. Krajobr. – OL PAN 2007, s. 18
169
Barnaś J., Elewacje dynamiczne – kształtowanie nowoczesnych elewacji – dobór technologii i
materiałów, Czasopismo Techniczne, 2-A/1/2011 r., zeszyt 11, str. 8
170
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje…, op.cit., s. 35
168
62
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
W budynku Hameelinna Provincial Archive architekci zaprojektowali fasadę z betonu
graficznego, przedstawiającą litery, znaki i fragmenty zdań, zaczerpnięte z historycznych
dokumentów przechowywanych w tym obiekcie. Nieco inne podejście zaprezentowali autorzy
obudowy generatora energii dla cementowni Argos. Podstawowym wymogiem inwestora była
taka koncepcja elewacji, która będzie współgrać z charakterem i profilem prowadzonej
171
działalności . Zrealizowana fasad ma postać ściany osłonowej z prefabrykatów wytworzonych
z lekkiego betonu. Generator pełni funkcję obiektu referencyjnego, prezentującego standard i
możliwości jakie oferuje producent cementu.
W przypadku budynku ROC Mondriaan Laak II trudno doszukiwać się powiązań między
charakterem elewacji a funkcją. Może on kojarzyć się z hotelem, obiektem zamieszkania
zbiorowego, biurowcem a nawet szkołą. Jest to celowy zabieg projektantów, ponieważ tylko
przez określony umową, początkowy okres użytkowania ma pełnić rolę kampusu
uniwersyteckiego. W przyszłości właściciel planuje przekształcić go w dwa odrębne budynki
biurowe
172
.
Ciężko dopatrzyć się również różnic estetycznych w budynku banku w Götzis, domu
jednorodzinnego Silent House czy galerii Four Boxes. Wszystkie charakteryzują się podobną
minimalistyczną, prostopadłościenną formą, zastosowanym materiałem wykończeniowym oraz
skalą.
6.3.2 symbolika i treści emocjonalne
„Forma elewacji, zbudowana przy użyciu odpowiednich środków wyrazu (skala,
proporcje, artykulacje, kształty bryły) intensywnie i sugestywnie oddziałuje na psychikę
173
obserwatora, wywołując stany emocjonalne o określonym ładunku”
Zadaniem architekta jest dobranie środków wyrazu aby osiągnąć pożądany efekt.
Najczęściej dąży się do tworzenia kompozycji, które sprzyjają poczuciu zadowolenia, relaksu,
przyjemności.
Do środków, po które architekci najczęściej sięgają, aby osiągnąć ten cel można zaliczyć:
regularne rytmy i podziały, znane lokalne motywy, ludzką skalę, naturalną zieleń wokół budynku
jak i na nim, miękkie formy, naturalne materiały.
Regularny rytm jest w pewnym stopniu przypisany fasadom wykonanym w technologiach
opartych na prefabrykacji. Wiąże się on ze stosowaniem powtarzalnych elementów. Tu zadanie
projektanta może ograniczać się do przyjęcia siatki modularnej o odpowiednich proporcjach
oraz do opracowania formy poszczególnych typów komponentów.
W przypadku domu jednorodzinnego Pentimento House, wybór technologii był wynikiem
ograniczonego budżetu
174
. Stworzony od podstaw system budowy pomaga wpisać się
171
http://www.archdaily.com/68511/argos-building-for-an-electrical-generator-at-a-cement-factory-felipegonzalez-pacheco, (data dostępu: 16.06.2015 r.)
172
http://www.liag.nl/en/assignments/item39/, (data dostępu: 22.08.2015 r.)
173
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje…, op.cit., s. 40
174
Gillin J., Quito Parts, Dwell 12/01 2013 r., s. 99
63
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
architekturze w zastany krajobraz. Ściany w postaci ażurowych płaszczyzn z poziomych belek i
donic, wpuszczają niezbędną ilość światła do wnętrza i porastają lokalną roślinnością.
Zatopiony w naturalnym środowisku dom tworzy warunki doskonale sprzyjające odpoczynkowi.
Zupełnie inna sytuacja ma miejsce w przypadku domu Project X. Minimalistyczna, hermetyczna,
prostopadłościenna bryła, stwarza wrażenie obiektu niedostępnego. Aby zmienić w pewnym
stopniu jej charakter, architekt zdecydował się wprowadzić na fibrocementowej okładzinie
wytrawione wzory przedstawiające gałęzie drzew, oplatające budynek z każdej strony. Zabieg
ten pomaga przełamać surowość formy i zintegrować go z otaczającym, naturalnym
krajobrazem. Podobny zabieg zastosowany został na elewacji niemieckiej ambasady w
Warszawie. Przestrzenny relief na betonowych prefabrykatach barwionych zielonym
175
pigmentem, imituje wijące się po ścianie pnącza . Celem autora była integracja dwóch
176
środowisk – naturalnego i sztucznego .
City of Justice to z kolei zespół budynków biurowych w Barcelonie. Wykonany z niemal 12
tysięcy wielkogabarytowych prefabrykatów o jednakowej formie, mógłby stworzyć niezwykle
przytłaczające wrażenie monotonią i skalą. Jednak architektura ta, dzięki wprowadzeniu
stonowanej kolorystyki, czytelnemu układowi urbanistycznemu, regularnym, prostym i
dostosowanym do skali człowieka podziałom, wywołuje pozytywne odczucia. Według autora
tego monumentalnego kompleksu sądowego, Davida Chipperfielda, wyrazistość i prostota
177
fasad ma symbolizować przejrzystość prawa i dawać poczucie bezpieczeństwa i równości .
Symboliczne poczucie pewności i bezpieczeństwa mają zapewniać również fasady masywne,
ciężkie z niewielką liczbą otworów okiennych i drzwiowych. Wykonane z materiałów
wytrzymałych i trwałych jak kamień czy beton. Takie środki stosują chętnie projektanci przy
realizacjach, w których funkcja wiąże się z obronnością, przechowywaniem cennych
dokumentów i danych, np. bank w Götzis czy serwerownia Experian Data Center.
Całkowita rezygnacja z przeszkleń w elewacji i jakichkolwiek elementów umożliwiających
wgląd do wnętrza oraz obserwowanie świata zewnętrznego ze środka obiektu, skutkuje
wywołaniem nieprzyjemnego poczucia izolacji, niepewności a nawet strachu i stanów lękowych.
Efekt ten może być wzmocniony ograniczeniem dostępu światła naturalnego, wprowadzeniem
mrocznej kolorystyki i rzadko spotykanych w przyrodzie kątów ostrych. Arsenał tych środków
został wykorzystany w projekcie muzeum znajdującego się w miejscu byłego niemieckiego
obozu koncentracyjnego w Sachsenhausen. Zabiegi te są celowe i mają symbolizować
178
odczucia towarzyszące osobom tam więzionym w okresie powojennym .
175
Menzel L., Facades, Design Construction Technology, German Embassy, Warsaw, Braun, Salenstein
2012 r., s. 198,
176
Mindermann K., Opus C, Concrete Architecture and Design, 02 2010 r.
177
City of Justice, Barcelona and L'Hospitalet de Llobregat, Spain 2002-2009, Architecture and Urbanism
nr 473, 02 2010 r., s. 83
178
Museum of Soviet Special Camp in Sachsenhausen, Detail 04 2003 r., s. 334
64
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
6.3.3 prestiż i status budynku
Budynek jest wizytówką samego inwestora oraz prowadzonej przez niego działalności.
Standard domu lub firmy unaocznia kondycję finansową właściciela i status w środowisku.
Dlatego ogromną wagę przywiązuje się do projektu i wykończenia fasady, która jako
zewnętrzna powłoka budynku, trafia do najszerszego grona odbiorców.
W pierwszej kolejności, poza lokalizacją, zwraca się uwagę na formę i ogólny charakter obiektu.
Te często są wynikiem upodobań samego inwestora, który powierza projekt architektom o
wypracowanej renomie, znanym ze swych głośnych i uznanych realizacji. Nazwisko projektanta
jest również jednym ze środków zapewniających szacunek w odpowiednich kręgach.
Pochodząca z Iraku Zaha Hadid, zdobywczyni nagród Pritzkera i Miesa Van Der Rohe, jest
niewątpliwie jednym z najpopularniejszych architektów obecnych czasów. Jej realizacje są
niezwykle śmiałe i odważne w swej formie. Zazwyczaj nie wpisują się w zastane środowisko
tylko całkowicie je dominują. Między innymi z tych względów, jest ceniona przez inwestorów,
którym zależy na rozgłosie i przyciąganiu uwagi. Ostatnie zrealizowane projekty jej autorstwa
wykończone są prefabrykatami z betonu i fibrocementu. Pierresvives to przykład budynku
użyteczności publicznej zrealizowanego w Montpellier, na południu Francji. Potężna bryła o
dynamicznych podziałach całkowicie zmieniła oblicze otoczenia. Fasada wykonana została z
wielkogabarytowych elementów betonowych w jasnym naturalnym odcieniu. Ich waga sięga
179
ponad 20 ton a zewnętrzne wymiary przekraczają 13 metrów. W tym przypadku o prestiżu
realizacji świadczą: nowoczesna, niespotykana forma, doskonałej jakości materiały, perfekcyjne
wykonanie, renoma architekta i lokalizacja – w Montpellier znajdują się jedne z najszybciej
180
rozwijających się instytutów badawczych i zakładów przemysłowych .
Gmach Centrum Kultury im. Hajdara Alijewa w Baku ma postać wielokrzywiznowych fałd
nachodzących na siebie, płynnie przechodzących z podziałów w posadzce placu w elewacje i
dach. Jego fasada, wykończona została panelami z GFRC (beton zbrojony włóknem szklanym)
i GFRP (kompozyt polimerowy wzmacniany włóknem szklanym), w zależności od funkcji, jaki
dany jej fragment pełni. Tylko te materiały mogły w pełni oddać miękkie linie budynku, będąc
jednocześnie
odpornymi
na
duże
zanieczyszczenie
powietrza,
wynikające
z
pracy
zlokalizowanych w pobliżu rafinerii. Każdy z 15 tysięcy elementów fasady ma inną geometrię a
ich wymiary sięgają nawet 7 m. Wykonane zostały przy użyciu jednorazowych form,
181
zrealizowanych przy użyciu wycinarek CNC i frezarek 3D . Na status tej realizacji wpływa
głównie oryginalna forma, sygnowana przez Zahę Hadid, pokryta śnieżnobiałą okładziną z
najnowszej generacji materiałów, użytych w innowacyjny sposób.
179
Kaltenbach F., Boomtown Montpellier - a Cruise Ship on the Runway to the Future, Detail 11 2012 r., s.
1250
180
http://pl.wikipedia.org/wiki/Montpellier; (data dostępu: 19.05.2014 r.)
181
Dispenza K., Zaha Hadid’s Heydar Aliyev Cultural Centre: Turning a Vision into Realisty,
http://buildipedia.com/aec-pros/from-the-job-site/zaha-hadids-heydar-aliyev-cultural-centre-turning-avision-into-reality, (data dostępu: 26.04.2014 r.)
65
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Siedziby prężnie rozwijających się firm o postępowym charakterze działalności, są niemal
zawsze odzwierciedleniem dążeń ich właścicieli. Dzięki takim inwestorom rynek budowlany się
rozwija a architekci mogą eksperymentować z niestandardowymi technologiami. Przykładem
obiektu wykorzystującego rzadko stosowaną konstrukcję jest Atlas Building. Fasada ma postać
ażurowego, zewnętrznego szkieletu nośnego, wykonanego z wielkowymiarowych
prefabrykatów. Wytworzono je z samozagęszczalnego betonu z dodatkiem dwutlenku tytanu,
182
dzięki czemu powierzchnia jest niezwykle gładka i posiada właściwości samoczyszczące .
Niekonwencjonalny system w połączeniu z nowoczesnym, laboratoryjnie opracowanym
materiałem wpisuje się w profil działalności badawczej uczelni, materializuje charakter
prowadzonych prac.
Współcześni inwestorzy coraz większą wagę przywiązują do stopnia ekologiczności swoich
budynków. Działania te wiążą się oczywiście z obniżeniem energochłonności czyli
oszczędnościami w czasie użytkowania ale również za zrównoważonym procesem
projektowania, budowy, a nawet ewentualnej adaptacji czy rozbiórki. Im wyższa ocena
otrzymana w wielokryterialnym systemie tym większy prestiż właściciela, co pociąga za sobą
zainteresowanie najemców, kupców czy inwestorów.
Prefabrykacja odgrywa dużą rolę w procesie ograniczania zużycia energii w trakcie budowy
(rozdział 9), przez co liczy się w trakcie prowadzenia certyfikacji. Przykładem obiektu
zrealizowanego przy zastosowaniu betonowych prefabrykatów elewacyjnych jest biurowiec One
Coleman Street w Londynie, który otrzymał ocenę „very good” w systemie BREAM. Z kolei
szwajcarskie standardy Minergie zostały spełnione w sportowym centrum Mülimatt. Perot
Museum of Nature and Science otrzymał złoty certyfikat w amerykańskim systemie LEED oraz
183
a Masdar Institute jest w trakcie oceny przez system Emiratów
85% w skali Green Globes
Arabskich – Estidama Pearl Rating.
Spośród wszystkich czynników, które mają wpływ na prestiż i status budynku, większość
jest w mniejszym lub większym stopniu powiązana z fasadą – forma budynku, jakość i klasa
zastosowanych materiałów, innowacyjność rozwiązań budowlanych, stopień zrównoważenia
obiektu, komfort użytkowania, kolorystyka, detal architektoniczny, dominacja w otoczeniu,
prędkość starzenia się. Przytoczone przykłady dowodzą, że przy użyciu prefabrykowanych
betonowych rozwiązań fasadowych, osiągnięcie pożądanego statusu jest możliwe.
6.3.4 przynależność do kręgu kulturowego
„Informacja przekazywana przez elewacje powinna jednoznacznie określać
przynależność obiektu do pewnego kręgu kulturowego. Funkcję tę można rozumieć jako:
- wpisywanie się w tradycję miejsca, w którym ma stanąć obiekt
182
Bizley G., Atlas Building. Research cube is not just a pretty facade, [w:] Concrete Quarterly 220, lato
2007 r., s. 8-11
183
Garber R., BIM Design: Realising the Creative Potential of Building Information Modelling, John Wiley &
Sons 2014, s. 78
66
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
- informowanie o tym, do jakiego kręgu kulturowego należy inwestor / właściciel /
użytkownik lub też projektant.
184
Tak przynajmniej nakazuje tradycja architektoniczna.”
Stosowanie tak powszechnego materiału jak beton w połączeniu z uprzemysłowionymi
technologiami, mogłoby skutkować powstaniem jednakowych, pozbawionych jakiejkolwiek
tożsamości kulturowej obiektów.
Kreatywne podejście architektów jak i technologów do tego popularnego tworzywa stworzyło
szereg środków, które pozwalają na manifestowanie lokalnych tradycji czy przynależności w
sposób dosłowny jak i metaforyczny.
Zrealizowana w 2000 roku w Berlinie ambasada Meksyku, mimo iż jest obiektem
nowoczesnym w wyraźny sposób nawiązuje do tradycji meksykańskiej architektury poprzez
sposób wykończenia powierzchni betonu, imitującego naturalny kamień pochodzący z Ameryki
Środkowej. Pionowe filary od strony wejścia są samonośnymi prefabrykatami o funkcji
zacieniającej. Ich młotkowane powierzchnie miały być początkowo wykonane przez kamieniarzy
sprowadzanych do tego celu z Meksyku, jednak ostatecznie prace wykonane zostały przez
185
lokalnych rzemieślników, posługujących się młotami pneumatycznymi .
Fasady holenderskich budynków Silver Park Quay, Project X czy ROC Mondriaan Laak II w
bardzo wyraźny sposób nawiązują do twórczości miejscowych artystów. Biurowiec Silver Park
Quay i dom jednorodzinny Project X czerpią z dorobku Mauritiusa Eschera, malarza i grafika,
który sławę zdobył ukazując przestrzenne elementy w sposób sprzeczny z doświadczeniem
186
wzrokowym. Z kolei kampus uniwersytecki ROC Mondriaan Laak II wykorzystuje paletę barw
jaką posługiwał się jeden z najsłynniejszych holenderskich malarzy – Piet Mondrian (czerwony,
niebieski, żółty, jasny i ciemny popiel).
Najczęściej stosowanym środkiem, mającym za zadanie nawiązać do lokalnej tradycji jest
przetwarzanie detalu z architektury bądź innej dziedziny sztuki, często ludowej. W szkole Flor
del Campo w Kolumbii, zacieniający betonowy ażur inspirowany był stosowanymi od wieków w
187
lokalnym budownictwie ogrodzeniami plecionymi z gałęzi . Przy adaptacji kamienic na hotel
Fouquet’s Barrière w Paryżu, sięgnięto po wzorce typowe dla haussmanowskiej zabudowy w
bardzo dosłowny sposób – zeskanowano oryginalną fasadę kamienicy a następnie przy
pomocy współczesnych technik ją zrekonstruowano w betonowych płytach i nałożono na
elewacje przebudowywanych obiektów.
Na fasadzie nowo powstałego muzeum Nottingham Contemporary, architekci posłużyli się
fragmentem odnalezionej wiktoriańskiej koronki (charakterystycznej dla regionu) aby stworzyć
188
przestrzenny ornament na powierzchni prefabrykowanej okładziny pokrywającej budynek .
184
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje…, op. cit., s. 50
Bennett D., The Art of Precast... op. cit, s. 98
186
http://pl.wikipedia.org/wiki/Maurits_Cornelis_Escher; (data dostępu: 26.05.2012 r.)
187
Argenti M., Giancarlo Mazzanti Felipe Mesa / Plan:B Arquitectos, Scuola Flor del Campo, Materia nr
70, 2011 r., s. 106
188
Nottingham arts centre features concrete with a trace of lace, Concrete Quarterly, lato 2008 r., s. 2
185
67
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Również w Polsce można odnaleźć przykłady
architektury wykończonej fasadowymi
elementami z betonu, nawiązującymi do sztuki ludowej. Centrum Nowoczesnego Kształcenia
Politechniki Białostockiej zostało obłożone perforowanymi, fibrocementowymi płytami z
189
wyciętym wzorem tradycyjnej podlaskiej wycinanki, autorstwa Jadwigi Solińskiej .
Wymienione przykłady w bardzo wyraźny sposób określają swoją przynależność do danego
kręgu kulturowego. Część architektów stara się podchodzić do poruszonego zagadnienia w
sposób mniej dosłowny, sięgając po środki nie zawsze czytelne i zrozumiałe dla odbiorcy.
Zaprojektowane przez Davida Chipperfielda centrum handlowe Kaufhaus Tyrol w Innsbrucku,
wpisuje się w historyczny kontekst i tkankę architektoniczną poprzez dostosowanie swoich
gabarytów do otoczenia, zachowanie zbliżonych linii podziałów, linii zabudowy i subtelną
190
kolorystykę. Ma charakter bardzo współczesny ale z szacunkiem odnosi się do sąsiedztwa .
Podobnie Centrum Chopinowskie projektu Bolesława Stelmacha, w Warszawie. Dolna jego
część, będąca umownym odtworzeniem, przy użyciu współczesnych technologii, zburzonej
kamienicy, ma być hołdem dla wszystkiego, co zostało zniszczone, co już nie istnieje, między
innymi w wyniku II Wojny Światowej, w czasie której miasto zostało zrównane z ziemią a
191
następnie odbudowane z popiołów . Nie mamy tu do czynienia z dosłowną odbudową –
uproszczona, betonowa fasada jest tylko śladem po autentycznej wartości, która została
stracona.
6.3.5 czas powstania obiektu
Panuje pogląd, że fasada budynku powinna reprezentować ducha czasów, w których
192
powstała . Przekonanie to wynika z powszechnego zjawiska przypisywania danej epoce
określonego języka najczęściej stosowanych form, w wyniku czego skrystalizowały się tzw. style
architektoniczne. Charakteryzują się one zespołem cech estetycznych i technologicznych
typowych dla budowli powstałych we wskazanym okresie rozwoju i kręgu kulturowym.
Początki uprzemysłowionego budownictwa betonowego sięgają końca XIX wieku. Wtedy to
zaczęto stosować żelbetowe prefabrykaty do wznoszenia obiektów architektonicznych (rozdział
3.3). Jest to technologia stosunkowo młoda więc realizacje powinny kojarzyć się z architekturą
nowoczesną, choćby ze względu na proste, pozbawione detalu (często z powodów
ekonomicznych i technologicznych) formy. Dokładne rozpoznanie wieku, wymaga od
obserwatora doskonałej znajomości trendów panujących w poszczególnych okresach XX wieku
oraz wiedzy z zakresu technologii, która w ciągu ostatniego stulecia rozwijała się wraz z
gwałtownie wzrastającymi standardami budownictwa.
Nurtem architektury modernistycznej, który wiąże się między innymi z popularyzacją
estetyki surowego betonu, jest brutalizm. Określenie to narodziło się w połowie XX wieku, w
189
Bieganowski S., Lokalny punkt odniesienia, Architektura Murator 03 2013 r., s. 46
Loegler R., Prosto ale nie prostacko, Architektura & Biznes, 7/8 2013 r., s. 76
191
Pięciak P., Z prochu spopielonego domu, Budownictwo, Technologie, Architektura nr 2 (58) 2012 r., s. 24
192
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje…, op.cit., s. 52
190
68
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
momencie powstania Jednostki Marsylskiej i Klasztoru La Tourette Le Corbusiera. Jak zauważa
M. Charciarek:
„Obie budowle – mocne w wyrazie – nieotynkowane, bez retuszy, szare, chropowate
w fakturze, z widocznymi znamionami niedoróbek wykonawczych, ogłosiły światu
193
powstanie określenia béton brut oraz zainicjowanie brutalizmu architektonicznego” .
Obiekty takie jak IBM Research Complex Marcela Breuera czy Habitat 67 Moshe Safdiego,
doskonale wpisują się w tą niezwykle charakterystyczną estetykę w wyniku czego stosunkowo
łatwe byłoby określenie przybliżonego czasu ich realizacji.
Określenie wieku może być problematyczne w momencie wprowadzenia przez architekta
do budynku współczesnego, detali typowych dla stylu historycznego. Nawet, jeśli są one
przetworzone na aktualny język to o formie decydują najbardziej znamienne dla okresu
atrybuty. Taka sytuacja ma miejsce w przypadku hotelu Fouquet’s Barrière z 2006 roku lub
Centrum Chopinowskiego. Oba budynki mogą kojarzyć się z zabudową historyczną. Dopiero
zastosowane technologie i nowoczesne rozwiązania pozwalają na właściwe odczytanie wieku.
Jeszcze inaczej wygląda sytuacja w przypadku architektury postmodernistycznej, która z
założenia miała odwoływać się do historii i tradycji miejsca, w którym powstaje. Ricardo Bofill
projektując Pałac Teatru Abraxas posłużył się wieloma środkami, aby unikając dosłowności,
odnieść się do przeszłości. Betonowe prefabrykaty imitujące kamienne kolumny z kanelurami,
kapitele, gzymsy i pilastry decydują o ostatecznym charakterze zabudowy. Odniesienia
historyczne, zarówno te dotyczące całego układu jak i najdrobniejszych detali są głęboko
zakorzenione we francuskiej kulturze. Silnie przekształcone i zmodyfikowane przez Bofilla,
194
Mimo iż
wskazują sposób jak można by przywrócić je architekturze współczesnej.
poszczególne detale łatwo skojarzyć z danym okresem czy stylem architektonicznym, całość
195
daje się czytać jako budowla zupełnie współczesna .
Proces starzenia się budynków można również uznać za środek ułatwiający rozpoznanie
czasu ich powstania. Każdy ze stosowanych w budownictwie materiałów ma inną żywotność.
Na prędkość postępowania deterioracji wpływają czynniki zewnętrzne, takie jak poziom
zanieczyszczenia
powietrza,
stopień
agresywności
czynników
biologicznych, mechanicznych, standard projektu i wykonania.
fizykochemicznych,
Starzenie się materiałów niekoniecznie musi być rozpatrywane w kategoriach negatywnych. W
okresie popularności nurtu brutalistycznego:
„Uważano, że ślady, które na powierzchniach pozostawia zastosowana technologia, a
później upływający czas, są naturalną wartością architektury. Najchętniej stosowano
materiały uznawane za takie, które dobrze się starzeją, a patyna, która je pokrywa, nie
obniża, lecz podnosi ich estetyczną wartość. Budynki o niestarannych, szybko
193
Charciarek M., Etyka betonowego brutalizmu, Budownictwo, Technologie, Architektura, październikgrudzień 2011 r., s. 25
194
http://www.ricardobofill.com/EN/683/PROJECTS/Les-Espaces-d-Abraxas-html (odczyt z dn. 24 lutego
2013 r.) – oficjalna strona biura
195
Charciarek M., Związki idei i materii w architekturze betonowej, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej,
Kraków 2015 r. s. 94
69
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
patynujących fakturach stawały się, jak pisał Banham, wspaniałymi ruinami”
196
(„magnificent ruins”) niedługo po powstaniu. Brutaliści cenili taki efekt.”
Współcześni architekci mają do dyspozycji szereg środków, które mogą zwiększyć odporność
betonowych fasad na niszczące działanie wymienionych czynników:
•
beton samoczyszczący – z dodatkiem dwutlenku tytanu, który sprawia, że powłoka staje
się samoczyszcząca - wszystkie organiczne, gromadzące się zanieczyszczenia, są
rozkładane przez promieniowanie słoneczne i spłukiwane wraz z deszczem. Zastosowany
w Atlas Building, Jubilee Church.
•
beton samozagęszczalny – mieszanka betonu, zdolna do szczelnego wypełnienia matryc
bez użycia wibratorów. Uzyskane powierzchnie są idealnie gładkie, dzięki czemu nie
gromadzi się w nich woda i zanieczyszczenia, długo zachowują estetyczny wygląd.
Zastosowany w Atlas Building, Mülimatt Sports Centre.
•
impregnaty – hydrofobowe środki impregnujące, najczęściej całkowicie bezbarwne, służą
zabezpieczaniu ścian i elewacji głównie przed wnikaniem wody opadowej. Zastosowane
między innymi w obiekcie Pierresvives, Museum of Soviet Special Camp, szkole
podstawowej w Monachium.
•
Ductal - materiał o wysokiej wytrzymałości, szczelnej mikrostrukturze przekładającej się na
niepodatność na czynniki chemiczne, w tym sole i na mróz, ponadto o wysokiej odporności
ogniowej. Szczelność struktury chroni stalowe włókna przed korozją.
RATP Bus Center, żłobku Cräche rue Pierre Budin.
•
197
Zastosowany w
barwienie masy betonowej pigmentem – trwały, niezmywalny kolor elewacji, odporny na
działanie promieni słonecznych. Zastosowany w budynku banku w Götzis, zespole City of
Justice, biurowcu Diagonal 197, w szkole podstawowej w Monachium.
6.4 Kształtowanie estetyki obiektu
Na estetykę obiektu architektonicznego ma wpływ bardzo szerokie spektrum czynników. W
niniejszej pracy przeanalizowano jedynie te, które wynikają bezpośrednio z decyzji o
zastosowaniu prefabrykowanych elementów betonowych na elewacjach.
Jak zauważa M. Twarowski, na plastykę bryły największy wpływ mają faktura materiału,
barwa i światło:
„Wszystkie te trzy czynniki występują zawsze razem, bo bez światła nic nie
zobaczymy, każda forma ma barwę a każdy materiał fakturę. Jednak znaczenie i rola
każdego z tych czynników w kompozycji może być różna w zależności od doboru barw,
198
faktury i intensywności oświetlenia.”
196
Niebrzydowski W., Rola i znaczenie faktury materiału w architekturze brutalistycznej. [w:] Architecturae
et Artibus, 01 2011 r., s. 28
197
http://www.ductal-lafarge.com/wps/portal/ductal/1_3-Ductal_in_a_word; (odczyt z dn. 24 maja 2014 r.)
198
Twarowski M., Słońce w architekturze, Arkady, Warszawa 1960 r., s. 140
70
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
6.4.1 znaczenie materiału
Decyzja o wyborze materiału wykończeniowego, który będzie wpływał na ostateczny
charakter architektoniczny projektowanych obiektów, musi zostać podjęta już na etapie
koncepcji gdyż ma ścisły związek między innymi z pożądanym wyrazem estetycznym,
rodzajem konstrukcji, otoczeniem, formą obiektu, standardem energetycznym czy
możliwościami finansowymi inwestora. Każdy ze stosowanych w budownictwie materiałów ma
szereg zalet i wad. Do mocnych stron betonu w zakresie oddziaływania na ocenę wartości
estetycznych zaliczyć należy:
•
szczerość tworzywa – w połowie XX wieku, głównie za sprawą realizacji architektów
199
późnego modernizmu, zyskał został uznany za materiał szlachetny, prestiżowy . W
jednym z wywiadów architekt, S. Kuryłowicz, stwierdził, że jest to
„… materiał bardzo uczciwy. On nic nie udaje, jest jaki jest.” „…coraz więcej
inwestorów dowiaduje się, że beton to nie tylko szara maź, którą wlewa się w szalunki,
200
ale szlachetny materiał, którego zastosowanie może dać znakomite efekty.”
Beton sam w sobie jest więc obecnie tworzywem kojarzącym się z obiektami o wysokim
standardzie realizacyjnym, informującym o statusie inwestora.
•
duża odporność na niszczące działanie czynników fizykochemicznych, biologicznych i
mechanicznych, która w znacznym stopniu ogranicza proces zwany starzeniem się
budynku (rozdział 6.3.5) oraz eliminuje konieczność prowadzenia częstych zabiegów
konserwacyjnych.
•
swoboda w zakresie kształtowania przestrzennego zarówno poszczególnych
prefabrykowanych elementów (Perot Museum of Nature and Science, Silver Park Quay, jak
i całej bryły (Habitat 67, Jubilee Chuch, Storer House).
•
możliwość prefabrykacji – seryjnego, przemysłowego wytwarzania komponentów o
najwyższych parametrach jakościowych. Walory te odgrywają kluczową rolę przy
projektowaniu, wznoszeniu i funkcjonowaniu obiektów, w których podstawowym środkiem
kompozycyjnym fasady jest powtarzalny, regularny rytm (City of Justice, Canada Hotel,
Atlas Building).
•
możliwość tworzenia rozrzeźbionego detalu, nawiązującego do minionych stylów
architektonicznych (Hotel Fouquet’s Barrière, Pałac Teatru Abraxas)
•
szeroki zasób środków kształtujących estetykę powierzchni prefabrykatów:
- dobór kolorystyki – istnieje szeroki wachlarz barw i ich odcieni, jakie można nadać
mieszance betonowej. Najczęściej odbywa się to poprzez zastosowanie odpowiedniego
199
Charciarek M., Etyka betonowego brutalizmu, Budownictwo, Technologie, Architektura, październikgrudzień 2011 r., s. 26
200
Piestrzyński P., Materiał uczciwy, jest jaki jest., Budownictwo, Technologie, Architektura, nr 25, 2004 r.,
s.14
71
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
cementu, wprowadzenie dodatków w postaci pigmentu lub kruszywa, ewentualnie przez
barwienie gotowej powierzchni
201
.
W przypadku takich realizacji jak budynek agencji reklamowej w Monachium, Szkoła
Podstawowa w Monachium, zespół City of Justice, biurowiec Diagonal 197, Teatr Pałacu
Abraxas, różnorodność barw poszczególnych elementów wynika z wprowadzenia pigmentu
do mieszanki.
Fasada synagogi w Dreźnie wykonana została z betonu z dodatkiem zmielonego
piaskowca, który nadał jej delikatny, żółtawy kolor, nawiązujący odcieniem do lokalnego,
tradycyjnego budulca
202
. W galerii handlowej Kaufhaus Tyrol, biel prefabrykatów osiągnięto
203
poprzez zmieszanie jasnego cementu z kruszonym marmurem .
- dobór faktury – w przypadku kształtowania widocznych powierzchni komponentów,
projektanci mają niemal nieograniczone pole do popisu. Działania wpływające na
ostateczny efekt można podejmować przed wylaniem mieszanki, w trakcie wiązania jak i po
całkowitym stwardnieniu. Właściwości powierzchni zależne są od zastosowanych
szalunków, które mogą być wykonane z desek, płyt wiórowych, tworzywa sztucznego lub
blachy stalowej. Powierzchnia prefabrykatu będzie więc odzwierciedlała w pewnym stopniu
charakter materiału wykorzystanego do budowy formy, istnieje jednak możliwość
204
wprowadzenia matryc plastikowych, gumowych lub styropianowych , których zadaniem
jest nadanie precyzyjnie zaprojektowanych, indywidualnych parametrów, niezależnych od
powierzchni materiału z którego wykonany jest szalunek.
W galerii sztuki Nottingham Contemporary wykorzystane zostały lateksowe matryce,
205
odzwierciedlające wzór wiktoriańskiej koronki . Powstały na powierzchni prefabrykatu
ornament ma nawiązywać do lokalnej sztuki ludowej. Znacznie bardziej złożony proces miał
miejsce przy realizacji fasady Perot Museum of Nature and Science, która ma nasuwać
skojarzenia z naturalnymi uwarstwieniami formacji skalnych. Nieregularną powierzchnie
udało się uzyskać dzięki drewnianym szalunkom i drobnym elementom z tworzywa
sztucznego, z których układano na dnie negatyw pożądanej tektoniki. Ich układ był
zmieniany przed każdym zalaniem
206
. Z kolei fasada mieszczącej się w Warszawie
Ambasady Niemieckiej pokryta jest barwionymi na zielono płytami o powierzchni imitującej
porastające pnącza.
Wpływ na fakturę w trakcie wiązania betonu, możliwy jest dzięki zastosowaniu środków
opóźniających ten proces. Dezaktywator,
„…nanoszony jest w postaci pasty, lakieru, płynu bądź arkuszy nasączonego papieru
umieszczanego na powierzchni deskowania. Głównym zadaniem opóźniacza jest
201
Kuniczuk K., Beton Architektoniczny: wytyczne techniczne, Polski Cement, Kraków 2011 r. s. 63
Bennett D., The Art of Precast... op. cit, s. 92
203
Learning from history, Concrete Quarterly jesień 2010 r., nr. 233, s. 11
204
Kuniczuk K., Beton…, op. cit. s. 53
205
Nottingham arts centre features concrete with a trace of lace, Concrete Quarterly, lato 2008 r., s. 2
206
Stephens S., Sheared and Shirred: Surfaces and Solids, Architectural Record 01 2013 r., s. 80
202
72
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
spowolnienie lub niedopuszczenie do wiązania powierzchniowej warstwy betonu, aby
po stwardnieniu betonu można było wyeksponować kruszywo, usuwając warstwę
207
niezwiązanego zaczynu lub zaprawy. ”
Fotobeton to technologia, polegająca na przenoszeniu motywu ze zdjęcia na powierzchnię
elementu, poprzez zastosowanie wspomnianej substancji opóźniającej wiązanie betonu.
Powstały obraz jest więc nie zwykłym nadrukiem, tylko tworzy się w warstwie licującej na
skutek różnych okresów dojrzewania mieszanki w obrębie jednej powierzchni. Dzięki
takiemu rozwiązaniu nie jest on podatny na zmywanie czy płowienie. Na podobnej zasadzie
bazuje, zastosowana w budynku Hämeenlinna Provincial Archive, technologia firmy Graphic
Concrete. Betonowe panele elewacyjne wykonano z mieszanki białego cementu i ciemnego
kruszywa. Widoczne jasne znaki na czarnym tle, pojawiły się za sprawą
środka
opóźniającego, nałożonego w postaci negatywu. Po spłukaniu następnego dnia, litery i
znaki pozostały białe natomiast przestrzenie między nimi spłynęły, ujawniając ciemną
208
barwę kruszywa .
Często spotykaną praktyką jest obróbka prefabrykatów po wyjęciu z formy. Można w
ten sposób nadać im fakturę, jaką trudno jest uzyskać przy użyciu matrycy. Najczęściej
stosuje się: młotkowanie, groszkowanie, grotowanie, piaskowanie, trawienie kwasem,
ryflowanie, szlifowanie
209
.
Frontowa elewacja znajdującej się w Berlinie Ambasady Meksyku, wykonana została z
elementów, których powierzchnię poddano obróbce młotami pneumatycznymi aby uzyskać
fakturę zbliżoną do tej tradycyjnie stosowanej w Meksyku.
W przypadku domu jednorodzinnego Project X powierzchnia fibrocementowej okładziny
została poddana trawieniu kwasem, jednak w taki sposów, aby uzyskać na niej delikatny
210
rysunek wijących się gałęzi .
6.4.2 znaczenie barwy
Odpowiednio dobrana barwa fasady może sprawić, że budynek zdominuje otaczającą go
211
przestrzeń lub wtopi się w nią by pozostać trudnym do zauważenia . Może nadać mu lekkości
i smukłości lub wręcz przeciwnie – sprawić by stwarzał wrażenie ciężkiej, masywnej fortecy.
Kolor w architekturze zawsze odgrywał istotną rolę a wszystkie funkcje, które można by mu
przypisać trudno wyliczyć.
„Badania naukowe wykazały, że znacznie bardziej działa na oglądającego barwa niż
forma, która odbierana jest w sposób bardziej racjonalny. Stąd działanie architekta w
207
Kuniczuk K., Beton…, op. cit. s. 55
Catinella Orrell R., Putting a fresh face on concrete panels, Architectural Record 02 2010 r., s.43
209
Bigaj P., Monolityczne technologie betonu elewacyjnego w architekturze współczesnych budynków
mieszkalnych., rozprawa doktorska opracowana pod kierunkiem prof. dr hab. inż. arch. D. Kozłowskiego,
WA PK, Kraków 2014 r., s. 147-148
210
Kolleeny J., Living on a Canal, Architectural Record 04 2010 r., s. 66
211
Bąkowska M., Barwa w architekturze współczesnej. Między globalizacją a identyfikacją miejsca, Teka
Kom. Arch. Urb. Stud. Krajobr. – OL PAN, 2007, s.18
208
73
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
celu uzyskania odpowiedniego efektu musi być bardzo solidnie przemyślane i nie może
polegać jedynie na doborze materiałów dla konkretnych barw lecz głównie na
świadomym ograniczeniu ich ilości w celu osiągnięcia właściwego efektu
212
wizualnego.”
Z powyższego stwierdzenia jasno wynika, iż aby wyeksponować formę obiektu, najlepiej nadać
jej jednolity kolor. Jasne barwy, a w szczególności odcienie bieli, pozwalają na wydobycie
pojawiającego się na elewacjach światłocienia, wzmacniając tym samym tektonikę bryły. M.
Twarowski w pracy Słońce w architekturze potwierdza, że
„…w kompozycjach wielobarwnych wyrazistość światłocienia zwykle jest bardzo
213
osłabiona na skutek konkurencyjnego oddziaływania barw.”
Zauważa również, iż
„…wielu architektów uznaje zasadę, że najpiękniejsze budowle można tworzyć tylko w
214
materiale białym, lub zbliżonym do białego”.
Zasadę tą można dostrzec w badanych na potrzeby niniejszej pracy przykładach. Na 60
wybranych obiektów aż w 37 fasada ma kolor biały lub jasnopopielaty, zazwyczaj wynikający z
właściwości zastosowanego cementu.
Wybrane kolory nie tylko mają wpływ na postrzeganie formy obiektu. Każda z barw w inny
sposób oddziałuje na odbiorcę. Może mieć działanie pobudzające do działania, rozpraszające
lub odprężające, uspokajające a nawet przygnębiające. W architekturze współczesnej
właściwości te są chętnie wykorzystywane, czego dowodem są również analizowane przykłady.
Muzeum w Sachsenhausen, upamiętniające ofiary obozu zagłady, wykończone zostało
barwionymi na czarno płytami, aby wzbudzić nastrój smutku i żałoby u odwiedzających je osób.
Żłobek Cräche rue Pierre Budin ma fasadę obłożoną śnieżnobiałymi panelami, które mają
kojarzyć się z czystością i schludnością instytucji. Najczęściej jednak wprowadzana kolorystyka
ma na celu wkomponować projektowany budynek w zastane, naturalne otoczenie (agencja
reklamowa w Monachium), pomóc nawiązać dialog z historycznym kontekstem (Kaufhaus
Tyrol), wpływać na gospodarkę energetyczną obiektu i otoczenia, przez odbijanie
promieniowania słonecznego (Perot Museum of Nature and Science) lub pomóc wyartykułować
pożądaną kompozycję całej fasady (obiekt Pierresvives) bądź jej detalu (biurowiec Silver Park
Quay).
6.4.3 znaczenie światłocienia
Oświetlenie naturalne jak i sztuczne odgrywa znamienną rolę w procesie kształtowania
architektury zarówno na etapie projektowania i użytkowania. Nie chodzi tu jedynie o spełnienie
wymagań Rozporządzenia
212
215
.
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje…, op.cit., s. 63
Twarowski M., Słońce w architekturze, Arkady, Warszawa 1960 r., s. 141
214
Ibidem, s. 141
215
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury…, op. cit. §13
213
74
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
„Światło słońca może stać się przewodnikiem po naturze danej architektury. Dlatego że
wydobywa z cienia. I przede wszystkim z tego powodu, że nieustannie wędruje w
216
zmienności swych parametrów.”
Unikalne warunki atmosferyczne w połączeniu ze stale zmieniającym się kątem padania
promieni słonecznych kreują inną każdego dnia grę cieni na powierzchni fasady budynku.
217
Nawiązując do Corbusierowskiej definicji , można stwierdzić, że światło i cień ujawniając
kształty i formy tworzą architekturę.
Projektowanie brył budynków w taki sposób, aby w pełni wykorzystywały możliwości światła
słonecznego wymaga doskonałej znajomości warunków nasłonecznienia w danej lokalizacji,
ogromnej wyobraźni oraz umiejętności pracy na modelach. Pomocnym urządzeniem okazuje
się
komputer
z
oprogramowaniem,
które
daje
możliwość
symulacji
ścieżki
słońca
charakterystycznej dla lokalizacji, pozwalając zilustrować cienie własne jak i rzucone, na
projektowanej fasadzie.
Umiejętne operowanie światłem, jako środkiem wyrazu, pozwala dostarczyć odbiorcy wielu,
nieraz skrajnych wrażeń:
•
wzmacnianie detalu – mocny światłocień na jasnej powierzchni będzie podkreślał,
uwypuklał tektonikę elewacji oraz fakturę powierzchni. Taki efekt widoczny jest na
przykładzie Synagogi w Dreźnie. Krzywolinijna bryła obiektu wynika ze stopniowego
przesunięcia każdej z warstw bloczków betonowych o stałą wartość. Jest ona na tyle
niewielka, że przy rozproszonym świetle budynek może sprawiać wrażenie monolitycznego.
W słoneczny dzień ujawnia się natura zabiegu projektantów – kolejne przesunięcia i ostre
krawędzie podkreślone zostają przez wyraźną, rozszerzającą się smugę rzucanego cienia.
Widoczne wówczas podziały zmiękczają w odbiorze masywną bryłę świątyni.
Podobny zabieg został zastosowany w budynku ambasady Niemiec w Warszawie. Światło
podkreśla zastygły w prefabrykacie wizerunek imitujący bluszcz. Za sprawą jego
przestrzennego odlewu, pojawia się wyraźny światłocień, zmieniający się wraz z porą dnia.
•
przeciwnym zabiegiem jest dążenie do ukrycia zbędnego detalu; kształtowanie bryły w taki
sposób, aby sprawiała wrażenie monolitu, niezależnie od pory dnia czy warunków
atmosferycznych. Najprostszym sposobem aby osiągnąć ten cel jest wykonanie budynku w
technologii monolitycznej, wylanie przegród na miejscu budowy, in situ, lub pokrycie ich
warstwą tynku. Obie technologie mają jednak wady – pierwsza jest kosztowna a jej
rezultaty często trudne do przewidzenia – wymaga od wykonawcy doświadczenia i precyzji.
Druga, ze względu na niskie koszty wykonania i powszechne użycie, kojarzy się z mało
prestiżowymi realizacjami.
216
Stec B., Rozważania na temat roli światła w architekturze, Architektura&Biznes, 01 2013
Le Corbusier, W stronę…, op.cit. s. 81: „ Architektura to przemyślana, bezbłędna, wspaniała gra brył w
świetle. Nasze oczy zostały stworzone do oglądania form w świetle; światła i cienie ujawniają kształty;
sześciany, stożki, kule, walce i piramidy to wielkie, podstawowe formy doskonale ujawniane przez światło.”
217
75
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Odpowiednie zabiegi użyte przy zastosowaniu technologii betonowych prefabrykatów
pozwalają na skuteczne ukrycie łączeń i stworzenie pozorów obiektu monolitycznego, z
zachowaniem wszystkich zalet tego systemu.
Budynek Pierresvives ma bogato rozrzeźbioną formę. Aby uniknąć zbędnego detalu w
postaci siatki łączeń między poszczególnymi komponentami uwydatniającej się pod
wpływem światła słonecznego, szczeliny zostały wypełnione wodoszczelnym elastycznym
218
kitem w kolorze mieszanki betonowej .
Dążenie do doskonale rytmicznej fasady widoczne jest w zespole budynków zwanym City
of Justice. Aby osiągnąć efekt tak czystej formy, bez nieplanowanego detalu, łączenia
zostały poprowadzone w miejscach, w taki sposób, aby pokrywały się z naturalnymi
krawędziami otworów okiennych.
•
zwielokrotnienie rytmu, poprzez tworzenie kopii motywu na kolejnych planach fasady. Efekt
ten można zaobserwować w budynkach, które wykończone zostały prefabrykatami w
postaci np. ażurowych ekranów przesłaniających właściwą przegrodę. Odsunięte o pewną
wartość komponenty o wyraźnym regularnym rytmie, rzucają cień na cofniętą płaszczyznę –
tło. Poza funkcją dekoracyjną, estetyczną, pełnią rolę osłonową, zabezpieczając wnętrza
obiektu przed przegrzewaniem (rozdział 6.2.1)
Wrażenie wielopłaszczyznowości fasady jest szczególnie widoczne w budynkach, gdzie
tylna przegroda ma postać przeszklenia. Pojawiające się na jej powierzchni odbicia
motywów dodatkowo wzmacniają efekt końcowy. Tego typu zabiegi można zaobserwować
przykładowo w laboratorium uniwersyteckim Atlas Building czy biurowcu Silver Park Quay.
•
zaburzenie rytmu – odpowiednie operowanie cieniem może pomóc podkreślić rytmikę
fasady, ale również wzmocnić efekt aberracji. Częstym zabiegiem stosowanym przez
architektów jest wprowadzanie kilku różnych typów prefabrykatów i komponowanie elewacji
w taki sposób aby powtarzalność nie była zauważalna. Przykładowo, posługując się dwoma
różnymi przestrzennymi komponentami można uzyskać szereg nowych konfiguracji
powstałych w wyniku rzuconego światłocienia z jednego elementu na pozostałe, z nim
sąsiadujące.
Takim rozwiązaniem posłużyli się projektanci z biura Modostudio, opracowując fasadę
budynku biurowo-magazynowego w Nola. Zastosowano 4 typy prefabrykatu o różnych
219
wymiarach i kierunku nachylenia płaszczyzn . Rzucony światłocień, zmieniający się wraz
z porą dnia, pozwala na całkowite zatracenie wrażenia powtarzalności typów elementów.
Efekt potęgowany jest przez możliwość obracania komponentów w momencie montażu.
Ciemny światłocień ślizgając się po gładkich, jasnych powierzchniach betonowych
prefabrykatów kreuje z każdą minutą inne, nowe wzory na elewacji.
•
218
219
76
oddziaływanie na proporcje bryły – taki zabieg ma za zadanie najczęściej zdeformować
optycznie budynek w taki sposób, aby poprawić jego relacje z otoczeniem. Wprowadzenie
Kaltenbach F., Boomtown Montpellier - a Cruise Ship on the Runway to the Future, Detail 11 2012 r., s.1251
Nicotera L., Giorgia&Johns - Office Building and Logistic Center, l'Arca 279, 04 2012 r., s.21
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
silnych pionowych podziałów, podkreślonych wyraźnym światłocieniem powoduje, że
sprawia on wrażenie wyższego i bardziej smukłego. Taki środek wyrazu zastosowany
został w biurowcu Zana House w Lublinie. W założeniu autora B. Stelmacha, ma on być
wyznacznikiem nowej jakości w zdegradowanym sąsiedztwie. Ma narzucać kierunek
220
rozwoju dzielnicy, w której powstał . Powściągliwa, monumentalna, bardzo
uporządkowana fasada silnie kontrastuje z zastanym, chaotycznym, przypadkowym
otoczeniem. Dzięki zastosowanym zabiegom optycznym, budynek dominuje w najbliższej
przestrzeni.
Wyraźne poziome podziały w elewacji wywołują efekt odwrotny – pozwalają łatwiej
wpasować architekturę w kontekst. Pentimento House to przykład architektury, która
całkowicie wpisuje się w naturalne otoczenie, między innymi poprzez ażurowy, silnie
horyzontalny charakter fasady.
Nietypowy zabieg, którego celem jest iluzjonistyczne wrażenie, zastosowany został w
budynku Rivington Place. Wąska, intensywnie zabudowana ulica pozwala na oglądanie
fasady bocznej obiektu tylko pod określonym kątem. Podziały z otworami okiennymi tak
zostały zaprojektowane aby zniwelować, mało atrakcyjne, wrażenie ostrego zbiegu
perspektywicznego – oddalające się od punktu obserwacyjnego okna harmonijnie się
poszerzają. W rezultacie obiekt wydaje się nieco krótszy a kompozycja elewacji
czytelniejsza.
•
wprowadza pierwiastek metaforyczny do architektury.
„Symbolika światła
221
duchowymi.”
słonecznego
kojarzy
się
z
wartościami
pozaziemskimi
i
Cechę tą wykorzystuje w swych projektach między innymi Richard Meier. W formie
Jubilee Church zawarta została bogata symbolika a działanie światłocienia ma pomóc w
prawidłowym odczytaniu jej.
„Światło jest czynnikiem, dzięki któremu możemy doświadczyć tego, co nazywamy
222
sacrum. Światło jest genezą tego budynku.”
Światło naturalne silnie wpływa na odbiór przestrzeni. W architekturze sakralnej ma za
zadanie stworzyć lub wzmocnić więź między obiektem architektonicznym – wytworem
rąk ludzkich a tym co boskie. W tym celu stosuje się szereg zabiegów w postaci
223
przesłon, szczelin, otwarć, filtrów .
220
Stiasny G., Budynek biurowy Zana House w Lublinie, Architektura Murator, 04 2010r. s. 66-67
Rogińska-Niesłuchowska M., Architektura i światło, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej,
Czasopismo Techniczne 7-A /2010, s. 327
222
Jodidio P., Richard Meier & Partners. Complete Works 1963-2008. Taschen, Kolonia 2008 r., s. 418
(tłumaczenie autora)
223
Wlazło-Malinowska K., Światło, jako element budujący wymiar duchowy przestrzeni sakralnych w
krajobrazach naturalnych i kulturowych, Sacrum w Krajobrazie, Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego nr
17, Komisja Krajobrazu Kulturowego PTG, Sosnowiec, 2012 r., s. 149, 150
221
77
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
6.5 Kształtowanie środowiska zewnętrznego
Obiekty architektoniczne w znaczącym stopniu oddziałują na środowisko, w którym
powstają. Zazwyczaj oddziaływanie to ma wymiar pejoratywny. Duży nacisk na rozwój
budownictwa zrównoważonego przyczynił się do zintensyfikowania badań, których celem jest
zapobieganie negatywnym skutkom procesów urbanizacyjnych. Jednym z najlepiej
rozpoznanych zjawisk, będących wynikiem oddziaływania zabudowy na środowisko jest tzw.
miejska wyspa ciepła (Urban Heat Island). Między innymi ze względu na złożoną geometrię
obszarów zurbanizowanych utrudnione zostaje wypromieniowywanie energii. Pojemność
cieplna zastosowanych materiałów budowlanych przyczynia się natomiast do kumulowania
224
energii słonecznej .
Technologie zastosowane w budynku Perot Museum of Science od wstępnych koncepcji
dobierane w taki sposób, aby wspomagały walkę z tym niekorzystnym zjawiskiem. Poza
roślinnością działającą na zasadzie zacieniających parawanów oraz zielonymi dachami
redukującymi nagrzewaną powierzchnię, zastosowano prefabrykaty elewacyjne w jasnym
225
odcieniu, który przyczynia się do odbijania promieniowania słonecznego . Prosta, kubistyczna
forma sprzyja wypromieniowywaniu energii z otoczenia.
Do technologii korzystnie wpływających na środowisko,
zaliczyć
należy
beton
226
.
samoczyszczący. Wspomaga on eliminację szkodliwych związków obecnych w powietrzu
Przyczynia się także do usuwania zanieczyszczeń, które gromadzą się na powierzchniach
fasad.
Mieszanki typu SCC (Self Cleaning Concrete) zastosowane zostały do produkcji
elewacyjnych prefabrykatów w takich obiektach jak Laboratorium Botaniczne w Wageningen,
Jubilee Church czy Centrum Badawcze Italcementi i.lab w Bergamo.
Z kolei beton biologiczny, który został opracowany przez naukowców z Universitat Politecnica
de Catalunya w Barcelonie, ma za zadanie redukować stężenie dwutlenku węgla w atmosferze.
Fasada, pokryta zostaje dwiema warstwami betonu, z których zewnętrzna, o zwiększonej
retencji wody i odpowiedniej kwasowości, sprzyja rozwojowi mchów i porostów. Powstała w ten
sposób, biologicznie czynna powierzchnia, przypomina w swym wyrazie popularne zielone
fasady. Nie wymaga przy tym dodatkowych stelaży i systemów nawadniających
224
227
.
Fortuniak K., Miejska wyspa ciepła. Podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele
numeryczne i statystyczne, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2003 r., s. 15
225
https://continuingeducation.bnpmedia.com/coursePrint.php?L=323&C=949 (data dostępu 12.04.2016)
226
Giergiczny Z., Sokołowski M., Fotokatalityczne właściwości betonu zawierającego cement Tiocem®,
Nowe inicjatywy organizacyjne i technologiczne w zakresie chemii przemysłowej., Pod redakcją Wilhelma
Jana Tica, Akademicki Inkubator Przedsiębiorczości Politechnika Opolska, Opole 2009 r., s. 73.
227
http://www.swiatbetonu.pl/technologie/biologiczny-beton-do-budowy-zielonych-fasad/ (data dostępu
18.04.2016)
78
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
6.6 Wnioski
Mnogość funkcji jakie mogą pełnić współczesne fasady jest bezpośrednim wynikiem
228
długotrwałego rozwoju cywilizacyjnego
oraz zmieniających się, coraz szybciej, potrzeb
inwestorów i użytkowników.
Zastosowanie prefabrykatów betonowych w projekcie, pozwala na ograniczenie zużycia
229
– przy produkcji elementów fasadowych, transporcie i
energii w czasie realizacji obiektu
montażu. Wykluczenie improwizacji w trakcie procesu budowlanego gwarantuje prawidłowe
połączenia między poszczególnymi komponentami a w rezultacie całkowitą ciągłość izolacji
termicznej, eliminując ewentualne mostki cieplne. Jest szczególnie widoczne np. w projektach
wykorzystujących panele warstwowe typu sandwicz.
Ograniczenie strat energii wiąże się również z właściwym zabezpieczeniem wewnętrznych
pomieszczeń przed przegrzewaniem, tym bardziej, że proces wychładzania okazuje się jeszcze
bardziej energochłonny niż ogrzewanie.
W przypadku obiektów, których ściany zewnętrzne wykonane zostały z prefabrykatów
betonowych, można przyjąć, że najpopularniejszymi sposobami ochrony wnętrz przed
promieniowaniem słonecznym są: kształtowanie pozornie grubych ścian, z głęboko osadzoną
stolarką okienną, pokrycie przeszklonych elewacji ażurem z prefabrykowanych elementów
betonowych, łamacze światła, doświetlanie wnętrza światłem odbitym, lekkie okładziny
dekoracyjne, zacieniające ściany konstrukcyjne.
Za podstawową funkcję fasady uznaje się ochronę wnętrz budynku przed czynnikami
230
atmosferycznymi , jednak ciągłe podnoszenie standardów w zakresie energooszczędności
nowoprojektowanych oraz modernizowanych obiektów, wymusza na projektantach opracowanie
technologii, które nie tylko zabezpieczają wnętrza przed stratami energii, lecz także dają
231
możliwość pozyskiwania jej z odnawialnych źródeł .
Stosując betonowe prefabrykaty nośne, pojawia się możliwość generowania energii cieplnej
przez zjawisko absorpcji promieniowania podczerwonego. Masa termiczna betonu to jedna z
jego najważniejszych zalet. Właściwie spożytkowana może wyeliminować konieczność
stosowania kosztownej instalacji grzewczej jak i klimatyzacji.
Jak dowodzą przytoczone w rozdziale przykłady, betonowe prefabrykaty elewacyjne
pozwalają zapewnić odpowiednią ochronę, zarówno przed niepożądanym działaniem
czynników atmosferycznych jak i wszelkiego rodzaju intruzami. Sprawdzają się w przypadku
obiektów o znaczeniu strategicznym, w których szczególnie ważna jest pełna kontrola dostępu i
ograniczenie widoczności z zewnątrz oraz w obiektach o charakterze komercyjnym, gdzie
228
Knaack U., Klein T., Bilow M., Auer T., Principles of Construction: Façades, Birkhäuser, Berlin 2007 r. s. 14
Y.H. Dong, L. Jaillon, P. Chu, C.S. Poon, Comparing carbon emissions of precast and cast-in-situ
construction methods – A case study of high-rise private building, Construction and Building Materials, tom
99, 2015 r., s. 39–53
230
Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., Components and Systems... op. cit., s. 196
231
Celadyn W., Przegrody przeszklone w architekturze energooszczędnej, Wydawnictwo Politechniki
Krakowskiej 2004 r., s. 12
229
79
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
powszechna dostępność jest podstawą funkcjonowania. Zabezpieczają przed zmianami
temperatury, deszczem, śniegiem, hałasem zanieczyszczeniami (pył, kurz), owadami.
Oddzielenie środowiska wewnętrznego od zewnętrznego ma na celu zapewnienie pożądanych
warunków, wynikających z przeznaczenia projektowanych pomieszczeń. Ma uniezależnić klimat
wnętrza budynku.
Beton jest materiałem trwałym, odpornym na działanie czynników atmosferycznych, między
innymi dlatego stosowany jest jako osłonowa warstwa obiektu. Dzięki wspomnianej
bezwładności cieplnej konstrukcji, wyrównywane są szczytowe temperatury oraz
zminimalizowane zostają wahania poziomu wilgotności. Świadomie dobrana technologia
wykończenia fasady, jest w stanie również zapewnić dobrą izolację akustyczną.
Na jakość środowiska wewnętrznego istotny wpływ mają również: wentylacja i doświetlenie.
Pełna swoboda w zakresie projektowania gabarytów otworów okiennych (mogą być mniejsze
232
niż siatka podziałów, pokrywać się z jej liniami lub przekraczać ) pozwala na spełnienie
wymogów zawartych w rozporządzeniu oraz zapewnia niezwykle szeroki wachlarz możliwości
pod względem kształtowania ich formy. Właściwości te pozwalają opisywanym technologiom na
wywiązanie się z kolejnej istotnej funkcji - zwiększają komfort psychiczny użytkowników
233
zapewniając im kontakt wzrokowy z naturalnym otoczeniem zewnętrznym.
Fasada, pełniąc rolę przegrody zewnętrznej, może wydzielać i definiować przestrzeń
należącą do obiektu. Wpływa zatem w znaczącym stopniu na układ funkcji w obiekcie.
Elewacyjne prefabrykaty betonowe mogą pełnić funkcję konstrukcyjną. Uwalnia się w ten
sposób powierzchnię użytkową od podpór pośrednich. Jest to niezwykle istotna zaleta w
przypadku inwestycji z komercyjnymi przestrzeniami przeznaczonymi na wynajem, gdzie
najemca może swobodnie aranżować wnętrze, zgodnie z aktualną potrzebą (tzw. open space)
Stosując wymienione technologie fasadowe, dzięki stałej kontroli w zakładzie, wykonawca jest
234
w stanie zapewnić bardzo wysoką jakość produktu końcowego . Jest ona jednym z
wyznaczników prestiżu inwestycji. W ostatnich latach dodatkowym kryterium podnoszącym
status realizacji stał się stopień jej ekologiczności, określany wg wielokryterialnych systemów
oceny jakości, np. LEED, BREAM, Minergie. Prefabrykacja elementów betonowych doskonale
wpisuje się w strategię zrównoważonego rozwoju. Jej stosowanie, pozwala na osiągnięcie
wyższych ocen przy certyfikacji.
Wysoki standard wykończenia świadczy o statusie inwestora. Fasada pełni w tym
przypadku funkcję informacyjną, jest wizytówką właściciela. Może również w mniej lub bardziej
bezpośredni sposób sygnalizować funkcję obiektu (np. poprzez sieć podziałów, ich rytmikę,
skalę otworów). Analizując wybrane przykłady można jednak odnieść wrażenie, że we
współczesnej architekturze coraz częściej odchodzi się od elewacji, które w jednoznaczny
sposób identyfikują budynek z jego funkcją. W nielicznych przypadkach projektanci pokusili się
232
Meijs M., Knaack U., Principles of Construction : Components and Connections, Birkhäuser, Berlin
2009, s. 58-60
233
Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje…, op.cit., s. 35
234
Adamczewski G., Wojciechowski P., op. cit., s. 24
80
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
o zamieszczenie detalu ułatwiającego jej rozpoznanie, wykorzystując technologiczne nowinki w
postaci betonu ryflowanego, graficznego lub fotobetonu.
Spośród czynników, które wpływają na prestiż i status budynku, większość jest w pewnym
stopniu powiązana z fasadą – forma budynku, jakość i klasa zastosowanych materiałów,
innowacyjność rozwiązań budowlanych, stopień zrównoważenia obiektu, komfort użytkowania,
kolorystyka, detal architektoniczny, dominacja w otoczeniu, okres starzenia się. Przytoczone
przykłady dowodzą, że przy użyciu opisywanych rozwiązań osiągnięcie pożądanego statusu
jest w pełni możliwe.
Imponujące okazuje się również spektrum środków, jakie betonowe prefabrykaty elewacyjne
dają projektantom pragnącym oddziaływać na emocje przyszłych odbiorców. Do tych, po które
architekci sięgają najczęściej, można zaliczyć: regularne rytmy i podziały, znane lokalne
motywy, ludzką skalę, miękkie formy, naturalne materiały i przyjazną kolorystykę.
Regularny rytm jest w pewnym stopniu przypisany omawianym, w niniejszej dysertacji,
fasadom. Z kolei kreatywne podejście architektów jak i technologów pozwoliło stworzyć szereg
środków, umożliwiających manifestowanie lokalnych tradycji czy przynależności w sposób
dosłowny jak i metaforyczny.
Kształtowanie estetyki obiektu to kolejna funkcja, na którą ma wpływ dobór technologii i
materiału wykończeniowego. Najistotniejszą rolę pełnią tu faktura, barwa i światłocień. Do
mocnych stron betonu w zakresie oddziaływania na ocenę wartości estetycznych zalicza się
między innymi szczerość tworzywa, dużą odporność na niszczące działanie czynników
zewnętrznych, niemal pełną swobodę w zakresie kształtowania przestrzennego zarówno
poszczególnych prefabrykowanych elementów jak i całej bryły, możliwość prefabrykacji czyli
przemysłowego wytwarzania komponentów o najwyższych parametrach jakościowych,
możliwość tworzenia złożonego przestrzennie detalu. Ponadto, dostępny jest niezwykle
obszerny zasób środków pozwalający kształtować widoczną powierzchnię prefabrykatów pod
względem kolorystycznym jak i fakturalnym.
Znaczenie barwy w architekturze jest niezaprzeczalne. Oddziałuje bowiem na odbiorcę w
większym stopniu niż sama forma. Może wpłynąć na sposób postrzegania formy i równocześnie
działać bezpośrednio na ludzkie emocje.
Operowanie światłem, tym naturalnym jak i sztucznym, również bywa źródłem wielu, nieraz
skrajnych
wrażeń.
Światłocień
pozwala
na
wzmocnienie,
podkreślenie
detalu
architektonicznego lub na takie kształtowanie bryły, aby sprawiała wrażenie minimalistycznego
monolitu. Daje możliwość zwielokrotnienia rytmu, poprzez tworzenie kopi motywu na kolejnych
planach fasady jak i zaburzenia rytmu przez wzmocnienie efektu aberracji.
Przytoczone w niniejszej dysertacji przykłady współczesnych betonowych rozwiązań
elewacyjnych dowodzą, że są one w stanie sprostać, niemal wszystkim wymogom
funkcjonalnym stawianym przed nowoczesnymi fasadami. Wynika to w dużej mierze ze
swobody w zakresie kształtowania estetyki komponentów oraz właściwości samego tworzywa.
81
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
7. Klasyfikacja elewacyjnych prefabrykatów betonowych
7.1 Klasyfikacja w oparciu o cechy konstrukcyjne (tablica 7.1)
7.1.1 Prefabrykaty nienośne (tablice 7.1.1.1- 7.1.1.4)
Prefabrykaty elewacyjne nienośne, to takie, które nie przenoszą żadnych obciążeń
bezpośrednio na fundament. Ich ciężar własny oraz siły wynikające z działania wiatru są
przekazywane na konstrukcję obiektu za pośrednictwem kotew, stelażu lub warstwy kleju.
Spośród nich wyróżnia się:
•
elementy okładzinowe (tablice 7.1.1.1 - 7.1.1.2) - głównym zadaniem tego typu
wykończenia elewacji, poza funkcją estetyczną, jest ochrona izolacji termicznych i
przeciwwilgociowych przed zmiennymi warunkami atmosferycznymi oraz uszkodzeniami
mechanicznymi. Mają utrzymać wysokie parametry warstw, które wpływają na wygodę i
komfort użytkowania budynku.
Obecnie stosowane są dwa sposoby montażu okładzin – przyklejanie do warstwy nośnej
lub izolacyjnej oraz wieszanie.
Do przyklejania, stosuje się najczęściej kleje tworzone na bazie żywic epoksydowych lub
235
poliestrowych (np. Centrum Społecznościowe w Dreźnie).
Drugi sposób, mimo iż bardziej kosztowny, czasochłonny i trudniejszy w wykonaniu, zyskał
sobie większą popularność głównie ze względu na możliwość wprowadzenia szczeliny
wentylacyjnej. Jej podstawowym zadaniem jest zapewnienie ciągu powietrza, osuszającego
termoizolację z wilgoci
236
. W przypadku obiektów zlokalizowanych w strefie klimatów
podzwrotnikowych lub zwrotnikowych, okładzina zacienia konstrukcję a szczelina
wentylacyjna pełni rolę izolacji chroniąc wnętrza przed przegrzaniem (np. biurowiec
Diagonal 197)
Możliwości, jakie daje prefabrykacja betonowych elementów okładzinowych doskonale
ilustruje fasada hotelu Foquet’s Barriere w Paryżu. Ponieważ realizacja polegała na
adaptacji siedmiu historycznych budynków i nadaniu im jednolitego wyrazu estetycznego,
okładzina była naturalnym wyborem. Współczesna technika pozwoliła twórcom na cyfrowe
przetworzenie wzorcowej fasady typowej dla okresu Haussmann’a i wytworzenie
237
prefabrykatów, które zawieszono na istniejących ścianach konstrukcyjnych . Produkcja
płyt z celowo uproszczonym, uwspółcześnionym detalem z betonu w odcieniu
charakterystycznego dla Paryża kamienia, pozwoliła wpasować budynek w zastany
kontekst. Dzięki zastosowaniu betonu zbrojonego włóknem szklanym, udało się wykonać
lekkie płyty, tylko w niewielkim stopniu obciążające zabytkową konstrukcję.
235
Lorenc M., Mazurek S., Wykorzystać kamień, Studio JASA, Wrocław 2007 r.
Byrdy A., Okładziny kamienne ścian klejone bezpośrednio do warstw izolacji termicznej, Izolacje, R. 15,
nr 2, 2010 r., s. 41
237
Anselmi C., Hotel Fouquet's Barriere a Parigi, L'industria delle costruzioni nr 396, 08 2007 r., s. 47
236
83
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Montaż kotwowy a zwłaszcza stelażowy zapewnia znacznie większą swobodę w zakresie
kształtowania bryły budynku. Warstwa wykończeniowa nie musi przy jego zastosowaniu,
powtarzać przebiegu ściany konstrukcyjnej. Atut ten wykorzystany został w projekcie
budynku biurowo-magazynowego w Nola. Prefabrykaty o zróżnicowanej przestrzennie
formie, za pośrednictwem stalowej podkonstrukcji, odsunięte zostały na odległość nawet
kilkudziesięciu centymetrów od konstrukcji. Zabieg ten pozwolił uzyskać fasadę o bogatej
tektonice i głębokim, wyraźnym światłocieniu.
•
elementy osłonowe (tablice 7.1.1.3- 7.1.1.4) - ściany z nich wykonane mogą występować
pod postacią jednorodnych przegród pełnych, ażurowych lub warstwowych. Podobnie jak w
przypadku okładzin są:
"zawieszone (podwieszone) lub osadzone na konstrukcji nośnej budynku. W ten
sposób ich ciężar obciąża konstrukcję budynku z czego wynika dążenie do
ograniczenia ciężaru do minimum (...) Każdy element jest samodzielnie zawieszony lub
ustawiony na konstrukcji, a więc naprężenia termiczne przenoszone są nie na całą
powierzchnię zewnętrzną budynku, lecz tylko na poszczególny element, co pozwala
238
uniknąć zarysowań, gdyż spoiny spełniają rolę dylatacji."
Taki rodzaj pracy poszczególnych elementów wymusza stosowanie elastycznego
wypełnienia spoin.
Ściany osłonowe z betonowych prefabrykatów są pełnowartościową przegrodą. Stosowane
są we wszystkich strefach klimatycznych. Szczególną popularność zyskały sobie jednak w
miejscach, gdzie warunki pogodowe utrudniają prowadzenie prac budowlanych. W
połączeniu z prefabrykowaną, szkieletową konstrukcją, pozwalają na szybkie wznoszenie
obiektów, niezależnie od pogody.
Najczęściej wykorzystuje się je przy budowie szpitali, hoteli, wielopoziomowych parkingów
czy biurowców - inwestycji opartych o konkretny, powtarzalny moduł budowlany.
Pełne, jednowarstwowe, betonowego prefabrykaty, pełniące rolę ściany osłonowej,
wykorzystano w centrum logistycznym w Lyonie. Konstrukcję budynku stanowią żelbetowe
słupy i stropy. Ze względu na pełnioną funkcję i brak ogrzewania, nie wprowadzano
warstwy izolacji termicznej. Panele są mocowane od wewnątrz, do podciętego czoła płyty
239
stropowej . Elewacja skomponowana została z elementów wielkogabarytowych, o
wysokości pełnej kondygnacji. Podziały tworzą nieregularną sieć na płaskiej ścianie.
Warstwowe panele osłonowe, zastosowano w projekcie hotelu Canada. Jak zapewniają
wykonawcy, dobrze opracowana technologia pozwoliła znacznie przyspieszyć proces
budowy i ograniczyć koszty, związane z realizacją szalunków na budowie oraz pracami
240
wykończeniowymi . Ponieważ w przypadku ścian osłonowych może wystąpić niezależna
praca poszczególnych elementów, skutkiem czego na elewacji jak i wewnątrz pojawiłyby się
zarysowania, projektanci z pracowni Hayball opracowali nietypowy system łączenia. Kolejne
238
Krause C. Prefabrykowane ściany zewnętrzne. Arkady, Warszawa 1974, s. 41
Logistics Centre in Lyons, Detail 01 2001 r.,
240
http://www.archdaily.com/65105/the-canada-hotel-hayball, (odczyt z dn. 12. stycznia 2013 r.)
239
84
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
panele zachodzą na siebie zakrywając spoiny i dylatacje, tworząc równocześnie
przestrzenny motyw kształtujący wyraz estetyczny budynku.
Ściany osłonowe z paneli ażurowych stosowane są przede wszystkim w strefie klimatów
podzwrotnikowych, zwrotnikowych lub równikowych. Ich podstawowa funkcja polega na
przesłanianiu, zacienianiu wnętrz przed nadmiernym
jednocześnie niezbędną ilość światła jak i wentylację.
nagrzewaniem,
zapewniając
Tego typu rozwiązanie wykorzystano w projekcie szkoły Flor del Campo mieszczącej się w
Kolumbii. Jej elewacje mają postać wijącej się, wysokiej przegrody, z motywem
nawiązującym do tradycyjnych lokalnych ogrodzeń. Wykonane zostały z ażurowych
prefabrykatów betonowych w różnych odcieniach szarości. Osłaniają
241
pomieszczenia szkoły jak i dziedziniec przed promieniami słonecznymi .
zarówno
7.1.2 Prefabrykaty samonośne (tablice 7.1.2.1- 7.1.2.2)
Elewacyjne prefabrykaty samonośne są wiązane z konstrukcją całego budynku w taki
sposób, aby nie przekazywały na nią swoich obciążeń. Połączenia mają postać przegubów,
umożliwiających niezależną pracę fasady i struktury nośnej obiektu. Oparte są na fundamencie i
za jego pośrednictwem obciążenia przenoszone są na grunt.
Wadą tego systemu jest prawdopodobieństwo pojawiania się rys na ścianach, zarówno
wewnątrz jak i na zewnątrz obiektu. Przyczyną ich występowania mogą być naprężenia
termiczne, występujące głównie w przypadku rozwiązań
„jedno- lub dwuwarstwowych z warstwą izolacji od środka, w których samonośna
242
warstwa poddana jest bezpośrednio wpływom zmian temperatury.”
Problem ten nie dotyczy ścian samonośnych trójwarstwowych, ponieważ różnice temperatur w
warstwie konstrukcyjnej są znikome. Nie pojawiają się więc znaczące odkształcenia.
Do podstawowych zalet takiego rozwiązania można zaliczyć możliwość wymiany całej
fasady, bez ingerencji w konstrukcję budynku, w momencie gdy jej standard estetyczny lub
techniczny okaże się niewystarczający. Niemal całkowite uniezależnienie od ustroju
konstrukcyjnego, daje duże możliwości w zakresie kształtowania formy samych elementów oraz
bryły budynku.
Ściany samonośne występują w postaci ścian jednorodnych i warstwowych. Często samonośne
betonowe prefabrykaty pełnią rolę dekoracyjno – osłonową. Nadają wyraz architektoniczny
budynkom.
Fasada budynku agencji reklamowej w Monachium to przykład zastosowania samonośnych
paneli typu sandwicz. Komponenty składają się z 14 cm wewnętrznej warstwy żelbetowej. Rolę
termoizolacji pełni 8 cm polistyrenu, wykończenie zewnętrzne ma postać płyty o grubości 7 cm z
241
242
Argenti M., op.cit., s. 106
Krause C., Prefabrykowane…, op. cit., s.42
85
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
barwionego pigmentem betonu. Miejsca łączeń, będące równocześnie dylatacjami, zostały
wypełnione trwale elastycznym silikonem w kolorze elewacji.
243
W Kościele Jubileuszowym we Włoszech, ze względu na klimat, zrezygnowano z termoizolacji.
Jednorodne prefabrykaty o sferycznym kształcie tworzą ściany symbolizujące żagle na wietrze.
Podstawową ich rolą jest wzbogacenie kształtu, formy architektonicznej. Niezależna,
samonośna fasada pozwoliła na realizację bardzo lekkiej wizualnie konstrukcji nawy głównej
244
oraz przeszkleń o subtelnych podziałach.
Frontowa elewacja Ambasady Meksyku w Berlinie ma postać serii białych filarów o różnym
stopniu odchylenia od pionu. Prefabrykaty mają identyczne wymiary w przekroju, różnią się
jednak wysokością. Ich rola jest czysto dekoracyjna, dlatego nie projektowano ich jako
elementów nośnych. Oparte na fundamencie, związane zostały przegubowo ze strukturą
obiektu w połowie wysokości – ze stropem i u góry, z poziomą belką spinającą całą fasadę.
245
7.1.3 Prefabrykaty nośne (tablice 7.1.3.1- 7.1.3.6)
Prefabrykaty nośne, inaczej zwane konstrukcyjnymi, mają za zadanie przenosić nie tylko
ciężar własny i siły wynikające z oddziaływania wiatru, ale również obciążenia z pozostałych
elementów budynku, na nich opartych (np. ze stropów, dachu). Połączenia między nimi są
wykonywane w taki sposób, aby tworzyły pełny ustrój konstrukcyjny obiektu.
Ze względu na rodzaj przegrody, jaką możemy z nich uzyskać, wyodrębnić należy:
•
elementy ścienne (tablice 7.1.3.1- 7.1.3.2) – czyli takie, przy użyciu których można
zrealizować pełnowartościową przegrodę zewnętrzną, spełniającą wszystkie funkcje –
konstrukcyjną, zabezpieczającą i estetyczną. Stosowane prefabrykaty należące do tej
kategorii charakteryzują się ogromną różnorodnością, zarówno wymiarową, geometryczną
jak i strukturalną. Ze względu na rolę jaką mogą pełnić, okazują się być również
rozwiązaniem korzystnym ekonomicznie co przekłada się na ich popularność, zwłaszcza w
krajach, gdzie warunki atmosferyczne wymuszają ograniczenie prac mokrych.
Jednym z pionierów opisywanej technologii był Frank Lloyd Wright. Już w latach 20
246
ubiegłego wieku opracował system bloków tekstylnych (Textile Block System) , oparty na
modularnych elementów betonowych, służących głównie do wznoszenia ścian domów.
Tylko pozornie nawiązywał do tradycyjnych cegieł czy bloków kamiennych od wieków
stosowanych w budownictwie. Technologia Wrighta miała różnić się praktycznie wszystkim
247
– od procesu wytwarzania po montaż . Zastosowano ją w domach Johna Storer’a,
Samuela Freemana czy Alice Miliard. Mimo że system ten okazał się bardzo pomysłowy i
243
Advertising Agency in Riem, Munich, Detail 04 2003
Jodidio P., Richard Meier & Partners. Complete Works 1963-2008. Taschen, Kolonia 2008 r., s. 418
245
Cohen J. L., Meller G. M., (red.), Liquid Stone: New Architecture In Concrete, Birkhäuser, Austria 2006
r., s. 204
246
Pfeiffer B.B., Frank Lloyd Wright 1917-1942. The Complete Works, Taschen, Köln 2010 r., s.98
247
Ford E.R.,The Pioneering Age of Concrete Blocks – Frank Lloyd Wright`s Textile –Block Houses, [w:]
Detail, Serie 2003/4 r., Bauen mit Beton, s. 314
244
86
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
zapewniał niezwykłe efekty natury estetycznej, okazał się nieekonomiczny i wadliwy. W
architekturze współczesnej można znaleźć realizacje, które w bardzo wyraźny sposób
nawiązują do dzieł Wrighta, pod względem zarówno technologicznym jak i estetycznym, np.
dom Pentimento w Ekwadorze autorstwa Jose Maríi Sáeza i Davida Barragána, czy
budynek krematorium w Belgijskim mieście Sint Niklaas wg projektu pracowni Claus en
Kaan Architecten.
•
prefabrykowane ściany konstrukcyjne (tablice 7.1.3.3- 7.1.3.4) - prefabrykat ma postać
ściany o wysokości pełnej kondygnacji. Do tego typu należy powszechnie stosowane w
Polsce w drugiej połowie XX-ego wieku (rozdział 4) budownictwo wielkopłytowe. Obecnie,
warstwowe elementy zwane „sandwicz”, popularne są przede wszystkim w krajach
północnej Europy.
W apartamentowcu Hedorf’s Residence Hall duńskiego biura projektów KHR Architekter
zastosowano
warstwowe
panele
konstrukcyjne.
Architekci
pokusili
się,
pomimo
ograniczonego budżetu (obiekt był częściowo finansowany z dotacji rządowych), na
rozrzeźbienie fasady, poprzez wprowadzenie trójkątnych świetlików bocznych. Mikkel
Beedholm, jeden z autorów, tak opowiada o swoim pomyśle:
„… chcieliśmy zmienić złą opinię jaką ma beton. Pragnęliśmy pokazać, że możliwe jest
stworzenie ekscytującej architektury przy użyciu prefabrykowanych warstwowych
248
paneli i zainspirować przy tym innych…”
W budynku biurowym, zlokalizowanym w nowej dzielnicy Amsterdamu – Ijburg, również nie
zastosowano typowego rozwiązania, tylko prefabrykowane betonowe konstrukcyjne
elementy elewacyjne, stworzone specjalnie na potrzeby tego obiektu. Ocieplenie
wprowadzono wewnątrz, po ukończeniu stanu surowego. Od strony wizualnej, architekci z
biura Claus en Kaan Architecten poszli w kierunku niezwykle oszczędnej formy, choć w tym
przypadku nie było to uzasadnione względami ekonomicznymi.
•
249
szkielety fasadowe (egzoszkielety) (tablice 7.1.3.5 - 7.1.3.6) – mają postać ażurowej,
żelbetowej konstrukcji nośnej, za którą to znajduje się przegroda, spełniająca wszystkie
niezbędne, dla danej inwestycji, wymogi w zakresie ochrony przed czynnikami
zewnętrznymi. Nie są to typowe rozwiązania fasadowe. Każdorazowo architekci projektują
je specjalnie pod kątem konkretnej inwestycji. Wychodząca na pierwszy plan konstrukcja,
staje się dominującym elementem elewacji a nawet całej bryły budynku. W tym przypadku o
formie nie decydują jedynie względy estetyczne ale i statyczne. Ograniczona do minimum
zostaje możliwość ukrycia rzeczywistej natury budowli, jak może to mieć miejsce przy
użyciu np. okładzin lub ścian osłonowych.
Rozwiązanie to ma jednak szereg zalet. Wystawienie konstrukcji na zewnątrz, uwalnia
wnętrze od ewentualnych podpór pośrednich. Pozwala na wprowadzenie przeszklenia o
248
Schmidt N., Hedorf’s Residence Hall by KHR Architects,
http://www.dailytonic.com/hedorfs-residence-hall-by-khr-architects/, tłumaczenie autora, (odczyt z dn. 10.
lipca 2015 r.)
249
Office Building in Ijburg, Amsterdam, Detail 01+02 2010 r., s.32-35
87
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
wysokości pełnej kondygnacji i równocześnie zapobiega przegrzewaniu wnętrz konstrukcja pełni rolę osłaniającą przed działaniem promieni słonecznych (rozdział 9.10).
Egzoszkielet z prefabrykatów betonowych zastosowano np. w Laboratorium Botanicznym
zwanym Atlas Building w Wageningen. Pozwolił on na uzyskanie niemal bezpodporowej
przestrzeni wewnętrznej, aby pomieszczenia laboratoryjne oraz biurowe miały zapewnioną
odpowiednią mobilność w zakresie ich aranżacji. Podobną rolę pełni fasada obiektu
należącego do uczelni College of Europe w Brugii. Dodatkowo, perforacje w szkielecie na
250
parterze zapewniają wentylację parkingu.
Również, ze względu na możliwość utworzenia wolnej od podpór powierzchni, technologia
ta została zastosowana w centrum sportowym Multimatt w miejscowości Windisch w
Szwajcarii. W tym przypadku, konstrukcja ma zupełnie inną formę – przypomina
pozaginaną harmonijkowo kartkę papieru. Jest to zabieg nie tylko estetyczny. Taki kształt
pozwolił na pokonanie rozpiętości 55 metrów bez stosowania pośredniego podparcia.
Zewnętrzna, żelbetowa skorupa jest całkowicie oddylatowana od mieszczących się pod nią
pomieszczeń, obudowanych ścianami, spełniającymi wysokie standardy Minergie.
250
251
Architecture in Belgium and the Netherlands, College of Europe - Masterplan and Two Buildings,
Architecture and Urbanism 10 2004 r., s.24
251
Mülimatt Sports Education and Training Centre in Windisch, Brugg, Detail 06 2012 r., s.620
88
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
7.2 Klasyfikacja w oparciu o wymiary
7.2.1 Prefabrykaty drobnowymiarowe
Do grupy drobnowymiarowych fasadowych prefabrykatów, zaliczyć należy elementy o
powierzchni gabarytowej nie większej niż 2 m². Ich ciężar, nie przekraczający 250 kg, ma
252
umożliwiać ręczny montaż. Stosowane są głównie w miejscach, gdzie utrudniony jest dostęp
dla ciężkiego sprzętu budowlanego. Stosowanie tego typu komponentów, wiąże się z
widocznymi, regularnymi podziałami elewacyjnymi, wynikającymi z dużej gęstości siatki
modularnej.
Drobnowymiarowe prefabrykaty okładzinowe zastosowano w Centrum Społeczności Żydowskiej
w Dreźnie. Elementy konstrukcyjne o zbliżonych gabarytach posłużyły przy realizacji takich
obiektów jak Silent House, Pentimento House, Freeman House czy budynek krematorium w
Belgijskim mieście Sint Niklaas.
7.2.2 Prefabrykaty średniowymiarowe
Elementy średniowymiarowe również nie przekraczają swą powierzchnią 2 m². Ich ciężar
jest na tyle duży (250-1000 kg), że do montażu wymagane jest użycie lekkich urządzeń
253
budowlanych . Komponenty o takich parametrach zastosowano w biurowcu One Coleman
Street w Londynie. Tworzą one zewnętrzną ścianę osłonową.
7.2.3 Prefabrykaty wielkowymiarowe
W przypadku ich użycia, niezbędny jest ciężki sprzęt budowlany. Powierzchnia gabarytu
254
255
przekracza 2 m² a waga 1000 kg . Mają najczęściej kształt płyt lub bloków . Pełnią zarówno
funkcję konstrukcyjną, ochronną jak i estetyczną. Są to w pełni wykończone fragmenty ścian
zewnętrznych a nawet i całe budynki.
Tego typu konstrukcyjne prefabrykaty zastosowano na przykład w biurowcu SID. Panele są na
wysokość pełnej kondygnacji – 3,5 m i mają do 2,7 m szerokości. Jednorodne, osłonowe
elementy o powierzchni sięgającej 20 m² pełnią rolę fasady w centrum logistycznym w Lyonie.
W budynku Pierresvives w Montpellier elewacja została pokryta przestrzennymi komponentami
okładzinowymi, których wymiary sięgają 13 m długości a waga przekracza 20 ton.
Prefabrykaty wielkowymiarowe dają możliwość niemal całkowitego ukrycia miejsca łączeń
poszczególnych elementów. Najczęściej siatka modularna projektowana jest tak, aby szczeliny
pokrywały się z otworami okiennymi, narożnikami lub miejscem styku różnych rodzajów
wykończenia na elewacji. W wielu przypadkach wypełnienie fugi elastyczną zaprawą w odcieniu
betonu pozwala osiągnąć efekt budowli monolitycznej.
252
Kluz T., Budownictwo…, op.cit., s.12
Ibidem, s.12
254
Ibidem, s.12
255
Lewicki B., Budynki…, op.cit., s. 9
253
102
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
7.3 Klasyfikacja w oparciu o strukturę
7.3.1 Prefabrykaty jednorodne
Do tej grupy zalicza się elementy, które w końcowej fazie produkcji mają jednowarstwowy,
homogeniczny przekrój. Najczęściej pełnią one rolę wykończenia fasady. Jako okładzina,
sprawdzają się zarówno kształtując estetykę elewacji jak i chroniąc kolejne warstwy przegrody.
Zakres stosowania jednorodnych prefabrykatów jako pełnowartościowych przegród
zewnętrznych, określa ciężar objętościowy betonu, dolna granica wytrzymałości oraz wartość
izolacyjności termicznej. Zmniejszenie współczynnika przewodzenia ciepła wiąże się ze
zmniejszeniem wytrzymałości konstrukcyjnej elementu. Niekorzystną wartość współczynnika λ
w określonych przypadkach można rekompensować dużą masą termiczną, pozwalającą na
utrzymanie pożądanej temperatury wewnątrz obiektu (rozdział 9.1).
Jednorodne betonowe lub żelbetowe ściany zewnętrzne stosuje się jednak przede wszystkim w
obiektach, w których wysoka izolacyjność termiczna przegrody nie odgrywa ważnej roli, np. w
centrum logistycznym w Lyonie – budynek o charakterze magazynowym, w synagodze w
Dreźnie – obiekt nie ogrzewany ze względu na częstotliwość użytkowania czy w realizacjach
zlokalizowanych w strefie gorących klimatów – Silent House (klimat podzwrotnikowy) lub
Pentimento House (klimat równikowy).
7.3.2 Prefabrykaty warstwowe
Złożona struktura prefabrykatów warstwowych wynika z potrzeby poprawy parametrów
izolacyjnych przegrody. Połączenie betonu z materiałem ociepleniowym pozwala na uzyskanie
przegrody spełniającej nawet bardzo rygorystyczne standardy.
W przypadku prefabrykatów fasadowych, stosowane są najczęściej komponenty dwu i
trójwarstwowe.
Prefabrykaty dwuwarstwowe mają postać ścian osłonowych mocowanych do konstrukcji
256
budynku – belek, słupów lub czoła stropu . Warstwa zewnętrzna pełni funkcję wykończeniową
i zabezpieczającą. Od wewnątrz znajduje się przytwierdzona do niej termoizolacja, chroniąca
również przed hałasem. Przy zastosowaniu tego systemu konieczne jest dodatkowe
wykończenie powierzchni ścian budynku od wewnątrz, mające na celu ukrycie elementów
mocujących oraz termoizolacji. Wykończenie ma zazwyczaj postać płyt kartonowo-gipsowych
lub OSB na szkielecie drewnianym lub aluminiowym. Nie jest ono w żaden sposób powiązane z
elementami osłonowymi.
Ta technologia znalazła zastosowanie w budynku galerii sztuki Nottingham Contemporary,
biurowcu One Coleman Street oraz w gmachu Perot Museum of Nature and Science.
Prefabrykaty trójwarstwowe to struktury składające się z wewnętrznej warstwy nośnej,
wykończenia w postaci betonowej płyty zewnętrznej i znajdującej się pomiędzy nimi
256
Ossowiecki M., Ściany osłonowe, Arkady, Warszawa 1964 r.,
103
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
termoizolacji
257
. Atutami takiego rozwiązania są: oszczędność czasu, materiału, energii i
nakładu pracy, potrzebnych w trakcie realizacji inwestycji. Powstałe w zakładzie prefabrykaty
mogą zawierać w sobie wszystkie kolejne warstwy, które w przypadku technologii tradycyjnych
wykonuje się etapami – konstrukcyjną, instalacyjną, ociepleniową, wykończenie zewnętrzne i
wewnętrzne. Takie rozwiązanie pozwala na pominięcie czaso- i pracochłonnych etapów, jakie
mają miejsce przy stosowaniu technologii tradycyjnych, np. przygotowywania zbrojenia,
szalunków, zalewania, wibrowania, twardnienia mieszanki. Kolejne kondygnacje mogą być
wznoszone niemal natychmiast po wykonaniu poniższej, pomijając okres wiązania betonu.
7.4 Klasyfikacja w oparciu o geometrię
7.4.1 Prefabrykaty płaskie
258
Elementy, które są częściami przegrody o charakterze jednej płaszczyzny
. W zależności
od stosunku wymiarów poszczególnych boków prefabrykatów - szerokości, długości i grubości
259
rozróżniamy
•
:
prefabrykaty blokowe, których proporcje zapewniają możliwość montowania bez podpór,
elementy są samostateczne.
Przykładowe zastosowanie: Silent House 19x39x19, synagoga w Dreźnie 60x60x120,
Krematorium w Heimolen 100x100x28.
•
prefabrykaty płytowe, o małej wartości grubości w stosunku do pozostałych wymiarów.
Przykładowe zastosowanie: IBM Research Complex, Diagonal 197, Project X, Pearl
Academy of Fashion.
•
prefabrykaty prętowe, o małej wartości grubości i szerokości w stosunku do długości.
Przykładowe zastosowanie: Mini House 5x18x360, Ambasada Meksyku – s=90, g=25,
d=1800 cm.
7.4.2 Prefabrykaty przestrzenne
Elementy, które zawierają w sobie fragment przestrzeni budynku. Ich części składowe leżą
260
w co najmniej dwóch płaszczyznach . Przykładowe zastosowanie: Habitat 67 – budynek, który
ma postać 354 połączonych ze sobą wieloprzestrzennych prefabrykatów w 15 wariantach, o
wymiarach 19,75x5,35x3,65m każdy.
257
261
Krause C., Prefabrykowane ściany zewnętrzne, Arkady, Warszawa 1974 r. s.41
Kluz T., Budownictwo…, op.cit., s.13
259
Martinek W, Pieniążek J., Technologia…, op. cit., s. 31
260
Kluz T., Budownictwo…, op.cit., s.13
261
Deplazes A. (red.), Constructing Architecture; Materials, Processes, Structures; a Handbook, wyd.
drugie, Birkhauser 2010 r., s. 307
258
104
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
7.5 Wnioski
Klasyfikacje betonowych prefabrykatów elewacyjnych, dokonane w niniejszym rozdziale, mają
na celu ukazanie ogromnej różnorodności dostępnych rozwiązań zarówno pod względem
konstrukcyjnym, strukturalnym oraz geometrycznym. Jak wynika z prowadzonych badań, wszystkie
wymienione cechy odgrywają istotną rolę przy kształtowaniu estetyki obiektu architektonicznego.
Prefabrykaty elewacyjne zakwalifikowane do okładzin, definiują charakter fasady i chronią pozostałe
warstwy przegrody. Ich ciężar własny oraz siły wynikające z działania wiatru są przekazywane na
konstrukcję obiektu. Układ i gabaryty elementów, zazwyczaj powiązane są z zasadniczą strukturą
budynku. Istnieje jednak możliwość uwolnienia od tej zależności, np. przez wprowadzenie stelażu.
Podobnie sytuacja wygląda w przypadku elementów osłonowych. Te jednak, mogą już pełnić rolę
pełnowartościowych przegród zewnętrznych.
Prefabrykaty samonośne są łączone z konstrukcją budynku na zasadzie przegubów,
umożliwiających niezależną pracę fasady i struktury nośnej obiektu. Ponieważ nie są częścią układu
statycznego budowli, ich kształt, forma przestrzenna, sieć podziałów którą tworzą, mogą przybierać
dowolne postaci.
Komponenty nośne, mają za zadanie przenosić zarówno własny ciężar, siły wynikające z
oddziaływania wiatru, jak również obciążenia z pozostałych elementów budynku na nich opartych.
Połączone są w taki sposób, aby tworzyły jednolity ustrój konstrukcyjny obiektu. Przegrody
powstałe przy ich użyciu mogą pełnić jednocześnie wszystkie funkcje. Dlatego, między innymi,
okazują się być rozwiązaniem niezwykle korzystnym ekonomicznie, co przekłada się na ich
popularność jak i różnorodność dostępnych rozwiązań pod względem gabarytowym i
strukturalnym.
Elementy szkieletów zewnętrznych również należą do kategorii prefabrykatów nośnych. Ich rola
ogranicza się jednak najczęściej do konstrukcyjnej i estetycznej. Ażurowe struktury oblekające
właściwą bryłę budynku są zazwyczaj na tyle silnym elementem, że definiują charakter
architektoniczny realizacji. W tym przypadku jednak o ostatecznej formie prefabrykatów w
znacznym stopniu decydują względy statyczne.
Klasyfikacje elementów ze względu na wymiary i geometrię, obrazują zakres możliwości
produkcyjnych współczesnych wytwórców oraz ilustrują zakres oddziaływania wybranych
rozwiązań na wygląd fasady, w zależności od gabarytów komponentów.
Przytoczone przykłady unaoczniają, jak bardzo obszerny jest wachlarz dostępnych
technologii. Mają również za zadanie zilustrować stopień ich oddziaływania na charakter i formę
budynku. Dobór technologii nie zawsze jest dyktowany jedynie względami estetycznymi. Istotną
rolę odgrywają między innymi: funkcja, warunki klimatyczne, geologiczne, lokalne prawo, tradycja.
Szerokie spektrum doboru prefabrykatów pod względem statycznym, strukturalnym i
gabarytowym umożliwia świadomym projektantom swobodne poruszanie się w ramach
pożądanych cech estetycznych, mając na względzie możliwość równoczesnego spełnienia innych
wymogów stawianych przegrodom zewnętrznym.
105
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
8. Możliwości w zakresie kształtowania wyrazu estetycznego obiektów
architektonicznych wykończonych prefabrykowanymi, betonowymi
elementami fasadowymi
8.1 Rytm jako podstawa kompozycji w architekturze.
„Kompozycja architektoniczna jest to takie uformowanie dzieła architektonicznego, na
które składa się współdziałanie wszystkich elementów stanowiących o kompozycji –
rytm, ilość elementów kształtujących, konstrukcja, materiał, konwencja kształtu (forma),
262
funkcja, barwa, światłocień czas penetracji”
Rytm jest podstawową cechą kompozycji, niezwykle przy tym charakterystyczną dla
budownictwa prefabrykowanego. Rozróżniamy dwa typy rytmów – regularne i nieregularne.
„Rytm nazywamy regularnym, jeżeli można wyznaczyć taki układ linii prostych i
krzywych przecinających się tylko w punktach sieci, aby odstępy między dowolną parą
sąsiednich punktów sieci, mierzone wzdłuż danej linii, były równe. Rytm nieposiadający
263
tej właściwości nazywamy nieregularnym.”
Najstarsze znane przykłady architektury cechuje dążenie do porządku. Nawet te obiekty, które z
oczywistych względów próbują naśladować przyrodę, zawierają pierwiastki regularnych
układów. Szczególnie widoczne jest to w budowlach o charakterze kultowym czy
reprezentacyjnym, pełniących również rolę znaku w swoim otoczeniu.
„… wynikało to z pierwotnej zasady kształtowania najprostszych kompozycji – poprzez
powtarzanie elementów, a tym samym tworzenie pierwszych najprostszych układów
rytmicznych. Takie rytmiczne powtarzanie występowało np. w układach liniowych które
tworzą aleje megalityczne w Carnac, jak i w układach okręgów tworzących tzw.
264
kromlechy, np. w kręgach megalitycznych Stonehenge.”
Każda z następujących po sobie epok charakteryzowała się innym stylem w architekturze.
Jednak cechą wspólną wszystkich stylów jest właśnie rytm. Niezależnie od stosowanego
materiału, typu konstrukcji, funkcji czy skali obiektu za sprawą potrzeby porządkowania
otaczającej przestrzeni w ogromnej liczbie realizacji architektonicznych, podstawowym
elementem kompozycji okazuje się rytm. Im wcześniejsze okresy tym prostsze rytmy
262
Satkiewicz – Parczewska A., Rytm w architekturze jako główny element kompozycji na tle analogii z
muzyką, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1993 r., s. 11
263
Ostoja – Pętkowski J. H., Wpływ konstrukcji budynków mieszkalnych na architekturę ich elewacji,
Arkady, Warszawa 1970r., s. 9
Aleksandra Satkiewicz – Parczewska, w cytowanej już publikacji tworzy własną, autorską definicję rytmu
opartą na prowadzonych badaniach: „Rytm jest zjawiskiem (fenomenem) utworzonym przez zespół
elementów rytmizujących (bodźców wzrokowych lub słuchowych) uformowanych w taki sposób, że
wzajemne relacje między tymi elementami tworzą pewien określony porządek (liczbowy)”, op.cit., s. 15. Z
kolei J. Żórawski w swojej książce O budowie formy architektonicznej, pisze, że „rytm polega na
szeregowaniu form budowlanych na zasadzie jednej i tej samej wytycznej i mających tę samą wielkość.”,
s. 59. Niezależnie więc od tego jak rytm jest definiowany, powtarzalność motywu jest zawsze podstawą
jego istnienia.
264
Satkiewicz – Parczewska A., Rytm w architekturze…, op.cit. s. 23
107
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
stosowano, bardziej monotonne, powtarzalne, posługujące się jednakowym motywem – np.
schodkowe uskoki w piramidach czy aleje sfinksów. O ile w przypadku piramid można byłoby
przyjąć że rytm wynika z przyjętej technologii budowy – układanych na sobie bloków skalnych o
podobnych wymiarach, to w przypadku alei rzeźb, z których każda była ręcznie wykonywana
można było się pokusić o ich zróżnicowanie, bez wpływu na termin czy koszty realizacji. Tak się
jednak nie stało. Rytmiczny charakter założenia uznać należy więc za celowy.
W Starożytnej Grecji i Rzymie, rytmika elewacji wychodzi wręcz na plan pierwszy.
Widoczne jest to zwłaszcza w obiektach sakralnych, w przypadku których przywiązywano
ogromną wagę do proporcji, harmonii, właściwego zestawienia poszczególnych elementów
budowli.
„…spokojny rytm kolumn od początku decydował o charakterze tej architektury i
265
specyfice jej percepcji” .
Przyjmowane rytmy wynikały z opracowanych systemów proporcji opartych na założeniach
konstrukcyjnych.
Podobnie rzecz się ma w przypadku architektury średniowiecznej. Pomimo diametralnie
odmiennej estetyki, zarówno w stylu romańskim jak i gotyckim rytmy podporządkowane są
hierarchii form i konstrukcji. Doskonale widoczne są te tendencje na przykładzie rekonstrukcji
zespołu klasztornego w Cluny (1088-1130) – gdzie występuje hierarchiczny rytm
„wielu cylindrycznych form promieniście ustawionych apsyd, podporządkowanych
prowadzącemu rytmowi mocniejszych akcentów – wież, głównej apsydy, wieży nawy
266
głównej i wież transeptu” .
W stylu gotyckim również pojawia się hierarchizacja rytmów, jest ona jednak silniej
podporządkowana układowi konstrukcyjnemu budowli.
W kolejnej z epok, w renesansie, rytm jest wciąż głównym elementem kompozycji, jednak z
wertykalnego zmienia się w horyzontalny, wyznaczany przez rzędy okien, gzymsów, attyki,
układ boniowań. Bardzo czytelnymi przykładami są tu włoskie pałace np. Palazzo Medici we
Florencji czy Palazo Della Cancelleria w Rzymie.
Nieco inaczej sytuacja wygląda w architekturze baroku. Tutaj mamy do czynienia z takim
nagromadzeniem bogatego detalu, falującymi liniami, przełamaniem dotychczasowej klasycznej
prostoty, że fasady zdają się żyć, pulsować. Zachwianie miarowości, przyśpieszanie,
zwalnianie,
wszystko
to
sprawia,
że
trudno
w
pierwszej
chwili
wychwycić
czemu
podporządkowana jest kompozycja. Zdaje się być zupełnie niezależna od konstrukcji i funkcji
obiektu.
Neoklasycyzm to powrót do sprawdzonych środków – prostoty, silnych kontrastów,
racjonalizmu, harmonii a przede wszystkim symetrii. To ona staje się głównym czynnikiem
kształtującym formę jak i kompozycję. Jej podlegają wszystkie rytmy.
265
266
Ibidem, s.31
Ibidem s. 33
108
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Architektura początku XX wieku to próba odcięcia się od wszystkiego, co było do tej pory.
Rytmiczna, klarowna kompozycja zaczyna tracić znaczenie. Ornament i dekoracja wychodzą na
pierwszy plan. Swoboda, płynne linie, duża zmienność, to podstawowe elementy nowego
kierunku nie tylko w architekturze ale w sztuce w ogóle.
W przypadku architektury współczesnej, nastąpiło przemieszanie wszystkich
dotychczasowych stylów. Mamy do czynienia zarówno z formami prostymi (doprowadzonymi do
ekstremum, jak np. w minimalizmie) jak i niezwykle skomplikowanymi zarówno pod względem
konstrukcyjnym i estetycznym ( np. dekonstruktywizm – projektowanie niemal wbrew prawom
fizyki, które dotychczas stanowiły „fundament” każdego dzieła architektonicznego.)
Taka różnorodność nie oznacza jednak odejścia od podstawowego elementu kompozycji –
rytmu. Po prostu uległ on przekształceniu. Nie zawsze jest stosowany w postaci „jednostajnej
267
miarowej powtarzalności” . Przykładem może tu być kaplica w Ronchamp autorstwa Le
Corbusiera, o której B. Szmidt pisze w ten sposób:
„I tak w kaplicy Notre Dame du Haut w Ronchamp Le Corbusiera dostrzeżemy
wspólnotę motywów w architekturze trzech wież, których wzajemne
przestrzenne (a nie tylko szczegóły) tworzą grę form, którą trudno byłoby
sposób naruszyć, czy przez zmianę ich wzajemnego położenia, czy przez
268
detali tworzą one wyraźną sekwencję.”
od razu
relacje
w jakiś
zmianę
Wrażenie rytmu uzyskuje się nie poprzez miarowe powtarzanie jednego motywu ale przez
sekwencje, nawet zupełnie różnych, widoków (sekwencje wrażeń, napięć).
O ile nie można już w czasach współczesnych mówić o jednolitym stylu, to można przyjąć,
że tworzą się charakterystyczne szkoły (systemy) wokół twórczości poszczególnych architektów
którzy rozwijając się tworzą swój własny, niepowtarzalny kierunek, zyskując naśladowców.
„Wśród współczesnych twórców architektury spotkać możemy „mistrzów rytmu” takich
jak Le Corbusier, Wright, Kahn czy Alto. W ich projektach i realizacjach element rytmu
odgrywa zawsze rolę dominującą w kompozycji architektonicznej i jest kreowany w
269
sposób szczególny i indywidualny”
Doskonale widoczna jest ta tendencja głównie u Corbusiera, który opracował nawet system
proporcji, stosunków liczbowych, mający na celu pomoc w osiąganiu perfekcji geometrii formy
270
jak i funkcji, tzw. Modulora . Opierając się na nim zrealizował między innymi Klasztor La
Tourette oraz Jednostkę Marsylską, która również zapoczątkowała modę na stosowanie betonu
jako materiału wykończeniowego.
267
Ibidem s. 60
Szmidt B. Ład przestrzeni, Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa 1981 r., s. 409
269
Satkiewicz – Parczewska A., op.cit., s. 65
270
Modulor - autorski kanon proporcji Le Corbusiera. Jako modelowy, przyjęty został ówczesny średni
wzrost amerykańskiego policjanta, wynoszący 183 cm. Wyciągnięta do góry ręka wyznacza podstawową
wysokość kondygnacji netto - 226 cm. Większość charakterystycznych wysokości odnoszących się do
ciała ludzkiego i przedmiotów użytkowych jest wpisana przez Le Corbusiera w dwa ciągi: ciąg wymiarów,
wyznaczone w oparciu o wspomniany wzrost i wysokość kondygnacji oraz złoty podział. źródło – Żuk P.,
Witruwiusz-Le Corbusier, Czasopismo Techniczne, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Z.1-A, cz.7,
2009 r., s. 603
268
109
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Błędna interpretacja corbusierowskiego zamysłu doprowadziła do powstania wspomnianych już,
szeroko rozpowszechnionych również w Polsce, wielkopłytowych osiedli
271
. To one właśnie
spowodowały spadek zainteresowania samą technologią prefabrykacji na wiele lat. Ich rytmika,
pozbawiona całkowicie wyraźnego akcentowania, powtarzająca jeden i ten sam motyw, długie
monotonne ciągi elewacyjne do dnia dzisiejszego świadczą na niekorzyść możliwościom jakie
daje produkcja gotowych komponentów elewacyjnych oraz poprawna kompozycja z
zastosowaniem rytmu. Warto jednak w tym przypadku podkreślić fakt iż efekt końcowy jest tu
wynikiem wybranej technologii, która ze względów ekonomicznych miała bardzo ograniczone
możliwości w zakresie kreowania formy i detalu.
271
Machaczka-Świadek A., op. cit., s. 71
110
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
8.2 Klasyfikacja fasad z prefabrykatów betonowych ze względu na rodzaj
zastosowanego rytmu. (tablica 8.2)
•
Regularna prostokątna sieć punktów o kierunkach pionowym i poziomym na płaskiej ścianie
(tablica 8.2.1):
Charakteryzuje się miarowym, powtarzalnym układem linii horyzontalnych i wertykalnych,
przecinających się pod kątem prostym. Podziały, zarysowujące się na fasadzie budynku
tworzą wzór, będący najczęściej odzwierciedleniem spoin między poszczególnymi
prefabrykatami.
•
Regularna sieć punktów o kierunkach pochyłych na płaskiej ścianie (tablica 8.2.2):
Powtarzalny układ linii sieci kompozycyjnej, przecinających się pod kątem innym niż prosty.
W przypadku prefabrykatów nienośnych istnieje możliwość całkowicie swobodnego
kształtowania układu linii. Dokładny układ punktów sieci oraz kąt przecięcia linii dla
prefabrykatów nośnych wynika z dostosowania konstrukcji do przenoszenia sił. W tym
przypadku decydują nie tylko czynniki estetyczne i funkcjonalne ale i statyczne. (np. Atlas
Building)
•
Regularna prostokątna sieć punktów o kierunkach pionowym i poziomym na zakrzywionej
lub sferycznej ścianie (tablica 8.2.3):
Miarowy układ przecinających się linii w pionie i poziomie, na ścianie prowadzonej po łuku
lub będącej wycinkiem sfery, wklęsłym bądź wypukłym.
•
Nieregularna sieć punktów na ścianie o dowolnej powierzchni (tablica 8.2.4):
Brak prostych linii kompozycyjnych rozmieszczonych w miarowych odstępach a w
konsekwencji nieregularny rozstaw punktów sieci. Taki zabieg kompozycyjny jest
szczególnie trudny do uzyskania w przypadku fasad z elementów prefabrykowanych.
Konieczne jest stosowanie co najmniej kilku typów komponentów.
•
Rytm równych płaskich motywów rozmieszczonych w punktach sieci regularnej na płaskiej
ścianie (tablica 8.2.5):
Podstawowym
elementem
kompozycyjnym
fasady
jest
tutaj
motyw.
Regularnie
rozmieszczony, zlicowany z płaszczyzną elewacji, powtarzalny element, często o
charakterze czysto dekoracyjnym. Linie oraz punkty sieci kompozycyjnej mogą być ledwo
zauważalne, schodzą na dalszy plan. Jednak za sprawą rytmicznie rozmieszczonych
motywów, dają się odnaleźć, odczytać. Motywem rytmu mogą być np. otwory okienne (City
of Justice) lub relief (Project X)
•
Rytm równych, przestrzennych motywów, rozmieszczonych w punktach sieci regularnej na
płaskiej ścianie (tablica 8.2.6):
W tym przypadku motyw ma postać elementu przestrzennego. Zdecydowanie silniej niż
motyw płaski, wpływa na wyraz estetyczny architektury. Za sprawą wyraźnego światłocienia
117
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
podkreślona zostaje rytmika elewacji a zmieniający się kąta padania promieni słonecznych
skutkuje zmianą charakteru fasady.
•
Rytm nierównych motywów rozmieszczonych w punktach sieci nieregularnej na płaskiej
ścianie (tablica 8.2.7):
Linie sieci rozstawione są nierównomiernie. Rozmieszczenie punktów sieci ma sprawiać
wrażenie przypadkowego. Motywem są tu najczęściej płaskie prefabrykaty różnego typu
naprzemiennie skomponowane z przeszkleniami. Tworzą swobodną kompozycję,
zmiękczającą charakter fasady. Podziały są skoordynowane z wysokością kondygnacji lub
rozstawem elementów konstrukcyjnych (np. biurowiec SID)
•
Rytm nierównych motywów rozmieszczonych w polach sieci regularnej na płaskiej ścianie
(tablica 8.2.8):
Miarowy układ linii horyzontalnych i wertykalnych, przecinających się pod kątem prostym.
Równomierny rozstaw punktów sieci. Motywem mogą być perforacje w ścianie, reliefy,
panele w różnym kolorze czy fakturze, tworzące swobodną kompozycję w rygorystycznie
przyjętym module sieci.
•
Rytm wertykalnych elementów na płaskiej ścianie (tablica 8.2.9):
Powtarzalny, równomierny rozstaw prefabrykatów podłużnych w układzie pionowym.
•
Rytm horyzontalnych elementów na płaskiej ścianie (tablica 8.2.10):
Powtarzalny, równomierny rozstaw prefabrykatów podłużnych w układzie poziomym.
8.3 Tendencje w kształtowaniu wyrazu architektonicznego (tablica 8.3)
Analizując wybrane przykłady obiektów, wykończonych prefabrykowanymi, betonowymi
elementami fasadowymi, można wyodrębnić trzy podstawowe grupy kompozycji, jakimi
posługują się architekci, w trakcie prac nad specyfiką charakteru estetycznego obiektu.
8.3.1 miarowe fasady z powtarzalnych elementów (tablica 8.3.1)
•
rygorystyczne przestrzeganie przyjętej siatki modułu.
Dążenie do uzyskania wrażenia idealnego porządku, rytmu jednakowych motywów. Można
założyć, że taki wyraz estetyczny to po prostu wynik zastosowania identycznych elementów
fasadowych. Nie jest jednak możliwe wykonanie budynku przy zastosowaniu jednego tylko
typu prefabrykatu, ze względu na pojawiające się otwory drzwiowe i okienne, nadproża,
krawędzie i narożniki czy układ konstrukcyjny i funkcjonalny. Uzyskanie doskonale
regularnych podziałów wymaga od projektanta ogromnej dyscypliny, koordynacji branż na
każdym z etapów projektowania oraz szeregu analiz widokowych, aby kompozycja nie
wywoływała odczucia monotonii.
118
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
8.3.2 niemiarowe fasady z powtarzalnych elementów
Jedną z podstawowych zalet prefabrykacji jest możliwość obniżenia kosztów realizacji
elewacji. Zastosowanie mniejszej liczby rodzajów elementów sprawi, że projekt w efekcie
będzie bardziej ekonomiczny (rozdział 5).
Bazując na badanych realizacjach można zauważyć tendencję, polegającą na dążeniu do
ukrycia prawdziwej natury fasady, wykonanej z niewielkiej liczby typów prefabrykatów. Są to
zazwyczaj zabiegi optyczne polegające na zacieraniu powtarzalności elementów fasadowych.
Podstawowe środki stosowane w tym celu to:
•
nieregularna, rozrzeźbiona forma obiektu (tablica 8.3.2.1):
Efekt ten można uzyskać np. poprzez rozbicie bryły budynku na drobniejsze fragmenty o
różnych gabarytach, różnicując wysokości poszczególnych segmentów elewacji lub
wprowadzając nieregularne cofnięcia czy ryzality. Często stosuje się również linie krzywe,
powierzchnie sferyczne, elewacje prowadzone po linii łuku bądź po linii łamanej. W
połączeniu ze skrótem perspektywicznym,
podobieństwo między elementami.
•
przełamać
sieć
podziałów
i
zatrzeć
refleksyjne, lustrzane wykończenie (tablica 8.3.2.2):
Lica prefabrykatów poddaje się obróbce, polegającej na szlifowaniu lub polerowaniu,
ewentualnie pokryciu ich powłoką, pozwalającą na uzyskanie powierzchni o charakterze
refleksyjnym, w której może odbijać się otoczenie budynku. Zabieg ten pozwala nie tylko na
lepsze osadzenie architektury w kontekście, ale przełamuje powtarzalność elementów
poprzez pojawiające się na nich obrazy czy refleksy świetlne. Dodatkowo, wraz ze zmianą
pory dnia, ciągłej przemianie ulega charakter elewacji a zatem i całego budynku.
•
obracanie powtarzalnych elementów względem siebie (tablica 8.3.2.3):
Opracowanie odpowiednio skoordynowanych modularnie elementów elewacyjnych, pozwala
na ukształtowanie nieregularnej siatki podziałów. Poszczególne prefabrykaty, mogą być
zestawiane ze sobą w sposób, który pozwoli na zamaskowanie małej liczby typów. Obracanie
prostokątnych, trapezowych lub wielobocznych komponentów o 90 lub 180 stopni, skutkuje
wrażeniem elewacji wykonanej ze znacznie większej liczby typów elementów.
•
gra kolorem lub odcieniem poszczególnych elementów (tablica 8.3.2.4):
Kolor w architekturze odgrywa istotną rolę (rozdział 6.4.2). W tym przypadku nie tyle barwa elewacji
będzie środkiem, co sposób zestawienia ze sobą prefabrykatów o różnych kolorach i odcieniach.
Przy użyciu jednej formy, możliwe jest wykonanie elementów o identycznych gabarytach ale innej
barwie lub rysunku, bez istotnych różnic w kosztach. Elewacja utworzona z wielobarwnych
prefabrykatów nabiera charakteru mozaiki, regularna sieć podziałów schodzi na plan dalszy.
•
zwiększenie liczby typów elementów (tablica 8.3.2.5):
Zastosowanie dodatkowych prefabrykatów, o innym kształcie, fakturze lub kolorze w
znacznym stopniu wzbogaca wyraz estetyczny fasady. Ułatwia przełamanie miarowości i
119
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
monotonii. Daje większą swobodę w zakresie kształtowania charakteru i formy budynku.
Wiąże się jednak, w wielu przypadkach, również ze zwiększeniem kosztów inwestycji.
Istnieją specjalistyczne szalunki, które pozwalają na wykonywanie prostych elementów w
różnych wariantach – np. płyt prostokątnych o różnej długości lub szerokości. Prefabrykaty
o bardziej złożonym kształcie, a zwłaszcza elementy przestrzenne,
indywidualnych form wykonywanych pod kątem konkretnej inwestycji.
wymagają
Poza kształtem, czynnikiem różnicującym komponenty może być faktura. Rodzaj
powierzchni prefabrykatu będzie wynikiem zastosowanych szalunków, matryc lub
mechanicznej obróbki już po wyjęciu z formy. Podobnie rzecz wygląda w przypadku
barwienia. Pożądany kolor elementu można osiągnąć poprzez dodanie ozdobnego
kruszywa lub pigmentu do masy betonowej na etapie produkcji czy pokrywając gotowy
produkt roztworem barwiącym, który wnika na głębokość kilku milimetrów. Ewentualnie
272
powlekając eksponowaną powierzchnię warstwą farby.
•
gra światłocieniem (tablica 8.3.2.6):
Wykorzystanie światłocienia w kompozycji elewacji wymaga uwzględnienia w projekcie
przestrzennych komponentów lub utworzenia przegrody wielopłaszczyznowej, w której
pierwszy plan będą stanowiły ażurowe prefabrykaty, rzucające cień na tło w postaci ściany
pełnej lub przeszklenia. Światłocień będzie wzmacniał rytm w przypadku fasady o regularnej
sieci podziałów. Przy fasadach o swobodnej kompozycji – podkreśli ich niemiarowość,
potęgując dodatkowo efekt zmiennym obrazem, zależnym od kąta padania promieni
słonecznych.
•
łączenie różnych metod (tablica 8.3.2.7):
Łączenie ze sobą poszczególnych środków
pomaga
osiągnąć
pożądany
efekt
niemiarowości. Zastosowanie w obrębie jednego budynku lub jednej z jego elewacji, kilku
metod równocześnie, daje niemal nieograniczoną liczbę kombinacji, które niekoniecznie
muszą wiązać się ze znacznym wzrostem kosztów realizacji. To rozwiązanie będzie miało
zastosowanie szczególnie w przypadku budynków o wielkopowierzchniowych elewacjach
lub w przypadku zespołów budynków, celem uniknięcia wrażenia monotonii i ułatwienia
użytkownikowi orientacji w przestrzeni.
8.3.3 niemiarowe fasady z nietypowych elementów
•
nieregularna, swobodna sieć łączeń, bez widocznego modułu (tablica 8.3.3):
Rozwiązanie które wiąże się z zastosowaniem dużej liczby różnych typów prefabrykatów. W
niektórych przypadkach występuje całkowity brak powtarzalności – każdy z elementów jest
unikalny. Zdecydowanie najdroższa metoda, stosowana głównie w przypadku, gdy
nadrzędnym celem jest doskonała jakość produktu. Wymaga opracowania licznych
jednorazowych form lub systemu szalunków o modyfikowanej geometrii.
272
Bigaj P., Monolityczne..., op. cit., s. 286
120
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
8.4 Wnioski
Zdecydowana większość fasad wykańczanych prefabrykowanymi betonowymi elementami
fasadowymi charakteryzuje się rytmicznymi, powtarzalnymi kompozycjami, miarowymi
podziałami. Wynika to z natury technologii, której podstawowym składnikiem realizacyjnym jest
prefabrykat. Idea masowej produkcji powtarzalnych elementów zrodziła się jednak głównie z
rachunku ekonomicznego. Jak można zaobserwować na przytoczonych w rozdziale
przykładach, miarowy rytm w architekturze wcale nie musi być wynikiem stosowanej technologii
budowlanej a środki wyrazu , po które sięgają projektanci, są osiągalne przy użyciu elementów
prefabrykowanych tak jak i przy zastosowaniu dowolnej technologii wykończeniowej (tablice
8.4.1, 8.4.2)
Rytm w różnych postaciach, zawsze był jednym z podstawowych elementów
kompozycyjnych. Jest cechą wspólną wszystkich stylów architektonicznych. Niezależnie od
stosowanego materiału, typu konstrukcji, funkcji czy skali obiektu. Powtórzenie we współczesnej
architekturze jawi się jako środek służący porządkowaniu otaczającej człowieka przestrzeni:
„Dla architektów porządkowanie staje się (…) metodą istotną w poszukiwaniu esencji
architektury i tworzeniu formy architektonicznej. (…) W architekturze (…) służą one
[powtórzenia, serie, multiplikacje, sekwencje - przyp. autora] wprost do budowania
formy. Stanowią coś na kształt porządkujących wzorów matematycznych, pod które
podkłada się dane. W tym wypadku linie, kształty geometryczne, bryły. Powtarzalność
stała się jedną z metod kompozycyjnych. Kompozycje w dużym stopniu oparte na
rytmicznych powtórzeniach wzmacniają odczucie porządku dotyczącego przestrzeni i
273
form.”
Równocześnie, wielu współczesnych twórców stara się za wszelką cenę odejść od miarowości i
powtarzalności. Nie oznacza to jednak porzucenia rytmu. Przybiera on po prostu inną formę,
np. sekwencji powiązanych ze sobą motywów.
Na podstawie opracowania Wpływ konstrukcji budynków mieszkalnych na architekturę ich
elewacji
274
oraz badań prowadzonych na wybranych przykładach udało się dokonać klasyfikacji
typów rytmów stosowanych we współczesnych elewacjach wykańczanych przy użyciu
betonowych komponentów.
Dziesięć charakterystycznych rodzajów rytmu, wynikających między innymi ze sposobu
kształtowania powierzchni fasady, kierunku ułożenia sieci czy wprowadzenia i rozmieszczenia
motywu, pozwala na swobodne mnożenie kolejnych wariacji kompozycyjnych w procesie
projektowym.
Analizując tendencje w kształtowaniu wyrazu architektonicznego, można wyodrębnić trzy
podstawowe kierunki, którymi podążają projektanci. Jednym z nich jest próba uzyskania
wrażenia idealnego porządku, równomiernych podziałów.
273
Mielnik A., Współczesne tendencje minimalistyczne w architekturze domów jednorodzinnych. Część
trzecia. Przestrzeń i Forma nr 17, 2012 r., s. 252-253
274
Ostoja – Pętkowski J. H., Wpływ konstrukcji…, op. cit.
127
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Ponieważ nie ma możliwości realizacji fasady z jednego typu prefabrykatu, proces projektowy
wymaga ogromnej konsekwencji, dyscypliny oraz licznych analiz.
Odmiennym kierunkiem jest próba ukrycia faktu zastosowania ograniczonej liczby typów
elementów. Niemiarowe fasady z powtarzalnych elementów są kompromisem, między w pełni
swobodnymi kompozycjami z unikalnych komponentów a rachunkiem ekonomicznym. Przy
zastosowaniu licznych środków, projektant jest w stanie zatrzeć wrażenie powtarzalności
niewielu typów prefabrykatów.
Trzecia tendencja to całkowite odrzucenie miarowości w kompozycji elewacji. Wiąże się ona z
zastosowaniem takiej liczby typów elementów jaka wyniknie z opracowanej koncepcji
projektowej. Czynnik ekonomiczny odgrywa tu rolę drugorzędną. W tym przypadku można
mówić o całkowitej swobodzie kompozycyjnej.
„Podporządkowanie się prawom i regułom może zdawać się dla wielu twórców
ograniczeniem, lecz szczególnie artyści odwołujący się do tendencji minimalistycznych
i racjonalistycznych chętnie poddają się temu rygorowi. Widzą w porządku rodzaj
wyzwolenia i ogromne potencjalne możliwości kształtowania formy architektonicznej.
Wizja stałego, uniwersalnego, absolutnego porządku jako przeciwieństwo chaosu i
275
nadmiaru staje się dla wielu architektów w procesie projektowym kluczowa.”
Reasumując – prefabrykacja elementów fasadowych w architekturze ma rację bytu, jeśli jej
wybór jest konsekwencją decyzji estetycznych, kompozycyjnych projektanta. Forma nie może
być wynikiem zastosowanej technologii. Rytm, który jest podstawowym i najczęściej
stosowanym elementem kompozycji, występował w budownictwie od początku jego istnienia,
zanim ktokolwiek potrafił zdefiniować proces prefabrykacji. Błędnym jest stwierdzenie, że
nieatrakcyjne budynki o monotonnych fasadach z powtarzalnym jednakowym motywem są
wynikiem zastosowanej technologii. Przytoczone w tekście przykłady dowodzą, że właściwie
zakomponowana, rytmiczna fasada może być ciekawa, intrygująca, nawet różnorodna a do
tego zdecydowanie korzystniejsza cenowo i jakościowo od fasad monolitycznych czy
wykonanych tradycyjną metodą (prefabrykowane elementy konstrukcyjne z warstwami
wykończeniowymi).
275
Mielnik A., Współczesne tendencje…, op.cit., s.254
130
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
9. Fasadowe prefabrykaty betonowe w aspekcie obecnych standardów
budownictwa zrównoważonego
Coraz surowsze standardy dotyczące budownictwa energooszczędnego wymuszają na
projektantach stosowanie jeszcze większej ilości różnego rodzaju dodatkowych urządzeń,
mających na celu ograniczenie zapotrzebowania na energię, niezbędną do prawidłowego
funkcjonowania tego budynku. Zmniejszenie zużycia energii ma bowiem na celu chronić
środowisko naturalne. Nie zwraca się jednak uwagi na fakt, jak energochłonna jest produkcja
rekuperatorów, ogniw fotowoltaicznych, pomp ciepła itp. oraz jaki jest stosunek zużytej energii
na ich wytworzenie do oszczędności które przynoszą. W badaniach takich należałoby
uwzględnić już sam proces opracowywania dokumentacji takiego urządzenia, wydobywanie
surowców potrzebnych do wytworzenia, produkcję, pakowanie, transport, dystrybucję,
składowanie, montaż, eksploatację, konserwację, demontaż i jego utylizację. Niewątpliwie nie
są to małe nakłady energii, a jak się okazuje można zaprojektować obiekt o zbliżonych
parametrach, stosując we właściwy sposób jeden z najpopularniejszych materiałów
konstrukcyjnych – beton.
Z budownictwem energooszczędnym wiąże się bardzo ściśle niezwykle popularny w
ostatnim czasie termin – "rozwój zrównoważony". Pierwsze zdanie raportu WCED (Word
Commision on Environment and Development czyli Światowej Komisji ds. Środowiska i
Rozwoju) jest w zasadzie streszczeniem tej idei:
„Na obecnym poziomie cywilizacyjnym możliwy jest rozwój zrównoważony, to jest taki
rozwój, w którym potrzeby obecnego pokolenia mogą być zaspokojone bez
276
umniejszania szans przyszłych pokoleń na ich zaspokojenie.”
W czasach, w których został osiągnięty poziom cywilizacyjny w zupełności wystarczający do
trwania w dostatku, należałoby podjąć nowe wyzwanie – nauczyć się tak gospodarować
posiadanymi zasobami aby kolejne pokolenia miały szansę z niego również korzystać, tj.
pozwolić na stały wzrost gospodarczy, rozwój wszystkich dziedzin życia, dbając przy tym o
szeroko pojęte środowisko (zarówno naturalne jak i kreowane przez człowieka) oraz o jakość
życia.
Termin „budownictwo zrównoważone” (sustainable construction) będzie się więc odnosił do
każdej gałęzi przemysłu z budownictwem związanej i będzie wiązał się z dążeniem do
maksymalnej energooszczędności, do redukcji emisji CO2 do atmosfery, zmniejszenia ilości
odpadów, wykorzystywania ich, recyclingu materiałów z rozbiórek itd.
W przeciągu kilku ostatnich lat, beton zyskał miano jednego z najbardziej przyjaznych
środowisku materiałów budowlanych. Duża jest w tym zasługa sprawnych zabiegów
marketingowych producentów. Nie ulega jednak wątpliwości, że posiada on właściwości bardzo
276
http://pl.wikipedia.org – tłumaczenie pierwszego zdania raportu Our Common Future, tzw. Raport
Brundtland, od nazwiska przewodniczącej komisji, Gro Harlem Brundtland
131
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
korzystnie wpływające na gospodarkę energetyczną obiektów budowlanych a intensywnie
opracowywane nowe technologie znacznie poszerzyły spektrum jego stosowania.
Według najprostszej definicji, beton to
„materiał powstały ze zmieszania cementu, kruszywa grubego i drobnego, wody oraz
ewentualnych domieszek i dodatków, który uzyskuje swoje właściwości w wyniku
277
hydratacji cementu” .
W chwili obecnej jest już najpowszechniej stosowanym materiałem w budownictwie. Do
niedawna stosowany był tylko jako materiał konstrukcyjny ze względu na świetne parametry,
głównie wytrzymałość na ściskanie oraz duże możliwości w zakresie kształtowania formy.
Dopiero w połowie ubiegłego wieku zostały docenione jego walory estetyczne, między innymi
za sprawą Le Corbusiera i jego głośnych realizacji (np. Jednostka Marsylska – 1947-1952).
Dzisiejsi producenci materiałów budowlanych prześcigają się w poszukiwaniu nowych
mieszanek betonowych zwiększających atrakcyjność tego materiału na każdej płaszczyźnie.
Odnoszą sukcesy zarówno pod względem żywotności produktów, estetyki jak i wytrzymałości
konstrukcyjnej.
9.1 Masa termiczna
Czynników, które sprawiają, że można uznać beton za tworzywo przyjazne środowisku, jest
wiele. Za najważniejszy uznać należy masę termiczną, choćby z tego względu, że uzyskuje się
ją niemal mimochodem, jako "skutek uboczny" zastosowanej technologii. Do niedawna
wykonywano konstrukcje żelbetowe budynków nie biorąc tej właściwości wcale pod uwagę.
Dziś wiadomo, że właściwie zastosowana i wyeksponowana na działanie promieniowania
słonecznego, może bardzo korzystnie wpłynąć na komfort użytkowania i na oszczędność
energii przeznaczonej na ogrzewanie budynku jak i chłodzenie go. W niektórych przypadkach
278
można nawet wyeliminować konieczność stosowania instalacji grzewczej jak i klimatyzacji .
Aby zoptymalizować korzyści wynikające z faktu zastosowania betonowej konstrukcji, należy
jednak brać pod uwagę zalety tego materiału już na etapie tworzenia koncepcji
architektonicznej. Otrzymuje się wówczas wytrzymałą, solidną konstrukcję budynku. Dodatkowo
oszczędza się na eksploatacji jak również konserwacji, która w tym przypadku jest niemal
całkowicie zbędna, a na przestrzeni wielu lat użytkowania mogłaby generować znaczące
koszty.
Ograniczenie zabiegów konserwacyjnych, zwiększenie stabilności termicznej wnętrz a co za
tym idzie ograniczenie zużycia energii na ogrzewanie i chłodzenie skutkują obniżeniem emisji
gazów cieplarnianych.
277
PN-EN 206-1:203 Beton – część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność, Polski Komitet
Normalizacyjny, s.15
278
Krechowiecki G., Beton a zrównoważony rozwój – rozwiązanie z przyszłością, Budownictwo,
Technologie, Architektura, styczeń-marzec 2009, s. 67
132
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
„…W ostatnich badaniach brytyjskich wykazano, że betonowy/murowany dom o
średniej masie, który w pełni wykorzystuje swą masę termiczną, w ciągu jedenastu lat
może zrekompensować emisje związków CO2 w porównaniu z równoważnym
drewnianym domem szkieletowym i później nadal daje oszczędności energii i emisji
279
CO2 przez cały okres eksploatacji budynku” .
Zasada działania masy termicznej jest prosta – w czasie trwania sezonu grzewczego, w ciągu
dnia, materiał akumuluje cieplne zyski ze źródeł darmowych, np. ciepło wytwarzane przez
mieszkańców przebywających we wnętrzu, czy z promieniowania słonecznego a następnie
oddaje je w ciągu nocy, utrzymując temperaturę pomieszczenia jednocześnie obniżając
280
własną . W ciągu kolejnego dnia ponownie przejmuje nadwyżki ciepła, zapobiegając
przegrzaniu. Taki cykl jest istotny zarówno zimą jak i latem. Dzięki bezwładności cieplnej, beton
zapewnia komfort użytkownikom poprzez obniżanie szczytowych temperatur.
Dodatkowo na korzyść betonu przemawia fakt, że tą masę termiczną posiada już sama
konstrukcja, czyli najważniejszy z elementów tworzących budynek. Wszelkiego rodzaju
urządzenia, takie jak rekuperator, centrale wentylacji mechanicznej, klimatyzacji, wymienniki
ciepła czy baterie słoneczne są już elementami dodatkowymi, które owszem, będą zgodnie z
zapewnieniami producentów generować oszczędności, ale należy pamiętać, że ich produkcja
jest w znacznym stopniu energochłonna. Dotyczy to również montażu, eksploatacji, konserwacji
i utylizacji. Ponadto, żywotność obecnie produkowanych urządzeń jest bardzo ograniczona
(kilka, kilkanaście lat). Jest to okres w którym powinny się zwrócić koszty takiej instalacji. A
jeszcze należałoby uwzględnić w kalkulacji dodatkową powierzchnię przeznaczoną w budynku
na jej usytuowanie.
9.2 Żywotność materiału
12 października 2010 roku w Wiśle odbyła się publiczna debata pt. „Beton a zrównoważone
budownictwo”. Uczestniczący w niej arch. Stefan Kuryłowicz stwierdził:
”Moim zdaniem czegoś takiego jak zrównoważony rozwój i zerowa szkodliwość nie ma.
Jesteśmy za każdym razem agresorem i to, co możemy zrobić, to możemy być
relatywnie trochę mniej szkodliwi. Ilość ludzi rośnie dynamicznie. Nasza agresja w
stosunku do środowiska jest relatywnie coraz większa. Jednym z elementów naszej
dyskusji jest beton i zaczniemy mówić o zastosowaniu betonu w procesie budowania w
sposób możliwie najmniej szkodliwy. Od kilkunastu lat staramy się ten proces ochrony
środowiska parametryzować. Mamy konkretne standardy, które pozwalają nam
stwierdzić, że coś jest bardziej lub mniej szkodliwe. (…) Jest możliwość ponownego
279
Beton w budynkach efektywnych energetycznie. Korzyści z masy termicznej. Stowarzyszenie
Producentów Cementu, 2007, s. 7
280
Golański M., Materiały budowlane jako masa termiczna w budynkach, Przegląd Budowlany 12 2011 r. s. 91
133
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
zużycia materiałów, ilość zużytej wody, możliwość zapewnienia dodatkowych miejsc
281
pracy, ilość skonsumowanej bądź wytworzonej energii.
Produkcja cementu, kruszców, transport, mieszanie, stosowanie betonu są procesami
energochłonnymi, ale w każdym obiekcie muszą znaleźć się ściany, słupy, belki, stropy i
którykolwiek z dostępnych materiałów zostanie w tym celu użyty, środowisko w pewnym stopniu
ucierpi. Należy więc brać pod uwagę korzyści długofalowe – trwałość konstrukcji i jej zdolność
do generowania zysków z darmowych (w wymiarze ekonomicznym i ekologicznym) źródeł
energii, prowadząc tym do obniżenia emisji CO2.
W związku z zachodzącymi zmianami klimatu i coraz częściej występującymi kataklizmami,
trwałe, solidne konstrukcje mogą okazać się kluczowe w ochronie życia ludzkiego. Beton jest
materiałem niepalnym (bez żadnych dodatkowych chemicznych impregnatów), wodoszczelnym
a przy tym ciągle konkurencyjnym ekonomicznie. Zwłaszcza jeśli uwzględni się jego wieloletnią
eksploatację przy niewielkich nakładach na utrzymanie. W Polsce, przystępując do jakiejkolwiek
inwestycji, ciągle pod uwagę bierze się przede wszystkim koszty budowy. Niewielu inwestorów
jest na tyle świadomych, żeby decydować o wyborze konkretnej technologii na podstawie
doświadczeń mówiących o sposobie starzenia się materiału, stopniu jego energochłonności
przy produkcji, oddziaływaniu na środowisko, kosztach konserwacji przez następnych
kilkadziesiąt lat. Przyjmuje się, że żywotność obiektów o żelbetowej konstrukcji wynosi ok. 100
282
lat i to przy niewielkich nakładach na ich utrzymanie . Dlatego już na etapie projektu należy
rozważyć budowę obiektu trwałego z etapowaną rozbudową oraz z możliwością adaptacji na
inne cele niż pierwotnie przewidziane. Unikając prac rozbiórkowych i realizacji od zera kolejnej
inwestycji jest szansa na ochronę środowiska przed degradacją.
9.3 Stosowanie dodatków
Jak zostało przyjęte w definicji betonu, w jego skład wchodzić mogą różnego rodzaju
dodatki i domieszki mineralne. Służą one poprawieniu parametrów stosowanego materiału w
zależności od planowanego przeznaczenia.
Przywołana już norma: PN-EN 206-1:203 Beton – część 1: Wymagania, właściwości, produkcja
i zgodność, wyróżnia dwa rodzaje dodatków:
•
Typu I - prawie obojętne - wypełniacze mineralne (np. mączka wapienna) lub
barwniki/pigmenty
•
Typu II - o właściwościach pucolanowych lub utajonych właściwościach hydraulicznych 283
granulowany żużel wielkopiecowy, popioły lotne lub pył krzemionkowy
281
Piestrzyński P., Debata „Beton a zrównoważone budownictwo”, Budownictwo, Technologie,
Architektura, październik-grudzień 2010, s. 15
282
Krechowiecki G., Beton a zrównoważony rozwój…, op. cit.
283
Beton Przyjazny Środowisku, Stowarzyszenie producentów betonu Towarowego w Polsce, Kraków
2008, s. 67
134
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Zarówno popioły lotne (powstając w procesach spalania w kotłach węglowych) jak i pył
krzemionkowy (powstaje podczas wytwarzania krzemu metalicznego) czy żużel wielkopiecowy
są to produkty uboczne przemysłu energetycznego i hutniczego. Wykorzystanie ich jako
składników betonu ma na celu przede wszystkim poprawę parametrów tworzywa, takich jak:
wytrzymałość na działanie agresywnych substancji, zmniejszenie skurczu betonu, szczelność.
Jednak trudno nie zwrócić uwagi na inne aspekty tego działania. Wykorzystuje się substancje
będące odpadami, które stanowiłyby zanieczyszczenie naturalnego środowiska. Dodatkowo
będąc istotnym składnikiem mieszanki, ograniczają zużycie samego cementu a co za tym idzie
zmniejszają zapotrzebowanie na jego wydobycie. W niektórych przypadkach przyczyniają się
również do ograniczenia niezbędnej ilości wody zarobowej. W ten sposób zmniejsza się
zarówno energochłonność jak i emisja CO2 procesu budowy wpisując się tym samym w
strategię budownictwa zrównoważonego.
9.4 Wytrzymałość
Dążenie do zwiększania wytrzymałości mieszanek betonowych ma również aspekt
ekologiczny. Zyskujące coraz większą popularność betony wysokowartościowe BWW
(angielska nazwa to High Performance Concrete - HPC), charakteryzujące się nawet
284
kilkakrotnie większą trwałością i gęstością , dzięki dodatkom w postaci włókien zbrojących,
nanomodyfikatorów czy proszków reaktywnych, pozwalają na tworzenie konstrukcji o znacznie
mniejszych przekrojach elementów konstrukcyjnych. W ten sposób ograniczona zostaje ilość
wydobywanych surowców i w konsekwencji emisja gazów cieplarnianych.
9.5 Beton jako materiał wykończeniowy
Stosując we właściwy sposób żelbetową konstrukcję, zyskuje się masę akumulującą
energię, która będzie generowała zyski przez kolejne lata użytkowania, bez konieczności
prowadzenia kosztownych zabiegów konserwacyjnych. Warunkiem uzyskania tych profitów jest
właściwe wyeksponowanie materiału na działanie promieniowania słonecznego. Wszelkiego
rodzaju okładziny w postaci tynków, boazerii, paneli, desek, tapet itp. stanowią izolację,
ograniczającą możliwości akumulacyjne materiału. Optymalne
pozostawiając podłogi, ściany i sufity bez dodatkowego wykończenia.
efekty
uzyskuje
się
W przypadku znacznego odsetka inwestorów, może się taki stan rzeczy okazać nie do
zaakceptowania. Jednak trudno nie zauważyć trendu rozwijającego się w Polsce od kilku lat,
promującego modę tzw. beton architektoniczny, eksponowany zarówno na fasadach budynków
jak i w jego wnętrzu.
Estetyka eksponowanych powierzchni betonowych idzie w parze ze strategią zrównoważonego
rozwoju. Rezygnując z dodatkowych materiałów wykończeniowych ogranicza się ich produkcję
284
Beton Przyjazny Środowisku, op. cit.
135
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
(i tym samym emisję zanieczyszczeń do atmosfery), zwiększa się wydajność masy termicznej
konstrukcji (czego zalety zostały opisane powyżej) oraz otrzymuje się architekturę trwałą,
ponadczasową i reprezentacyjną, gdyż beton zyskał już miano materiału szlachetnego
285
.
9.6 Komfort i bezpieczeństwo użytkowania
„Wszystkie materiały budowlane pochodzenia mineralnego zawierają naturalne
pierwiastki promieniotwórcze, z których istotne znaczenie ze względu na poziom
promieniowania naturalnego tła jonizującego w środowisku mieszkalnym mają: potas
K– 40, pierwiastki szeregu uranowo-radowego, w tym izotop radu Ra –226 i jego
286
produkt rozpadu – radon Rn – 222 oraz szeregu torowego” .
Obowiązujące akty prawne oraz instrukcje ITB szczegółowo określają dopuszczalny stopień
promieniowania materiału budowlanego dopuszczonego do użytku oraz sposób wykonywania
287
pomiarów . Analizy przeprowadzonych przez Stowarzyszenie producentów Betonu
Towarowego w Polsce w oparciu o przytoczone instrukcje prowadzą do jednoznacznych
wniosków:
„… beton, niezależnie od rodzaju cementu z jakiego został wykonany, oraz od tego czy
wykonany został z dodatkiem popiołu lotnego lub nie, charakteryzuje się bardzo niskim
poziomem radioaktywności i z punktu widzenia ochrony radiologicznej może być bez
obaw użyty w wykonawstwie budynków przeznaczonych na ciągły pobyt ludzi i
288
inwentarza żywego.”
Stosowane powszechnie domieszki, są substancjami szkodliwymi dla środowiska jak i
organizmów żywych. Jednak ze względu na ich niewielką ilość (max 5% masy cementu) oraz
fakt, że wprowadzone do masy betonu nie są z niego uwalniane, bardzo ogranicza ich
negatywne oddziaływanie. Zalety płynące z ich stosowania zostały już opisane powyżej. Beton
uznaje się za tworzywo „obojętne”, które nie emituje szkodliwych związków. Zwiększa natomiast
komfort użytkowania budynku dzięki wspomnianej masie termicznej i zdolności łagodzenia
szczytowych temperatur oraz za sprawą masy fizycznej, która przyczynia się do redukcji drgań.
Jednak aby w uzyskać w pełni wyciszony budynek w konstrukcji żelbetowej, niezbędne będzie
wprowadzenie odpowiedniej izolacji i dylatacji.
Na uwagę zasługuje również odporność ogniowa tego materiału. Uzyskuje się niepalną
konstrukcję i ewentualne wykończenie, bez konieczności stosowania dodatkowych
chemicznych impregnatów. W razie pożaru nie ma więc niebezpieczeństwa związanego z
rozprzestrzenianiem się ognia czy wydzielaniem toksycznego gazu. Dopiero powyżej 300ºC
285
Charciarek M., Etyka betonowego brutalizmu, Budownictwo, Technologie, Architektura, październikgrudzień 2011, s. 26
286
Zapotoczna-Sytek G., Mamont-Cieśla K., Rybarczyk T., Naturalna promieniotwórczość materiałów
budowlanych, w tym autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK), Przegląd Budowlany, 7-8 2012, s.
39
287
Instrukcja ITB 352/98. Metody i warunki wykonywania pomiarów stężenia radonu w powietrzu w
pomieszczeniach budynków przeznaczonych na stały pobyt ludzi. Warszawa
288
Beton Przyjazny Środowisku, op. cit., s. 77
136
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
zaczyna się utrata właściwości nośnych konstrukcji, jednak w praktyce rzadko kiedy pełen
przekrój
elementu jest w stanie
osiągnąć
dużo wyższą temperaturę.
Ograniczając
rozprzestrzenianie ognia przyczynia się do ochrony środowiska. To samo dotyczy braku
wydzielania toksycznych substancji oraz skażenia wody służącej do gaszenia.
289
Beton wykonany zgodnie z zaleceniami normy zostaje zaklasyfikowany do klasy Euro A i
nie wymaga się przeprowadzania badań jego ognioodporności.
Właściwość ta jest o tyle istotna, że na przestrzeni ostatnich lat można zauważyć lawinowo
rosnącą liczbę pożarów. Należy kłaść nacisk na projektowanie budynków, które będą w stanie
oprzeć się kataklizmom. Zapewnią bezpieczeństwo użytkownikom do czasu udzielenia pomocy,
a przy niewielkim nakładzie kosztów i energii, będzie istniała szansa na ich ponowne
wykorzystanie po ugaszeniu ognia. Podobnie sytuacja powinna wyglądać w przypadku powodzi
i huraganów.
9.7 Zalety prefabrykacji
Jak podaje norma, prefabrykowany wyrób betonowy to
„wyrób (…) formowany i dojrzewający w miejscu innym niż ostateczne miejsce jego
290
zastosowania.”
Jednak za tym pojęciem kryje się o wiele więcej. Szereg zalet, płynących ze wstępnego
przygotowania elementów budowlanych poza docelowym miejscem realizacji obiektu, został
szczegółowo opisany w rozdziałach 3,4 i 5. Wiele z nich wiąże się bezpośrednio z ochroną
środowiska. Przykładowo, wysoka jakość produktu oznacza jego dłuższą żywotność bez,
wspomnianych już, nakładów na utrzymanie, przez zmniejszenie energochłonnych prac
konserwacyjnych. Szalunki wielokrotnego użytku zmniejszają zużycie materiału na ich
produkcję, co również wpisuje się w strategię zrównoważonego rozwoju. Podobnie jak
oszczędności płynące z możliwości dokładnego obliczenia zapotrzebowania na budulec oraz
idealnego wyważenia proporcji składników mieszanki betonowej. W wytwórni działającej na
szeroką skalę nie ma mowy o powstawaniu odpadów. Ilość przygotowanego materiału jest
podyktowana zapotrzebowaniem. Nieco inaczej sytuacja przedstawia się na placu budowy.
Często zamawia się budulec z pewnym zapasem. Może się zdarzyć, że w wyniku
niedoszacowania pojawi się potrzeba dodatkowego transportu – wiążącego się z nakładami
finansowymi jak i energetycznymi. Innym razem, pozostanie pewna ilość, trudna do
zagospodarowania i musi zostać na siłę wykorzystana. Prefabrykacja jest technologią opartą o
dokładne wyliczenia w
zapotrzebowaniu na dane materiały. Nie generuje więc strat
289
PN-EN 206-1:203 Beton – część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność, Polski Komitet
Normalizacyjny, s.34
290
ibidem, s.16
137
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
spowodowanych przybliżonymi, szacunkowymi danymi. Daje również możliwość racjonalnego
zorganizowania zaplecza transportowego, skutkującego ograniczeniem jego energochłonności.
Produkcja większości elementów w fabryce, skraca całkowity proces budowy obiektu.
Wiąże się to ze zmniejszeniem kosztów inwestycji w wymiarze ekonomicznym ale i ogranicza
czasowo konieczność korzystania z ciężkiego sprzętu, redukując przy tym stopień emisji CO2.
Trudno znaleźć jakiekolwiek wady tej technologii. Stosowanie prefabrykacji wiąże się z
tworzeniem dokładniejszych dokumentacji projektowych przez architektów i ze ściślejszą
współpracą z przyszłym wykonawcą oraz branżowcami. Idące za tym duże oszczędności dla
inwestora dają pole do negocjacji w zakresie wynagrodzenia projektanta.
9.8 Technologia BIM
W ostatnich latach nastąpił istotny przeskok w zakresie standardu dokumentacji
projektowej. Technologia BIM (Building Information Modelling) dająca możliwość stworzenia
wirtualnego modelu budynku wraz ze wszystkimi instalacjami, w skali 1:1, bez zbędnych
uproszczeń, wynikających dotychczas z ograniczeń rysunkowych, pozwoli na korzystanie ze
wszystkich zalet prefabrykacji. Możliwe jest stworzenie obiektu o skomplikowanej, nawet
organicznej formie, w oparciu o cyfrowy model w przeznaczonej do tego celu fabryce, a
następnie „złożenie” go na placu budowy w całość z dokładnością do dziesiątych części
milimetra, redukując do zera liczbę ewentualnych błędów i kolizji np. instalacji.
Programy posługujące się tą technologią dają możliwość nie tylko tworzenia dokładnej
dokumentacji projektowej i koordynacji branż. Pozwalają również na automatyczne zliczanie
kubatury poszczególnych materiałów ilości potrzebnych elementów, wykonanie uproszczonej
(na chwilę obecną) charakterystyki energetycznej obiektu oraz symulację zachowania się
budynku w przyszłości. Dają tym samym możliwość znacznie dokładniejszego niż dotychczas
obliczenia energochłonności planowanej inwestycji zarówno na etapie budowy jak i eksploatacji.
9.9 Recykling betonu
Zgodnie ze strategią zrównoważonego rozwoju, dążyć należy do projektowania obiektów
trwałych, wytrzymałych dających możliwość łatwej adaptacji na zmieniającą się funkcję. Nie
ulega jednak wątpliwości, że zawsze będą konieczne prace wyburzeniowe tych już istniejących,
właśnie budowanych czy dopiero projektowanych budynków. Mimo wszelkich starań, nic nie
będzie trwało wiecznie. Zmieniają się trendy w architekturze, potrzeby inwestorów, plany
zagospodarowania przestrzennego itd. Należy więc brać pod uwagę materiały, które będzie
można wykorzystać powtórnie. Beton jest niewątpliwie jednym z nich. W chwili obecnej,
najczęściej gruz, powstały z rozbiórki jest stosowany jako podbudowa pod drogi czy wypełniacz
wykopów. Powody takiej sytuacji są oczywiste:
138
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
„Użycie kruszywa wtórnego jako substytutu naturalnych kruszyw do produkcji betonów
daje obecnie głównie korzyści ekologiczne, natomiast szybko nie są spodziewane
wyraźne, natychmiastowe korzyści ekonomiczne. W miarę upływu czasu rosnąć będzie
koszt składowania odpadów. Wzrosną też koszty transportu do coraz odleglejszych
składowisk. Przetwórstwo i powtórne wykorzystanie gruzu betonowego zmniejszy także
koszty rekultywacji wyeksploatowanych obszarów po kopalniach kruszyw, a także
291
koszty budowy nowych wysypisk.”
Należy więc oczekiwać, że w niedalekiej przyszłości sytuacja diametralnie się zmieni.
Opracowywane są (a nawet już stosowane) technologie umożliwiające przetworzenie gruzu na
kruszywo wtórne, będące składnikiem mieszanki betonowej. Pozwoli to na znaczne
ograniczenie degradacji środowiska powodowanej wydobyciem kruszywa naturalnego, które nie
jest dobrem odnawialnym. W Holandii czy Belgii, powtórnie wykorzystuje się do 90% odpadów z
292
Skutkiem jest jednak pogorszenie parametrów betonu pod względem
rozbiórki.
mrozoodporności (za sprawą większej nasiąkliwości) i wytrzymałości na ściskanie. Obecnie
prowadzone są badania i osiągane istotne sukcesy na polu ulepszania mieszanki z dodatkiem
kruszyw wtórnych.
9.10 Osłona przed promieniowaniem słonecznym
Opisywane wcześniej zalety płynące z masy termicznej (rozdział 6.2), mogą wymagać
stosowania rozwiązań, które zapewnią możliwość regulowania ilości nasłonecznienia wnętrz,
zapobiegając ich przegrzaniu.
Obecnie na rynku dostępny jest szereg rozwiązań, które służą do tego celu. W większości
przypadków są one elementami obcymi w bryle obiektu. Nawet jeśli zostały przewidziane na
etapie koncepcji wstępnej, nie zawsze stanowią pożądany przez architekta element kompozycji.
Są bardziej wyposażeniem, dodanym aby uniknąć przegrzania wnętrz lub efektu oślepienia
osób tam przebywających. Tym bardziej interesujące wydają się przykłady realizacji, w których
zacienienie uzyskano dzięki np. nietypowej konstrukcji.
Jednym z takich obiektów jest Laboratorium Botaniczne w Wageningen. Architekci z biura
Rafael Viñoly Architects zastosowali strukturę zwaną egzoszkieletem. Takie rozwiązanie
pozwoliło na uzyskanie niemal bezpodporowych przestrzeni wewnątrz budynku. Całość
konstrukcji tworzy bardzo regularną siatkę elementów przecinających się pod kątem 45 stopni.
Zewnętrzna konstrukcja zdecydowanie ogranicza dostęp promieni słonecznych do wnętrza
obiektu, zapobiegając tym samym efektowi szklarniowemu. Za sprawą betonu
samozagęszczalnego z TiO2, uzyskano idealnie gładką powierzchnię komponentów o
293
właściwościach samoczyszczących .
291
Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A., Recykling betonu konstrukcyjnego – cz. I, Inżynier Budownictwa, luty
2009, s. 67
292
Beton Przyjazny Środowisku, op. cit., s. 92
293
Bizley G., Atlas Building. Research cube is not just a pretty facade, Concrete Quarterly 220, lato 2007
r., s. 9
139
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Podobnie do tematu podeszli architekci z biura Xaveer de Geyter Architecten, projektując nowe
budynki uczelni College of Europe w Brugii. Ich elewacje wykonano z prefabrykatów
żelbetowych, które pełnią funkcje zarówno konstrukcyjną, estetyczną jak i zacieniającą. Do
utworzonej z nich, bardzo regularnej, rytmicznej siatki, mocowana jest od wewnętrznej strony
ślusarka z dużymi przeszklonymi powierzchniami. Nachylenie płaszczyzn w modułach zostało
dobrane w taki sposób, aby promienie słoneczne nie wpadały bezpośrednio do wnętrza
budynku. Muszą się one dwukrotnie odbić od powierzchni prefabrykatu, co ma zapobiec
zbędnym zyskom ciepła, a co za tym idzie zapewnić inwestorowi duże oszczędności w zakresie
klimatyzacji sal wykładowych, wpuszczając jednak niezbędną ilość rozproszonego światła,
294
niezbędnego do pracy .
W wymienionych przykładach, poza zacienianiem, prefabrykaty pełnią równocześnie inne
funkcje – konstrukcyjną, estetyczną (kształtują charakter elewacji), osłonową, wydzielającą itd.
Są integralnym elementem budynku pod każdym względem. Nie tylko wyposażeniem
koniecznym do spełnienia wymogów prawnych czy do zapewnienia komfortu użytkowania.
9.11 Wnioski
Energooszczędność w budownictwie stała się na przestrzeni ostatnich lat jednym z
najważniejszych kryteriów, decydujących o doborze materiałów, rodzaju konstrukcji czy
technologii realizacyjnej. Pod uwagę brana jest nie tylko ilość energii zużywana przez budynek
w trakcie jego eksploatacji ale również ilość energii niezbędna do wydobycia, przetworzenia
wszystkich użytych w nim materiałów, zużycie w czasie budowy oraz po zakończeniu
użytkowania, czyli nakłady energii na rozbiórkę, ewentualnie na ponowne użycie zachowanych
komponentów. Te jak i wiele innych kryteriów oceny pozwala na ocenę i certyfikację wybranych
realizacji pod względem standardów ekologicznego i zrównoważonego rozwoju. Budynek
pozytywnie oceniony wg jednego z wielu obecnie stosowanych systemów (LEED, BREEAM,
DGNB, Minergie) uznaje się za przyjazny środowisku. Spośród badanych przykładowych
obiektów, znacząca liczba posiada takie certyfikaty. Można więc stwierdzić, że prefabrykacja
elementów betonowych wpisuje się w strategię zrównoważonego rozwoju. Wynika to w głównej
mierze ze specyfiki samej produkcji, która pozwala na oszczędzanie cennego surowca poprzez
ograniczenie powstawania odpadów. Prefabrykacja gwarantuje również lepszą jakość produktu,
co w konsekwencji oznacza dłuższą żywotność elementów i mniejsze nakłady energii na
konserwację.
Materiał konstrukcyjny może odgrywać istotną rolę w zapewnianiu komfortu użytkownikom.
Za sprawą masy termicznej, istnieje możliwość kumulacji zysków ciepła pochodzących z
odnawialnych źródeł energii. Zjawisko bezwładności cieplnej pomaga wyrównywać szczytowe
294
Architecture in Belgium and the Netherlands, College of Europe – Masterplan and two Buildings,
Bruges, Belgium, Architecture and Urbanism nr 475 04 2010, s. 24
140
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
temperatury. Ułatwia utrzymanie komfortowych warunków we wnętrzach i ogranicza zużycie
energii na ogrzewanie lub wychładzanie.
Coraz większą rolę przypisuje się żywotności materiałów, z których budynek jest wykonany.
Wieloletnie trwanie budowli, niezależnie od zachodzących zmian klimatycznych, kataklizmów,
zmieniającej się mody lub pełnionej funkcji, pozwala zaoszczędzić znaczne ilości surowców i
energii. Beton, jako tworzywo o uniwersalnych wartościach zarówno konstrukcyjnych jak i
estetycznych, w pełni wpisuje się w ten trend.
Nie bez znaczenia jest również możliwość wykorzystania odpadów przemysłowych w
postaci popiołów lotnych czy żużla wielkopiecowego, jako dodatków do mieszanki betonowej.
Poprawiają one parametry takie jak wytrzymałość czy szczelność a równocześnie ograniczone
zostaje zanieczyszczenie środowiska naturalnego.
Możliwość ponownego użycia prefabrykowanych elementów, zarówno konstrukcyjnych jak i
wykończeniowych także sprzyja ochronie środowiska. Ponadto beton już w chwili obecnej jest
materiałem w niektórych krajach niemal całkowicie recyklingowany. Ponowne użycie go jako
wypełniacza wykopów lub co ważniejsze, jako składnika mieszanki, ogranicza konieczność
eksploatacji złóż surowca.
Będące obecnie w fazie zaawansowanych badań technologie typu D-Shape czy Contour
Crafting, dają nadzieję, że w niedalekiej przyszłości znikną ewentualne ograniczenia wynikające
ze stosowania dużej liczby typów elementów o nieregularnych kształtach i każdy komponent
będzie jednakowo prosty i tani w realizacji.
Rola prefabrykacji elementów betonowych w budownictwie rośnie, czego dowodzą bardzo
liczne, wzniesione w ostatnim czasie obiekty. Zarówno ze względu na duże oszczędności
energii, na co kładzie się szczególny nacisk, ale i w wyniku zwiększających się możliwości w
zakresie złożoności realizowanych struktur jak i jakości elementów, które odgrywają kluczową
rolę w kształtowaniu estetyki fasad.
142
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
10. Podsumowanie dysertacji
10.1 Wnioski wynikające z realizacji poszczególnych celów pracy:
• Analiza dostępnych źródeł naukowych poruszających tematykę związaną z zagadnieniami
prefabrykowanych, betonowych rozwiązań elewacyjnych, pod kątem oddziaływania na wyraz
estetyczny obiektów architektonicznych.
Badania zawarte w pracy zostały oparte na źródłach naukowych. Istnieją obszerne zasoby
wiedzy związanej z metodami wytwarzania betonowych prefabrykatów, rodzajów stosowanych
technologii, typów faktur czy informacji dotyczących sposobu oddziaływania architektury na
odbiorcę i zasad komponowania fasad. Nie udało się jednak autorowi odnaleźć jakichkolwiek
zbiorczych opracowań przedstawiających zależności pomiędzy zastosowanymi współczesnymi
rozwiązaniami konstrukcyjno-materiałowymi a formą i estetyką powstałych budynków.
Literatura, w której problematyka ta została poddana analizie, jest najczęściej nieaktualna.
Opisuje systemy już nie stosowane w budownictwie, bądź ma charakter wybiórczy i odnosi się
do określonego typu zabudowy.
Zauważalny jest znaczący wzrost zainteresowania tematyką związaną z prefabrykacją
elementów wykończeniowych, czego dowodem są coraz liczniejsze publikacje poruszające
opisywane zagadnienia oraz pojawiające się w kraju realizacje wykorzystujące te technologie,
choć wciąż jeszcze w ograniczonym zakresie.
Przeprowadzona analiza źródeł naukowych pozwala stwierdzić uzasadnioną
celowość tematu niniejszej dysertacji. Prowadzone badania mogą okazać się przydatne
zarówno pod względem czysto naukowym jak i w praktyce związanej z projektowaniem
oraz realizacją obiektów architektonicznych.
• Przedstawienie najistotniejszych momentów oraz kierunków w rozwoju technologii
bazujących na prefabrykacji. Nakreślenie przyczyn pejoratywnego stosunku w Polsce do
architektury, której wyraz estetyczny jest wynikiem zastosowanych betonowych prefabrykatów.
Technologie oparte na prefabrykacji wynikały z dążenia do najbardziej racjonalnych
rozwiązań. Pozwalały na oszczędność czasu, energii i materiału. Potencjał drzemiący w
masowej produkcji elementów budowlanych został wyzwolony dopiero w XIX wieku, za sprawą
maszyn. Pozwoliły one na niemal całkowite uniezależnienie od pracy rzemieślniczej. Zmienił się
sposób myślenia i podejście ówczesnych architektów do projektowania. Związek między
architekturą a przemysłem zacieśnił się pod każdym względem – ekonomicznym, społecznym i
formalnym. Starano się znaleźć rozwiązania, które będą w stanie zapewnić szybką i niedrogą
realizację komfortowych budynków. Tendencje te były szczególnie zauważalne w budownictwie
mieszkaniowym. Wdrożone systemy masowego wytwarzania elementów i szybsze techniki
143
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
montażu, wraz z odpowiednio zorganizowanymi placami budowy niemal wyparły rozwiązania
tradycyjne.
Ograniczenie kosztów i czasu budowy poskutkowało natychmiastowym upowszechnieniem
rozwiązań opartych o standaryzowaną technologię betonowych prefabrykatów. Powstające
osiedla, które miały zaspokajać gwałtownie rosnące zapotrzebowanie na tanie mieszkania,
zaczęły pokrywać coraz to większe obszary, przekształcając się w megazespoły o monotonnej,
odhumanizowanej architekturze.
Obiekty realizowane w
pośpiechu,
bez
odpowiedniej
kontroli
jakości,
w
szczególności w krajach cierpiących na deficyt niezbędnych materiałów budowlanych,
doprowadziły do zakorzenienia negatywnego obrazu budownictwa prefabrykowanego w
społeczeństwie.
W momencie upadku rządów socjalistycznych, nastąpił w Polsce gwałtowny odwrót od
technologii, która kojarzyła się z odrzuconym systemem władzy oraz niskim standardem
realizacyjnym. Wieloletni przestój w produkcji prefabrykatów betonowych poskutkował również
porzuceniem badawczych prac rozwojowych. W efekcie doprowadziło to do zacofania w tym
segmencie rozwiązań budowlanych. Powrót bezpośredni do porzuconych technologii, może
okazać się nieopłacalny, głównie ze względu na ogromne koszty związane z prowadzeniem
badań i wdrażaniem kolejnych, prototypowych systemów do realizacji. Racjonalne wydaje się
wykorzystanie doświadczeń i osiągnięć krajów, które przez cały ten czas dostosowywały
technologie do zmieniających się standardów, tym bardziej że cieszą się one uznaniem i
rosnącą popularnością, nie tylko w budownictwie tanim, socjalnym.
• Określenie możliwości, jakie dają nowoczesne metody produkcji prefabrykowanych,
betonowych elementów fasadowych w procesie kształtowania architektury.
Względy ekonomiczne sprawiają, że wciąż jeszcze wytwarza się betonowe prefabrykaty
przy użyciu półsuchej mieszanki. Produkt uzyskany w ten sposób okazuje się często
niewystarczający pod względem jakościowym zarówno dla architektów i inwestorów ze względu
na mało dokładne odwzorowanie tektoniki matryc i dużą porowatość powierzchni. Znacznie
lepsze efekty daje użycie płynnej mieszanki – odlewy są precyzyjne i trwałe. Większa zawartość
wody w mieszance skutkuje jednak dłuższym okresem produkcji elementu.
Zmechanizowane i zautomatyzowane wytwórnie są w stanie zapewnić dużą liczbę doskonałej
jakości produktów bazując na cyfrowym, wielobranżowym projekcie, dostarczonym przez
architekta. Jest to metoda szybka i skuteczna. Niestety urządzenia te są ograniczone do
produkcji elementów płaskich. W przypadku, gdy projekt zakłada realizację elewacji z
prefabrykatów o przestrzennych, nieregularnych formach pozostaje łączenie metod
tradycyjnych z możliwościami oferowanymi przez urządzenia typu CNC.
144
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Będące obecnie w fazie zaawansowanych badań technologie typu D-Shape czy Contour
Crafting, dają nadzieję, że w niedalekiej przyszłości ograniczenia te znikną i każdy kształt
będzie jednakowo prosty w realizacji.
Wprowadzenie technologii opartej o betonowy wydruk 3D do powszechnego budownictwa
może zaowocować jeszcze gwałtowniejszym wzrostem zainteresowania prefabrykacją
betonową. W połączeniu z rozwijającym się standardem projektowania BIM, geometria
wytwarzanych elementów jak i inne parametry, będą spełniać wszystkie, nawet najbardziej
rygorystyczne wymogi.
Popularność fasad wykończonych betonowymi prefabrykatami rośnie w wyniku
poszerzających się możliwości produkcyjnych w zakresie złożoności realizowanych
struktur jak i jakości elementów, które odgrywają decydującą rolę w kształtowaniu
estetyki fasad.
• Badanie możliwości spełnienia wymogów funkcjonalnych stawianych przed nowoczesnymi
fasadami w aspekcie zastosowania prefabrykowanych, betonowych elementów fasadowych.
W wyniku intensywnego, gwałtownego rozwoju cywilizacyjnego jaki miał miejsce na
przestrzeni ostatniego stulecia fasady obiektów architektonicznych przeszły ogromną ewolucję.
Przestały być jedynie elementem oddzielającym środowisko zewnętrzne od wewnętrznego.
Zmieniające się potrzeby inwestorów i użytkowników, znacznie poszerzyły zakres ról jakie
muszą pełnić.
Ograniczenie zużycia energii osiąga się przez zastosowanie technologii prefabrykatów
betonowych w projekcie. Racjonalna produkcja elementów fasadowych, oszczędny transport i
montaż, czy wykluczenie improwizacji w trakcie procesu budowlanego gwarantują prawidłowe,
szczelne połączenia między komponentami a w rezultacie całkowitą ciągłość izolacji termicznej,
eliminując ewentualne mostki cieplne. Ograniczenie strat energii wiąże się również z właściwym
zabezpieczeniem wewnętrznych pomieszczeń przed przegrzewaniem, tym bardziej, że proces
wychładzania okazuje się jeszcze bardziej energochłonny niż ogrzewanie. Szerokie spektrum
środków, wypracowanych przez projektantów, służących tym celom, zostało sklasyfikowane i
opisane w niniejszej pracy.
Za standard należy już uznać fasady, które nie tylko zabezpieczają wnętrza przed stratami
energii, lecz także dają możliwość pozyskiwania jej z odnawialnych źródeł. Stosując betonowe
prefabrykaty nośne, pojawia się możliwość generowania energii cieplnej przez zjawisko
absorpcji promieniowania podczerwonego. Masa termiczna betonu to jedna z jego
najważniejszych zalet. Właściwie spożytkowana pozwala
stosowania kosztownej instalacji grzewczej jak i klimatyzacji.
wyeliminować
konieczność
Betonowe prefabrykaty elewacyjne pozwalają zapewnić odpowiednią ochronę, zarówno przed
niepożądanym działaniem czynników atmosferycznych jak i intruzami. Sprawdzają się w
przypadku obiektów o znaczeniu strategicznym oraz w obiektach o charakterze komercyjnym,
145
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
gdzie powszechna dostępność jest podstawą funkcjonowania. Zabezpieczają przed zmianami
temperatury, deszczem, śniegiem, hałasem zanieczyszczeniami (pył, kurz), owadami.
Pomagają uniezależnić klimat wnętrza budynku, przez co wspomagają kształtowanie
środowiska wewnętrznego. Dzięki bezwładności cieplnej konstrukcji, wyrównywane są
szczytowe temperatury oraz zminimalizowane zostają wahania poziomu wilgotności. Świadomie
dobrana technologia wykończenia fasady, jest w stanie również zapewnić dobrą izolację
akustyczną.
Na jakość środowiska wewnętrznego istotny wpływ mają również: wentylacja i doświetlenie.
Pełna swoboda w zakresie projektowania gabarytów otworów okiennych, pozwala spełnić
wymogi zawarte w rozporządzeniu oraz zapewnić niezwykle szeroki wachlarz możliwości pod
względem kształtowania ich formy. Właściwości te pozwalają opisywanym technologiom na
wywiązanie się z kolejnej istotnej funkcji - zwiększają komfort psychiczny użytkowników
zapewniając im kontakt wzrokowy z otoczeniem.
Fasada, pełniąc rolę przegrody zewnętrznej, może wydzielać i definiować przestrzeń
należącą do obiektu. Wpływa zatem w znaczącym stopniu na układ funkcji w obiekcie. Ponadto
elewacyjne prefabrykaty betonowe mogą pełnić funkcję konstrukcyjną. Uwalniają tym samym
powierzchnię użytkową od podpór pośrednich dzięki czemu można swobodnie aranżować
wnętrza, zgodnie z aktualną potrzebą.
Stała kontrola w zakładzie produkującym prefabrykaty, pozwala wykonawcy zapewnić
doskonałą jakość produktu końcowego. Jest ona jednym z wyznaczników prestiżu inwestycji.
Nowym kryterium, podnoszącym status realizacji, jest obecnie stopień jej ekologiczności,
określany wg wielokryterialnych systemów oceny jakości. Zastosowanie prefabrykacji w
procesie budowlanym, pozwala na osiągnięcie wyższych ocen przy certyfikacji.
Standard wykończenia siedziby firmy świadczy o statusie inwestora. Fasada pełni w tym
przypadku funkcję informacyjną - jest wizytówką. Może również w mniej lub bardziej
bezpośredni sposób sygnalizować funkcję obiektu.
Większość czynników wpływających na prestiż i status budynku jest powiązana z jego fasadą.
Przykładowe realizacje, na podstawie których prowadzone były badania dowodzą, że przy
użyciu opisywanych rozwiązań, osiągnięcie pożądanego statusu jest w pełni możliwe.
Kolejną funkcją, na którą wpływa technologia i materiał wykończeniowego jest
kształtowanie estetyki obiektu. Podstawową rolę pełnią tu faktura, barwa i światłocień. Do
mocnych stron betonu w zakresie oddziaływania na ocenę wartości estetycznych zalicza się
między innymi szczerość tworzywa. dostępny jest niezwykle obszerny zasób narzędzi
pozwalających kształtować widoczną powierzchnię prefabrykatów pod względem
kolorystycznym jak i fakturalnym. Imponujący okazuje się również zakres środków, jakie
betonowe prefabrykaty elewacyjne dostarczają projektantom pragnącym oddziaływać na
emocje odbiorców.
Analizowane w niniejszej dysertacji projekty, w których posłużono się betonowymi
rozwiązaniami elewacyjnymi, dowodzą, że technologie te są w stanie sprostać wymogom
146
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
funkcjonalnym stawianym przed nowoczesnymi fasadami. Wynika to w dużej mierze z
niemal pełnej swobody w zakresie kształtowania estetyki komponentów oraz właściwości
samego tworzywa.
• Określenie zakresu różnorodności prefabrykatów pod względem statycznym, strukturalnym
jak i geometrycznym, jako podstawy swobody projektowej obiektów architektonicznych
powstałych z ich zastosowaniem.
Przeprowadzone analizy dostępnych technologii opartych o prefabrykację elewacyjnych
elementów betonowych ukazują ogromną różnorodność rozwiązań, zarówno pod względem
konstrukcyjnym, strukturalnym oraz geometrycznym. Jak wynika z badań, wszystkie
wymienione cechy odgrywają istotną rolę w kształtowaniu estetyki obiektu architektonicznego.
Prefabrykaty elewacyjne mogą występować pod postacią okładzin. Definiują wówczas
charakter fasady i chronią pozostałe warstwy przegrody. Układ i gabaryty elementów,
zazwyczaj powiązane są z zasadniczą strukturą budynku. Elementy osłonowe z kolei, pełnią
rolę pełnowartościowych przegród zewnętrznych. Prefabrykaty samonośne są łączone z
konstrukcją budynku w sposób umożliwiający niezależną pracę fasady i struktury nośnej
obiektu, dzięki czemu ich kształt, forma przestrzenna czy sieć podziałów, mogą przybierać
dowolne postaci.
Komponenty nośne, przenoszą ciężar własny, siły wynikające z oddziaływania wiatru, jak
również obciążenia z pozostałych elementów budynku na nich opartych. Tworzą ustrój
konstrukcyjny obiektu.
Klasyfikacje elementów ze względu na wymiary i geometrię, obrazują zakres możliwości
produkcyjnych współczesnych wytwórców oraz ilustrują zakres oddziaływania wybranych
rozwiązań na wygląd fasady, w zależności od gabarytów komponentów.
Analiza technologii wykorzystujących betonowe prefabrykaty elewacyjne, obrazuje jak bardzo
obszerny jest współczesny wachlarz dostępnych rozwiązań. Ma również za zadanie zilustrować
stopień ich oddziaływania na charakter i formę budynku. Dobór technologii nie zawsze jest
dyktowany jedynie względami estetycznymi. Istotną rolę odgrywają również funkcja, lokalizacja,
warunki geologiczne, tradycja, lokalne prawo.
Paleta doboru prefabrykatów pod
względem
statycznym,
strukturalnym
i
gabarytowym umożliwia świadomym projektantom swobodne poruszanie się w ramach
pożądanych cech estetycznych, mając na względzie możliwość równoczesnego
spełnienia innych wymogów stawianych przegrodom zewnętrznym.
• Przedstawienie uniwersalnych możliwości prefabrykowanych, betonowych rozwiązań
fasadowych w zakresie kształtowania wyrazu estetycznego obiektów, powstałych przy ich
użyciu.
147
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Natura technologii, której podstawowym składnikiem realizacyjnym jest prefabrykat,
pozwala sądzić,
że
zdecydowana
większość
fasad
wykańczanych prefabrykowanymi
betonowymi elementami fasadowymi będzie charakteryzowała się rytmicznymi, powtarzalnymi
kompozycjami, miarowymi podziałami. Jak można zaobserwować bazując na przytoczonych w
pracy przykładach, miarowy rytm w architekturze wcale nie musi być wynikiem stosowanej
technologii budowlanej.
Rytm jest cechą wspólną wszystkich stylów architektonicznych. Niezależnie od stosowanego
materiału, typu konstrukcji, funkcji czy skali obiektu, stanowi podstawę kompozycji. We
współczesnej architekturze jawi się jako środek służący porządkowaniu otaczającej człowieka
przestrzeni.
Równocześnie, wielu współczesnych twórców stara się za wszelką cenę odejść od miarowości i
powtarzalności. Nie oznacza to jednak porzucenia rytmu. Przybiera on po prostu inną formę,
np. sekwencji powiązanych ze sobą motywów.
Dokonana
klasyfikacja
typów
rytmów,
stosowanych
we
współczesnych
elewacjach
wykańczanych przy użyciu betonowych komponentów, pozwoliła na wyodrębnienie dziesięciu
charakterystycznych rodzajów, wynikających między innymi ze sposobu kształtowania
powierzchni fasady, kierunku ułożenia sieci czy wprowadzenia i rozmieszczenia motywu.
Analiza kierunków w kształtowaniu wyrazu architektonicznego umożliwiła określenie trzech
podstawowych tendencji pojawiających się w architekturze o elewacjach wykończonych
betonowymi prefabrykatami.
Pierwszą z nich jest próba uzyskania wrażenia idealnego porządku, równomiernych podziałów.
Realizacja fasady z jednego typu prefabrykatu jest niemożliwa więc proces projektowy wymaga
ogromnej konsekwencji, dyscypliny oraz licznych analiz aby faktycznie uzyskać najmniejszą ich
liczbę.
Druga tendencja polega na ukrywaniu faktu zastosowania powtarzalnych elementów.
Niemiarowe fasady z niewielkiej liczby typów elementów są kompromisem, między w pełni
swobodnymi kompozycjami z unikalnych komponentów a rachunkiem ekonomicznym. Przy
zastosowaniu licznych środków, projektant jest w stanie zatrzeć wrażenie powtarzalności
prefabrykatów.
Trzecia tendencja to całkowite odrzucenie miarowości w kompozycji elewacji. Wiąże się ona z
zastosowaniem takiej liczby typów elementów jaka wyniknie z opracowanej formy, bez
uwzględnienia kompromisów. Czynnik ekonomiczny odgrywa tu rolę drugorzędną. W tym
przypadku można mówić o całkowitej swobodzie kompozycyjnej.
Rytm, który jest podstawowym i najczęściej stosowanym elementem kompozycji,
występował w budownictwie od początku jego istnienia, zanim ktokolwiek potrafił zdefiniować
proces prefabrykacji. Błędnym więc jest stwierdzenie, że nieatrakcyjne budynki o monotonnych
fasadach z powtarzalnym, jednakowym motywem są wynikiem zastosowanej technologii.
Przytoczone w tekście przykłady dowodzą, że właściwie zakomponowana, rytmiczna fasada
148
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
może być ciekawa, intrygująca, nawet różnorodna a do tego zdecydowanie korzystniejsza
cenowo i jakościowo od fasad monolitycznych czy wykonanych tradycyjną metodą.
Prefabrykacja elementów fasadowych w architekturze ma rację bytu, jeśli jej wybór
jest konsekwencją decyzji estetycznych, kompozycyjnych projektanta. Forma nie może
być wynikiem zastosowanej technologii.
• Ustalenie przydatności prefabrykowanych, betonowych elementów fasadowych w aspekcie
współczesnych, wysokich standardów budownictwa zrównoważonego
W architekturze współczesnej, jednym z najważniejszych kryteriów, decydujących o
doborze materiałów, rodzaju konstrukcji czy technologii realizacyjnej jest ich wpływ na
stopień energooszczędności budynku. Istotna staje się nie tylko ilość energii, jaką będzie
zużywał budynek w trakcie eksploatacji ale również ilość energii niezbędna do wydobycia,
przetworzenia stosowanych materiałów, wykorzystana w czasie budowy oraz po
zakończeniu użytkowania, czyli nakłady energii na rozbiórkę, ewentualnie na ponowne
użycie zachowanych komponentów. Kryteria te, między innymi, brane są pod uwagę przy
ocenie i certyfikacjji wybranych budynków pod względem standardów ekologicznego i
zrównoważonego rozwoju. Budynek z pozytywną oceną jednego z systemów (LEED,
BREEAM, DGNB, Minergie) uznawany jest za przyjazny środowisku. Wiele z badanych
obiektów
posiada
takie
certyfikaty.
Słusznym
więc
wydaje
się
stwierdzenie,
że
prefabrykacja elementów betonowych wpisuje się w strategię zrównoważonego rozwoju.
Wynika to w głównej mierze ze specyfiki samej produkcji, która pozwala na oszczędzanie
cennego surowca poprzez ograniczenie powstawania odpadów. Prefabrykacja gwarantuje
również lepszą jakość produktu, co w konsekwencji oznacza dłuższą żywotność elementów
i mniejsze nakłady energii na konserwację.
Będące obecnie w fazie zaawansowanych badań technologie typu D-Shape czy Contour
Crafting, dają nadzieję, że w niedalekiej przyszłości znikną ewentualne ograniczenia
wynikające ze stosowania dużej liczby typów elementów o nieregularnych kształtach i
każdy komponent będzie jednakowo prosty i tani w realizacji.
Rola prefabrykacji elementów betonowych w budownictwie rośnie, czego
dowodzą bardzo liczne, wzniesione w ostatnim czasie obiekty. Zarówno ze względu
na duże oszczędności energii, na co kładzie się szczególny nacisk, ale i zwiększające
się możliwości w zakresie złożoności realizowanych struktur jak i jakości elementów,
które odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu estetyki fasad.
149
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
10.2 Potwierdzenie tez
Na podstawie wstępnych analiz poczynionych podczas przygotowań do opracowania
niniejszej dysertacji, zostały sformułowane następujące tezy:
Teza: „Stosowanie prefabrykowanych, betonowych rozwiązań elewacyjnych nie ogranicza
swobody projektowej architektów, wręcz przeciwnie, może stanowić jej podstawę.”
W wyniku szeregu badań opartych, w głównej mierze, o liczne publikacje naukowe,
materiały zgromadzone w trakcie wyjazdów krajowych i zagranicznych oraz wywiadów z
projektantami, można stwierdzić iż stwierdzenia zawarte w tezie są prawdziwe.
Wnioski płynące z przeprowadzonych szczegółowych analiz obrazują rzeczywisty zakres
możliwości, jakie oferują badane technologie. Okazuje się, że pozwalają one na swobodne
poruszanie się po pełnym spektrum środków wyrazu, z którego korzystają współcześni twórcy.
Często stosowane są rytmiczne fasady charakteryzujące się miarową, regularną siecią
podziałów a ich forma wcale nie musi być dyktowana względami ekonomicznymi. Dowodzą tego
realizacje o podobnym charakterze, w których zastosowano odmienne technologie (tablice 8.4.1, 8.4.2).
Równie popularne wśród architektów jest dążenie do ukrycia prawdziwej natury stosowanego
rozwiązania, czyli odwrócenia uwagi odbiorcy od faktu użycia powtarzalnych prefabrykatów.
Służą temu liczne, sklasyfikowane w niniejszej pracy środki.
Możliwa jest również realizacja elewacji w której całkowicie odrzucona zostaje miarowość i
powtarzalność. Zastosowanie prefabrykacji podyktowane jest wówczas głównie chęcią
uzyskania doskonałej jakości produktu i najwyższego standardu wykończeniowego. W tym
przypadku można mówić o pełnej swobodzie projektowej.
Istnieje grupa twórców, dla których narzucenie pewnych bardzo ściśle określonych i
przemyślanych reguł, przez innych uważanych za zbędne ograniczenia, stanowi dodatkowy
impuls intensyfikujący kreatywność. Taki kierunek dążeń można zauważyć na przykład u
architektów o tendencjach minimalistycznych i racjonalistycznych.
Technologie w których stosuje się betonowe prefabrykaty elewacyjne, harmonijnie
komponują się na płaszczyźnie ideologicznej z takim pojmowaniem twórczości, które preferuje
pewne bardzo rygorystyczne zasady. Decyzja o poruszaniu się w obrębie konkretnych, ściśle
określonych, rozliczonych modułów nie musi być konsekwencją wybranej technologii. Może
wynikać z racjonalistycznych przekonań i dążeń architekta oraz próby porządkowania formy i
przestrzeni.
Betonowe
prefabrykowane
uniwersalnymi.
Jednocześnie
rozwiązania
elewacyjne
dają twórcom
możliwość
są
technologiami
wykazania się
niezwykle
indywidualnym
charakterem i kreatywnością.
Uniwersalizm widoczny jest w bardzo obszernym zakresie opracowanych i stosowanych
obecnie technologii pod względem statycznym, strukturalnym i geometrycznym prefabrykatów.
150
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Indywidualizm architektury powstałej przy zastosowaniu omawianych rozwiązań, jest wynikiem
osobistych poszukiwań poszczególnych projektantów, ich zaangażowania, licznych badań i
eksperymentów prowadzonych we współpracy z przedstawicielami innych branż. Skutkiem tej
twórczej aktywności jest stale poszerzany zakres środków wyrazu, objawiający się na przykład
nowatorskimi
mieszankami
o
niespotykanych
wytrzymałościowych czy izolacyjnych.
dotąd
parametrach
estetycznych,
Wiele z opracowanych technik, możliwa jest w realizacji tylko poprzez prefabrykację. Przyczyną
takiego stanu rzeczy jest stopień złożoności technologii wykonawczej. Przykładami mogą tu być
fotobeton i beton graficzny, gdzie tylko precyzyjny nadruk środka opóźniającego wiązanie
betonu na matrycę, stałe warunki środowiskowe i ciągła kontrola są w stanie zagwarantować
odpowiedni efekt końcowy.
Teza pomocnicza: „Projektowanie i prefabrykacja betonowych elementów elewacyjnych
pod kątem jednego tylko obiektu, mogą być uzasadnione względami ekonomicznymi.”
Podstawową ideą prefabrykacji jest oszczędność. Produkcja typowych elementów
budowlanych na masową skalę w specjalnie przygotowanej wytwórni, przez wyspecjalizowaną
załogę skutkuje ograniczeniem zużycia surowców oraz doskonalszym produktem. Wielokrotne
wykorzystanie drogich form pozwala na amortyzację kosztów poniesionych w związku z ich
295
przygotowaniem a w następnej kolejności na czerpanie zysku z produkowanego wyrobu .
W przypadku obiektów realizowanych z zastosowaniem nietypowych prefabrykatów,
projektowanych i wytwarzanych na potrzeby tylko i wyłącznie jednej inwestycji, oszczędności i
ewentualne zyski ekonomiczne będą miały mniej bezpośredni charakter.
Decyzja o zastosowaniu betonowych komponentów elewacyjnych może wynikać z
warunków klimatycznych panujących na danym obszarze. W przypadku występowania bardzo
niskich lub wysokich temperatur, prefabrykacja pozwala na ograniczenie problematycznych
prac mokrych do niezbędnego minimum lub na całkowitą ich eliminację.
Pomija się również w ten sposób czasochłonne i pracochłonne etapy, jakie mają miejsce przy
stosowaniu betonu in situ: przygotowanie szalunków, zbrojenia, zalewanie, wibrowanie,
wiązanie mieszanki. Kolejne etapy można realizować natychmiast po ukończeniu poprzednich,
nie czekając aż beton osiągnie wymaganą wytrzymałość.
Czas jest czynnikiem niezwykle istotnym w przypadku budowy obiektów o charakterze
komercyjnym. Im wcześniej inwestycja zostanie ukończona tym szybciej zacznie na siebie
zarabiać. Warto więc rozważyć w kalkulacji wyższe koszty realizacji wynikające z
przygotowania pełnej dokumentacji projektowej systemu oraz wykonania szalunków, niekiedy
jednorazowych, aby zdecydowanie szybciej oddać obiekt do użytku.
Potwierdzeniem słuszności tezy są opinie projektantów, którzy podjęli decyzje o zastosowaniu
unikalnych technologii w swoich realizacjach. Jak twierdzi Christoph Felger, współautor galerii
295
Freedman S., (red.), Architectural Precast Concrete, Third edition, Precast/Prestressed Concrete
Institute, Kanada 2007 r., s. 50
151
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
handlowej Kaufhaus Tyrol decyzja o wyborze rozwiązań była podyktowana presją czasu
296
.
Było to jedyne rozwiązanie aby zmieścić się w terminie narzuconym przez inwestora, któremu
bardzo zależało na szybkim ukończeniu inwestycji. W przypadku Perot Museum of Nature and
Science Tom Mayne, główny architekt pracowni Morphosis postanowił posłużyć się
297
prefabrykatami betonowymi ze względu na energooszczędność rozwiązań , która objawia się
między innymi znacznym ograniczeniem środków przeznaczanych konserwację fasady. Z kolei
kierownik projektu City of Justice, Andrew Philips podkreśla, że realizacja założeń o takiej skali
odbywa się niemal zawsze etapami – wznoszona jest konstrukcja a następnie, kilka miesięcy
później, wykonywane są elewacje. W tym przypadku elewacje pojawiały się wraz z kolejnymi
298
piętrami, gdyż są integralną częścią konstrukcji . Przywożone z zakładu prefabrykaty były
natychmiast stosowane. Etap wykańczania fasady został więc całkowicie pominięty, co
znacznie skróciło czas realizacji.
Energooszczędność jest obecnie jednym z czynników, decydujących o doborze materiałów,
rodzaju konstrukcji czy technologii realizacyjnej. Liczne kryteria pozwalają na ocenę i
certyfikację wybranych realizacji pod względem standardów ekologicznego i zrównoważonego
rozwoju. Budynek pozytywnie oceniony wg jednego z wielu obecnie stosowanych systemów
uznaje się za energooszczędny. Świadectwo takie przekłada się bezpośrednio na prestiż
inwestycji i może wiązać się z korzystniejszymi cenami najmu lub sprzedaży.
Nie bez znaczenia w przypadku prestiżu i statusu inwestora jest również standard
oferowanych przez niego realizacji. Fasady wykonane z betonowych prefabrykatów cechuje
jakość, której nie sposób osiągnąć przy technologiach wykonywanych bezpośrednio na placu
budowy. Wysoka jakość produktu, oznacza również dłuższą żywotność elementów i mniejsze
nakłady energii a zatem i kosztów na konserwację.
Do listy korzyści ekonomicznych jakie osiąga się poprzez stosowanie betonowych
prefabrykatów elewacyjnych należy również zaliczyć krótszy czas najmu ciężkiego sprzętu, brak
konieczności składowania elementów budowlanych na wynajętych terenach, brak odpadów, czy
mniejsze zanieczyszczenia okolicy.
Prefabrykacja betonowych elementów elewacyjnych, pod kątem nawet jednego obiektu, jest
uzasadniona względami ekonomicznymi, gdyż wymusza wykonanie dokładniejszej
dokumentacji projektowej, eliminującej kosztowne improwizacje w trakcie realizacji, pozwala
opracować dokładny harmonogram prac, ograniczyć zużycie materiałów, skrócić proces
budowlany i zapewnia znacznie lepszy jakościowo produkt końcowy, pozwalający zredukować
nakłady na utrzymanie w trakcie kolejnych lat użytkowania.
296
Spring M., Chipperfield's Kaufhaus Tyrol concrete façade, http://www.building.co.uk/chipperfieldskaufhaus-tyrol-concrete-facade/5003540.article (odczyt z dn. 16 stycznia 2016 r.)
297
Style and Sustainability of Precast Concrete, Architectural Record, 11 2012, s. 155
298
Olcayto R., City of Justice, Barcelona, Spain, by David Chipperfield Architects,
http://www.architectsjournal.co.uk/home/city-of-justice-barcelona-spain-by-david-chipperfieldarchitects/5203618.fullarticle (odczyt z dn. 10 grudnia 2015 r.)
152
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
10.3 Perspektywy kontynuacji badań
Osiągnięte wyniki badań będą stanowiły podstawę kolejnych prac badawczych. Szczególnie
interesujące są zagadnienia związane z przywołanymi w tekście technologiami bazującymi na
nanotechnologiach.
Stosowany już w praktyce beton samoczyszczący wydaje się być bardzo obiecującym
tworzywem o dużym znaczeniu, zarówno dla estetyki obiektów które pokrywa, jak i dla
otoczenia w którym się znajduje. Podobnie wygląda sytuacja z niedawno wynalezionym
betonem biologicznym
299
. Jeśli w praktyce potwierdzą się wyniki badań naukowców z
Universitat Politecnica de Catalunya w Barcelonie, stanie się on ważną alternatywą dla
zyskujących ogromną popularność, ale trudnych w utrzymaniu, zielonych fasad.
Obiecujące, wydają się również, badania nad betonem z dodatkiem aerożelu – lekkim
300
materiałem konstrukcyjnym o dobrych parametrach termoizolacyjnych
oraz nad betonem
zbrojonym grafenem
301
.
Wykorzystanie technologii druku 3D w budownictwie może w ogromnym stopniu wpłynąć na
postępującą popularyzację prefabrykacji elementów betonowych. Wytwarzanie komponentów o
dowolnym kształcie, bez konieczności przygotowywania kosztownych szalunków przyśpieszy
realizację budynków i znacząco obniży koszty. W chwili obecnej liczne ośrodki badawcze na
całym świecie pracują nad wdrożeniem tej technologii do masowego budownictwa.
Godne uwagi wydaje się śledzenie rozwoju wymienionych technologii oraz badanie ich
wpływu na zmieniające się podejście projektantów zarówno do wytwarzania maszynowego
unikalnych elementów budowlanych oraz na estetykę, realizowanych przy ich użyciu, obiektów.
299
http://www.swiatbetonu.pl/technologie/biologiczny-beton-do-budowy-zielonych-fasad/ (data dostępu
18.04.2016)
300
Gao T, Jelle B.P., Gustavsen A., Jacobsen S., Aerogel-incorporated concrete: An experimental study,
Construction and Building Materials, T. 52, luty 2014 r., s. 130
301
Chuah S., Pan Z., Sanjayan J. G., Wang C. M., Duan W. H., Nano reinforced cement and concrete
composites and new perspective from graphene oxide, Construction and Building Materials, T. 73,
grudzień 2014, s. 113
153
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
10.4 Streszczenie dysertacji
W rozprawie doktorskiej zatytułowanej Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań
fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych, poddane analizie zostają możliwości,
jakie oferują architektom współczesne technologie, oparte o prefabrykację elementów
betonowych, służące wykańczaniu elewacji.
Jednym z powodów rozpoczęcia badań nad architekturą tworzoną przy zastosowaniu
betonowych prefabrykatów elewacyjnych, był kierunek zmian zachodzących w osiedlach
powstałych przy użyciu tej technologii. Modernizacje założeń zrealizowanych w Polsce w
drugiej połowie XX-ego wieku są prowadzone w bardzo ograniczonym zakresie i można
odnieść wrażenie, że poza dostosowaniem do obecnie obowiązujących standardów
energetycznych, mają za zadanie ukrycie prawdziwego oblicza architektury. Niska jakość
ówczesnego wykonawstwa jak i sposób prowadzenia procesów budowlanych odcisnęły piętno
na
świadomości
użytkowników
jak
i
projektantów,
kształtując
pejoratywny stosunek
społeczeństwa do opisywanych technologii.
•
Zakres tematyczny:
Badania prowadzone były na 58-miu wybranych, zrealizowanych, współczesnych
budynkach. Dobierając przykłady, podjęto próbę stworzenia reprezentatywnego spektrum
obiektów, w których o ostatecznym wyrazie decydują betonowe prefabrykaty. Nie oznacza to
wcale, że beton musiał być jedynym zastosowanym materiałem elewacyjnym.
Zakres czasowy obejmuje realizacje z ostatnich 90-ciu lat. Najstarsze z przykładów to domy
jednorodzinne pochodzące z lat dwudziestych XX-ego wieku. Najnowszy – Perot Museum of
Nature and Science został oddany do użytku w 2014 roku. Ten okres jest szczególnie istotny
dla prefabrykacji elementów betonowych, ponieważ nastąpił gwałtowny rozwój powiązanych z
nią technologii.
Dobór przykładów w żaden sposób nie mógł być ograniczony pod względem terytorialnym.
Różnorodność czynników atmosferycznych oddziałujących na zewnętrzną powłokę budynków
wymusza na projektantach wprowadzanie nowych rozwiązań jak i ciągłe doskonalenie tych już
stosowanych. Intencją autora było zestawienie i porównanie wszystkich istniejących obecnie
typów technologii fasadowych opartych na prefabrykacji oraz zbadanie ich wpływu na
kształtowanie architektury.
Różnorodność funkcjonalna badanych przykładów, była istotna ze względu na
charakterystyczną dla każdego z rodzajów, specyfikę wyrazu architektonicznego oraz skalę
budynku. Te cechy z kolei, pozwoliły poznać pełen przekrój dostępnych rozwiązań oraz
dokonać ich klasyfikacji pod względem konstrukcyjnym jak i estetycznym. Poza polem badań
niniejszej pracy znalazły się obiekty tymczasowe oraz obiekty małej architektury.
Tak określony obszar badawczy umożliwił pełny przegląd stosowanych typów prefabrykatów
pod kątem konstrukcyjnym, estetycznym jak i funkcjonalnym.
154
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
•
Metodologia:
Metodologia prowadzonych badań wynikała bezpośrednio z obranych celów pracy oraz
postawionych tez. Podjęty problem badawczy wymagał szczegółowej analizy materiałów
naukowych, krajowych jak i zagranicznych, w postaci archiwalnych i bieżących publikacji
związanych z branżą architektoniczną i budowlaną, takich jak: artykuły, monografie, prace
doktorskie, atlasy, słowniki a także normy i rozporządzenia dotyczące procesów projektowych i
budowlanych.
Posłużono się również dokumentacją fotograficzną, pozyskaną w trakcie wyjazdów
naukowo-badawczych, zdjęciami i rysunkami zamieszczanymi w periodykach, branżowych
portalach internetowych oraz na stronach pracowni architektonicznych.
Istotnym krokiem w procesie badań były rozrysy głównych elewacji każdego z wybranych
przykładów, przy użyciu jednolitej, syntetycznej grafiki. Celem tego zabiegu było uwidocznienie
obowiązującej zasady kompozycyjnej, zastosowanej przez autora projektu, oraz ułatwienie
obiektywnego jej porównania.
W tabelach wyszczególniono parametry potrzebne do wielopłaszczyznowego porównania ze
sobą przykładów, pod względem konstrukcji fasady (jej cech statycznych), pod względem
tendencji w kształtowaniu wyrazu architektonicznego oraz ze względu na zastosowany rodzaj
rytmu. Przy tworzeniu każdej z tych klasyfikacji posługiwano się schematami fasad, które w
wyraźny i jednoznaczny sposób mają ilustrować założenia autorskie projektantów w zakresie
kształtowania estetyki obiektów architektonicznych.
W oparciu o tabele zbiorcze 58-miu obiektów autor dokonuje analizy zestawionego materiału
oraz interpretacji wyników prowadzonych badań i przedstawia je kolejnych rozdziałach pracy.
Każdy z rozdziałów zakończony jest podsumowaniem otrzymanych wyników.
•
Wnioski:
Znaczenie prefabrykacji elementów betonowych w budownictwie rośnie. Dowodzą tego
liczne, wzniesione w ostatnim czasie obiekty. Proces ten wynika zarówno z dużych
oszczędności energii, zwiększających się możliwości w zakresie złożoności realizowanych
struktur oraz jakości elementów, które odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu estetyki fasad.
Analizowane projekty, w których posłużono się betonowymi rozwiązaniami elewacyjnymi,
pokazują, że technologie te są w stanie sprostać wymogom funkcjonalnym stawianym przed
nowoczesnymi fasadami. Jest to zasługa właściwości samego tworzywa jak i niemal pełnej
swobody w zakresie kształtowania formy i estetyki komponentów.
Paleta doboru prefabrykatów pod względem statycznym, strukturalnym i gabarytowym
umożliwia świadomym projektantom nieskrępowane poruszanie się w ramach pożądanych cech
estetycznych, mając na względzie możliwość równoczesnego spełnienia innych wymogów
stawianych przegrodom zewnętrznym.
155
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Prefabrykacja elementów fasadowych w architekturze ma rację bytu, jeśli jej wybór jest
konsekwencją decyzji estetycznych, kompozycyjnych projektanta. Forma nie może być
wynikiem zastosowanej technologii.
Szczegółowe analizy, zawarte w dysertacji, obrazują rzeczywisty zakres możliwości, jakie
oferują badane technologie. Pozwalają one na poruszanie się po pełnym spektrum środków
wyrazu, z którego korzystają współcześni twórcy.
Niektóre ze stosowanych technik możliwe są w realizacji jedynie poprzez prefabrykację. Wynika
to ze stopnia złożoności technologii wykonawczej (np. fotobeton, beton graficzny).
Prefabrykacja betonowych elementów elewacyjnych, pod kątem nawet jednego obiektu,
może być uzasadniona względami ekonomicznymi. Wymusza wykonanie dokładniejszej
dokumentacji projektowej, eliminującej kosztowne improwizacje w trakcie realizacji, pozwala
opracować dokładny harmonogram prac, ograniczyć zużycie materiałów, skrócić proces
budowlany i zapewnia znacznie lepszy jakościowo produkt końcowy, pozwalający zredukować
nakłady na utrzymanie w trakcie kolejnych lat użytkowania.
Analiza materiałów źródłowych, przeprowadzona na potrzeby niniejszej pracy, pozwala
stwierdzić uzasadnioną celowość tematu dysertacji. Opisane badania mogą okazać się
przydatne zarówno pod względem czysto naukowym jak i w praktyce związanej z
projektowaniem oraz realizacją obiektów architektonicznych.
Słowa kluczowe: prefabrykacja, beton, fasada, prefabrykacja elementów betonowych, betonowa
fasada
156
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
10.5 Abstract
In the doctoral thesis entitled The impact of the precast, concrete façade solutions on the
aesthetics of the architectural objects, there is analysed creative potential offered by modern
technologies, based on the prefabrication of the concrete elements, used for finishing facades.
One of the reasons to start the study on the architecture created by using the concrete
façade precast, was the direction of changes taking place in the districts created using this
technology. Modernisation of the assumptions made in Poland in the second half of the XX
century is conducted in a very limited scope and one may get an impression that apart from the
adaptation to the current energy standards, their task is to hide the true face of the architecture.
The low quality of the contemporary performance and the conduct of conducting the
construction processes left their mark on the awareness of the users and designers, shaping
the pejorative attitude of the society to the described technology.
The scope of the subject:
The study was conducted on 58 selected, implemented, modern buildings. When selecting
examples, an attempt was made to create a representative range of facilities, where the final
expression is decided by the concrete precast. This does not mean that the concrete had to be
the only applied façade material.
The time scope covers the performance from the last 90 years. The oldest examples are the
houses from the twenties of the XX century. The newest one – Perot Museum of Nature and
Science was opened in 2014. This period is particularly important for the prefabrication of the
concrete elements, because there was a rapid development of the related technologies.
The selection of examples in no way could be limited in terms of the territory. The variety of
the weather factors impacting the external shell of the buildings forces the designers to
introduce new solutions and the continuous improvement of the already used ones. The
author’s intention was to list and compare all currently existing façade technologies based on
the prefabrication and the examination of their impact on shaping the architecture.
The functional diversity of the studied examples was important because of the characteristic
specificity of the architectural expression for each type and the scale of the building. These
features, in turn, made it possible to meet the full cross-section of the available solutions and to
classify them in terms of construction and aesthetics. Temporary buildings and landscape
architecture were outside the scope of studies of this work.
This specific research area has enabled a complete overview of the applied types of
prefabricates in terms of construction, aesthetics and functions.
Methodology:
The methodology of the conducted research resulted directly from the selected goals of the
paper and the hypotheses. The undertaken research problem required a detailed analysis of the
scientific materials, national and foreign, in the form of archives and current publications related
157
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
to the industry of architecture and construction, such as: articles, monographs, doctoral
dissertations, atlases, dictionaries, as well as standards and regulations concerning the project
and construction processes.
Also the photographic documentation was used, obtained during the scientific and research
trips, photos and drawings published in the journals, industry portals and on websites of the
architectural studios.
An important step in the research problem included the outlines of the main facades of each of
the selected examples, using the uniform, synthetic graphic. The purpose of this was to
visualise the applicable composition rule, applied by the author of the project, and facilitating its
objective comparison.
The tables set out the parameters needed for the multi-faceted comparison of the examples, in
terms of the façade structure (its static features), in terms of trends in the development of the
architectural expression and due to the applied type of rhythm. When creating each of these
classifications, the façade schemes were used, which clearly and unequivocally illustrate the
author’s assumptions of the designers in shaping the aesthetics of architectural objects.
Based on the summary tables of 58 objects, the author performs the analysis of the
summarised material and the interpretation of the results of the conducted studies and presents
them in the following chapters of the work. Each chapter ends with a summary of the obtained
results.
Conclusions:
The importance of the prefabrication of concrete elements in the construction industry is
growing. This is demonstrated by numerous recently built objects. This process results both
from high energy savings, the increasing opportunities in terms of the complexity of the
performed structures and the quality of elements, which play a key role in shaping the
aesthetics of facades.
The analysed projects, which used the concrete façade solutions, show that these technologies
are able to meet the functional requirements posed for the modern facades. This is due to the
properties of the mere material and almost the complete freedom in shaping the form and
aesthetics of the components.
The palette of selection of the prefabrication in the static, structural and dimensioned scope
enables the aware designers the unfettered movement within the desired aesthetic qualities,
with regard to the possibility of the simultaneous fulfilment of other requirements posed to the
external partitions.
Prefabrication of the façade elements in architecture is justified if its selection is the
consequence of the aesthetic and composition decisions of the designer. The form cannot be
the result of the applied technology.
The detailed analyses, contained in the dissertation, illustrate the real scope of the
possibilities, which is offered by the studied technologies. They allow you to navigate through
the full spectrum of the means of expression, which is used by the contemporary authors.
158
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
Some of the applied techniques can only be performed through prefabrication. This results from
the complexity of the executive technology (e.g. photo-concrete, graphic concrete).
Prefabrication of concrete façade elements, in terms of even one object, can be justified by
economic grounds. It forces the performance of the more accurate design documentation,
eliminating the expensive improvisations during the implementation, allows to develop the
precise timetable of works, limit the use of materials, shorten the construction process and
ensures a much better final product in terms of quality, which allows to reduce the expenditure
for the maintenance during the next years of the use.
The analysis of the source materials, conducted for the purposes of this study, leads to the
conclusion of the justified desirability of the dissertation topic. The described studies can be
useful both in terms of pure science and in practice, related to designing and implementation of
the architectural objects.
Key words : prefabrication, concrete, facade, precast of the concrete elements, concrete facade
159
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
11. Materiały źródłowe:
11.1 Publikacje książkowe
• Abramowicz M., Budownictwo betonowe. T. 5, Zbrojenie, deskowanie i formy do betonu, Arkady,
Warszawa 1968 r.
• Adamczewski G., Wojciechowski P., Prefabrykacja – jakość, trwałość, różnorodność. Zagadnienia
ogólne. Stowarzyszenie producentów Betonów, Warszawa 2014
• Barnaś J., O niektórych aspektach reklamowych kształtowania formy architektonicznej obiektów
handlowo-usługowych. Wybrane problemy., rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska 1999 r.
• Basista A., Betonowe Dziedzictwo. Architektura w Polsce czasów komunizmu, PWN, Warszawa-Kraków
2001 r.,
• Bański J., Błażejczyk K., 2005, Globalne zmiany klimatu i ich wpływ na światowe rolnictwo. [w:] G.
Dybowski (red.), Wpływ procesu globalizacji na rozwój rolnictwa na świecie. Program wieloletni 20052009, 17, IERiGŻ PIB, Warszawa, 2005, mapa klimatyczna
• Barucki T., Mała Encyklopedia Architektury: Architektura Polski, Arkady, Warszawa 1985 r.
• Behrens P., Vom Sparsamen Bauen, Ein Beitrag zur Siedlungfrage, Berlin 1918 r.
• Bennett D., The Art. Of Precast Concrete. Colour, texture, expression, Birkhaüser, Bazylea 2005 r.
• Beton w budynkach efektywnych energetycznie. Korzyści z masy termicznej. Stowarzyszenie
Producentów Cementu, 2007 r.
• Beton Przyjazny Środowisku, Stowarzyszenie producentów betonu Towarowego w Polsce, Kraków
2008 r.
• Bielawski J., Chrabczyński G., Hładyniuk W., Formowanie elementów prefabrykowanych, Arkady,
Warszawa 1974 r.
• Bielicki W., Błociszewski S., Faktury zewnętrzne prefabrykatów i betonu licowego, Arkady, Warszawa
1973 r.
• Bigaj P., Monolityczne technologie betonu elewacyjnego w architekturze współczesnych budynków
mieszkalnych., rozprawa doktorska opracowana pod kierunkiem prof. dr hab. inż. arch. D.
Kozłowskiego, WA PK, Kraków 2014 r.
• Biliński T., Kozak J., Budownictwo prefabrykowane. Kształtowanie elementów i konstrukcji
prefabrykowanych., Wyższa Szkoła Inżynierska im. Jurija Gagarina w Zielonej Górze, Zielona Góra
1984 r.
• Bizley G., Architecture in Detail II, Amsterdam, Oxford 2010 r.
• Bukowski B., Budownictwo betonowe. T. 1, Technologia betonu. Cz. 1, Spoiwo, kruszywa, woda,
Arkady, Warszawa 1963 r.
• Bukowski B., Budownictwo betonowe. T. 1, Technologia betonu. Cz. 2, Projektowanie betonów, Arkady,
Warszawa 1972 r.
• Celadyn W., Przegrody przeszklone w architekturze energooszczędnej, Wydawnictwo Politechniki
Krakowskiej 2004 r.
• Charciarek M., Związki idei i materii w architekturze betonowej, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej,
Kraków 2015 r.
• Cohen J. L., Meller G. M., (red.), Liquid Stone: New Architecture In Concrete, Birkhäuser, Austria 2006 r.
• Costa Duran S., Baraona Pohl E., New Green Homes, Collins Design, New York 2009 r.
• Dawson S., Cast In Concrete. A guide to the design of precast concrete and reconstructed stone. The
Architectural Cladding Association 2003 r.
• Deplazes A. (red.), Constructing Architecture; Materials, Processes, Structures; a Handbook, wyd.
drugie, Birkhauser 2010 r.
• Dębowski J.,Cała prawda o budynkach wielkopłytowych, Przegląd budowlany, 09 2012 r
• Droste M., Ludewig M., Marcel Breuer design, Koln, Benedikt Taschen Verl. 1994 r.
• Fortuniak K., Miejska wyspa ciepła. Podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele
numeryczne i statystyczne, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2003 r.
• Freedman S. (red.), Architectural Precast Concrete, Third edition, Precast/Prestressed Concrete
Institute, Kanada 2007 r.
160
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
• Fröhlich B. (red.), Concrete Architecture: Design and Construction, Birkhäuser, 2002 r.
• Gatje R. F., Marcel Breuer : a memoir; foreword by I. M. Pei, New York, Monacelli Press, 2000 r.
• Garber R., BIM Design: Realising the Creative Potential of Building Information Modelling, John Wiley &
Sons 2014
• Hauschild M., Karzel R., Detail Practice. Digital Processes. Planning, Design, Production., Birkhaüser,
Bazylea 2011 r.
• Hawskley L., Habitat '67 (1967), w: Irving M., 1001 budynków, które musisz zobaczyć, Poznań, Publicat 2010 r.
• Hegger M., Auch-Schwelk V., Fuchs M., Rosenkranz T., Construction Materials Manual, Birkhauser,
Bazylea 2006 r.
• Jodidio P., Architecture Now! 3, Taschen, Kolonia 2003 r.
• Jodidio P., Architecture Now! 8, Taschen, Kolonia 2012 r.
• Jodidio P., Richard Meier & Partners. Complete Works 1963-2008. Taschen, Kolonia 2008 r.
• Jones C., Buildings and projects : 1921 - 1961, New York, Praeger 1962 r.
• Kind-Barakauskas F., Kauhsen B., Polonyi S., Jörg B., Concrete Construction Manual, Birkhäuser 2001 r.
• Kluz T., Budownictwo betonowe. T. 7, Zagadnienia ogólne prefabrykacji, Arkady, Warszawa 1972 r.
• Knaack U., Klein T., Bilow M., Auer T., Principles of Construction : Façades, Birkhäuser, Berlin 2007 r.
• Knaack U., Chung-Klatte S., Hasselbach R., Principles of construction. Prefabricated Systems,
Birkhaüser, Bazylea 2011 r.
• Knaack U., Principles of Construction : Components and connections, Birkhäuser, Berlin 2012 r.
• Kohutek Z. (red.), Beton Przyjazny Środowisku, Drukarnia Wydawnicza im. W. L. Anczyca S.A., Kraków 2008 r.
• Komar B., Tymkiewicz J., Elewacje budynków biurowych. Funkcja, forma, percepcja, Wydawnictwo
Politechniki Gliwickiej, Gliwice 2006 r.
• Kotarbiński A., O ideowości i ideologii w architekturze i urbanistyce, Arkady, Warszawa
1985 r.
• Kozłowski D., O naturze betonu - czyli idee, metafory i abstrakcje, Architektura Betonowa, Kozłowski D.
(red. i wprowadzenie), Cement Polski, 2001 r
• Krause C., Prefabrykowane ściany zewnętrzne, Arkady, Warszawa 1974 r.
• Kudyba T. (red.), 150 lat cementu w Polsce, Stowarzyszenie Producentów Cementu, Kraków 2007 r.
• Kuniczuk K., Beton Architektoniczny: wytyczne techniczne, Polski Cement, Kraków 2011 r.
• Le Corbusier, W stronę architektury, Fundamenty, Fundacja Centrum Architektury, Warszawa 2012 r.
• Lenkiewicz W., Orczykowski A., Węglarz M., Nezval J., Hron A., Janc L., Klemm H., Kumm H.,
Uprzemysłowione budownictwo mieszkaniowe w Polsce, Czechosłowacji i Niemieckiej Republice
Demokratycznej, Arkady, Warszawa 1965 r.
• Lewicki B., Budynki mieszkalne z prefabrykatów wielkowymiarowych : obliczanie i konstrukcja, Arkady,
Warszawa 1964 r.
• Loughran P., Failed stone, problems and solutions with concrete and masonry, Birkhaüser, Bazylea 2007 r.
• Lorenc M., Mazurek S., Wykorzystać kamień, Studio JASA, Wrocław 2007 r.
• Martinek W., Pieniążek J., Technologia budownictwa, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1995 r.
• Meijs M., Knaack U., Principles of Construction : Components and Connections, Birkhäuser, Berlin 2009 r.
• Menzel L., Facades, Design Construction Technology, German Embassy, Warsaw, Braun, Salenstein 2012 r.
• Nechay J., Budownictwo betonowe. T. 10, Budowle miejskie, Arkady, Warszawa 1964 r.
• Niebrzydowski W., Beton i żelbet a formy architektoniczne XX wieku, Wydawnictwo Politechniki
Białostockiej 2008 r.
• Ossowiecki M., Ściany osłonowe, Arkady, Warszawa 1964 r.
• Ostoja – Pętkowski J. H., Wpływ konstrukcji budynków mieszkalnych na architekturę ich elewacji,
Arkady, Warszawa 1970 r.
• Palmer R., The Masdar Institute’s GRC Residential Facade, GRC Association Congress, Istanbul 2011 r.
• Papachristou T., Marcel Breuer : Neue Bauten und Projekte, Stuttgart, Verl. Gerd Hatje 1970 r.
• Paprocki A., Szewczyk S., Prefabrykacja budowlana. Część I, Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne,
Bielsko-Biała 1976 r.
• Pevsner N., Fleming J., Honour H., Encyklopedia architektury., PWN, Warszawa 1997 r.
• Pfeiffer B.B., Frank Lloyd Wright 1917-1942. The Complete Works, Taschen, Köln 2010 r.
• Phillips D., Yamashita M., Detail in Contemporary Concrete Architecture, Laurence King 2012 r.
• Roth M., Concrete : architecture & design, Braun, Salenstein 2012 r.
• Roth M., Concrete Design, Daab, Kolonia 2008 r.
161
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
• Satkiewicz – Parczewska A., Rytm w architekturze jako główny element kompozycji na tle analogii z
muzyką, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1993 r.
• Scarre C., 70 Cudów starożytnej architektury. Tajemnice wielkich konstrukcji., Wydawnictwo DEBIT,
Bielsko-Biała 2009 r.
• Schittich Ch., In Detail: Building Simply. Birkhauser, Bazylea 2005 r.
• Schittich Ch., In Detail: Building Simply Two, Birkhauser, Basel 2012 r.
• Schittich Ch., In Detail: Interior Spaces. Space, Light, Materials, Synagogue in Dresden, Bazylea 2005 r.
• Skaza M., Ściana: architektoniczne rozgraniczanie przestrzeni, rozprawa doktorska, Politechnika
Krakowska 2006 r.
• Staib G., Dörrhöfer A., Rosenthal M., Components and Systems. Modular Construction. Design
Structure New Technologies., Birkhaüser, Bazylea 2008 r.
• Storrer W. A., The Architecture of Frank Lloyd Wright : a complete catalog, MIT Press, drugie wydanie,
Cambridge 1979 r.
• Szafrańska E., Wielkie osiedla mieszkaniowe w okresie transformacji – próba diagnozy i kierunki
przemian na przykładzie Łodzi, [w:] Jażdżewska I., Osiedla blokowe w strukturze przestrzennej miast,
XXII Konwersatorium Wiedzy o mieście, Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź 2009
• Szmidt B. Ład przestrzeni, Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa 1981 r.
• Twarowski M., Słońce w architekturze, Arkady, Warszawa 1960 r.
• Warszawski A., Industrialized and Automated Building Systems, E&FN SPON, Londyn 1999 r.
• Wright F. L., The Natural House, Mentor Book, New York 1963 r.
• van Uffelen Ch., 1000 x European Architecture, Braun, Salenstein 2012 r.
• Żórawski J., O budowie formy architektonicznej, Arkady, Warszawa 1973 r.
11.2 Czasopisma
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Architecturae et Artibus: 01 2011;
Architectural Record: 02 2010; 04 2010; 11 2012;
Architectural Review: 01 2010; 05 2010; 11 2012; 01 2013;
Architecture and Urbanism: 10 2004; 02 2010;
Architektura: nr.3 (419) 05-06 1984; nr 2 (58) 2012;
Architektura & Biznes: 7/8 2013;
Architektura Murator: 11 2006; 04 2010; 08 2010; 08 2011; 03 2013;
British Precast Annual Review: 2013;
Budownictwo, Technologie, Architektura: nr 1 (25) 2004; nr 3 (27), 2004 nr 2 (42) 2008; nr 3 (43) 2008;
nr 2 (46) 2009; nr 4 (52) 2010; nr 4 (56) 2011; nr 2 (58) 2012; nr 3 (63) 2013; nr 4 (64) 2013;
Building Design + Construction: 02 2014;
Concrete Quarterly: spring 2004; summer 2004; spring 2007; summer 2006; summer 2008; autumn
2010; winter 2012
Construction and Building Materials: tom 52, luty 2014; tom 73, grudzień 2014; tom 99, 2015;
Construccion y Tecnologia en Concreto: nr 7, tom 2, 10 2012
Croquis El, 1991-2006 David Chipperfield, Madryt 2006
Czasopismo Techniczne: r.105, 6-A/2008; 2-A/1/2011 r., zeszyt 11; 7-A /2012, zeszyt 29;
Darco Magazine: 06;
DAX:12 2006;
Detail Edycja niemiecka: 01 2001; 04 2001; 04 2003; 01+02 2006; 06 2006; 01+02 2010; 03 2011; 06
2012; 11 2012;
Detail, Edycja Angielska: 02 2010;
Details nr 3, 06 2007;
Dwell: 12/01 2013;
International Journal of Industrial and Systems Engineering: tom 1, nr 3, 2006;
Inżynier Budownictwa: 02 2009; 03 2012; 01 2015;
Izolacje: R 15, nr 2, 2010;
L'Arca: 279, 04 2012;
L'Architecture D'Aujourd'hui: nr 391;
162
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
L'industria delle costruzioni: nr 396, 08 2007;
Mark: Another Architecture: nr 41, 12-01 2012-2013;
Materia: nr 70, 2011 06;
Opus C, Concrete Architecture and Design: 02 2010;
PCI Journal: 11-12 1991;
Plan, Architecture and Technologies in Detail, The: 03 2008; 11 2012; 04 2013;
Przegląd Budowlany: 12 2011; 7-8 2012; 9 2012;
Przestrzeń i forma: nr 10 2008; nr 16 2011; nr 17 2012; nr 21 2014;
Renewable Energy: T8, I 1–4, 1996 r.; T64, 04 2014;
Świat Architektury: 03 (21) 2012;
Teka Kom. Arch. Urb. Stud. Krajobr. – OL PAN, 2006; OL PAN, 2007;
Topos: European Landscape Magazine: 83, 2013;
11.3 Artykuły
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
1991-2006 David Chipperfield, El Croquis, Madryt 2006 r.
Administration Building and Bus Operation Centre in Thiais, Detail 01+02 2010 r.
Advertising Agency in Riem, Munich, Detail 04 2003 r.
Ajdukiewicz A., Kliszczewicz A., Recykling betonu konstrukcyjnego – cz. I, Inżynier Budownictwa, luty 2009 r.
Anselmi C., Hotel Fouquet's Barriere a Parigi, L'industria delle costruzioni nr 396, 08 2007 r.
Architecture in Belgium and the Netherlands, College of Europe – Masterplan and two Buildings,
Bruges, Belgium, Architecture and Urbanism nr 475 04 2010 r.
Argenti M., Giancarlo Mazzanti Felipe Mesa / Plan:B Arquitectos, Scuola Flor del Campo, Materia nr 70, 2011 r.
Bank In Götzis, Detail, 04 2003 r.
Barnaś J., Elewacje dynamiczne – kształtowanie nowoczesnych elewacji – dobór technologii i
materiałów, Czasopismo Techniczne, 2-A/1/2011 r., zeszyt 11
Bayoumi M., Fink D., Maximizing the performance of an energy generating façade in terms of energy
saving strategies, Renewable Energy, T 64, 04 2014
Bąkowska M., Barwa w architekturze współczesnej. Między globalizacją a identyfikacją miejsca, Teka
Kom. Arch. Urb. Stud. Krajobr. – OL PAN, 2007,
Bennett D., Precast concrete is the dominant form of cladding in northern Europe, Concrete Quarterly,
lato 2006 r.
Bigaj P., Prefabrykowane technologie betonowych rezydencji Franka Lloyda Wrighta – Textile Block
System, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Czasopismo Techniczne 7-A /2012, zeszyt 29
Bieganowski S., Lokalny punkt odniesienia, Architektura Murator 03 2013 r.
Bieganowski S., Staszczyszyn A., Ludowe motywy perforacji, Centrum Nowoczesnego Kształcenia w
Biaymstoku, Świat Architektury 03 (21) 2012 r.
Bizley G., Atlas Building. Research cube is not just a pretty facade, Concrete Quarterly 220, lato 2007 r.
Bullivant L., Rivington Place Centro Culturale di Arti Visive, The Plan 03 2008 r.
Byrdy A., Okładziny kamienne ścian klejone bezpośrednio do warstw izolacji termicznej, Izolacje, R 15,
nr 2, 2010 r.
Catinella Orrell R., Putting a fresh face on concrete panels, Architectural Record 02 2010 r.
Celis Navarro, G., Modernidad y dinamismo, Construccion y Tecnologia en Concreto, nr 7, tom 2, 10 2012 r.
Charciarek M., Etyka betonowego brutalizmu, Budownictwo, Technologie, Architektura, październikgrudzień 2011 r.
Charciarek M., Perfekcja i ekspresja architektury betonowej - poetyka materii (cz.2), Budownictwo,
Technologie, Architektura 52, 2010 r.
Charciarek M., Twórcy architektury betonowej - "kompozytorzy", Budownictwo, Technologie,
Architektura 42, 2008 r.
Charciarek M., Twórcy architektury betonowej - "wynalazcy", Budownictwo, Technologie, Architektura
43, 2008 r.
Chuah S., Pan Z., Sanjayan J. G., Wang C. M., Duan W. H., Nano reinforced cement and concrete
composites and new perspective from graphene oxide, Construction and Building Materials, T. 73,
grudzień 2014,
163
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
• Chodor L., Kształcenie inżyniera budownictwa oraz architekta w nowej technologii inteligentnych
systemów komputerowych BIM – 3D+, Materiały Ogólnopolskiej Konferencji Dydaktyczno-Naukowej
„Kształcenie na kierunku Budownictwo, Kielce 1-3 czerwca 2011 r.
• City of Justice, Barcelona and L'Hospitalet de Llobregat, Spain 2002-2009, Architecture and Urbanism
nr 473, 02 2010 r.
• Clarke J.A., Hand J.W., Johnstone C.M., Kelly N., Strachan P.A., Photovoltaic-integrated building
facades, Renewable Energy, T8, I 1–4, 1996 r.
• Cybis J., "Reprograf" czyli prefabrykat uszlachetniony, Architektura Betonowa, 2006 r.
• Dobrucki A.R., Znaczenie, podstawowe problemy i założenia dalszej renowacji budownictwa
wielkopłytowego, Inżynier Budownictwa, nr 124, styczeń 2015
• Dong Y.H., L. Jaillon, P. Chu, C.S. Poon, Comparing carbon emissions of precast and cast-in-situ
construction methods – A case study of high-rise private building, Construction and Building Materials ,
tom 99, 2015 r.
• Einea A., Salmon D. C., Fogarasi G. J., Culp T. D., Tadros M. K., State-of-the-Art of Precast Concrete
Sandwich Panels, PCI Journal 11-12 1991 r.
• Ford E.R.,The Pioneering Age of Concrete Blocks – Frank Lloyd Wright`s Textile–Block Houses, Detail
04 2003 r.
• Gao T, Jelle B.P., Gustavsen A., Jacobsen S., Aerogel-incorporated concrete: An experimental study,
Construction and Building Materials, T. 52, luty 2014 r.,
• Gavin C., Built Landscape for the Perot Museum of Nature and Science in Dallas. Roof with a Texan
landscape miniature, Topos: European Landscape Magazine 83, 2013 r.,
• Giergiczny Z., Sokołowski M., Fotokatalityczne właściwości betonu zawierającego cement Tiocem®,
Nowe inicjatywy organizacyjne i technologiczne w zakresie chemii przemysłowej., Pod redakcją
Wilhelma Jana Tica, Akademicki Inkubator Przedsiębiorczości Politechnika Opolska, Opole 2009 r., s. 73.
• Gillin J., Quito Parts, Dwell 12/01 2013 r.
• Glancey J., Masdar City: A Green City out of the Stand, L'Architecture D'Aujourd'hui nr 391
• Gliński A., Kusztra Z., Müller S., Architektura polska 1944-1984. Rozdział III – część I. Lata 1956-1965 –
Poszukiwania, Architektura, nr.3 (419) 05-06 1984 r.
• Golański M., Materiały budowlane jako masa termiczna w budynkach, Przegląd Budowlany 12 2011 r.
• Hajok D., Beton made In KRK 2, Budownictwo, Technologie, Architektura, nr 4 2013 r.
• Hamilton Knight M., Nottingham Contemporary, Architecture and Urbanism, 02 2010 r.
• Hotel Fouquet's Barriere, Details nr 3, 06 2007 r.
• Hotel Fouquet's Barriere, Parijs, DAX nr 12, 12 2006 r.
• House in the Canton of Aargau, Detail 06, 2006 r.
• Kaltenbach F., Boomtown Montpellier - a Cruise Ship on the Runway to the Future, Detail 11 2012 r.
• Kaufhaus Tyrol in Innsbruck, Detail 03 2011 r.
• Khoshnevis B., Hwang D., Yao Ke-Thia, Yeh Z., Mega-scale fabrication by Contour Crafting,
International Journal of Industrial and Systems Engineering, tom 1, nr 3, 2006 r.
• Kolleeny J., Living on a Canal, Architectural Record 04 2010 r.
• Kokot J., Rejman G., Co wpłynęło na wybór konstrukcji?, Architektura Murator 03 2013 r.
• Kozłowski D., O naturze betonu - czyli idee, metafory i abstrakcje, Architektura Betonowa,
• Krechowiecki G., Beton a zrównoważony rozwój – rozwiązanie z przyszłością, Budownictwo,
Technologie, Architektura, styczeń-marzec 2009 r.
• Kuryłowicz S., Beton - współczesny materiał o starym rodowodzie, Budownictwo, Technologie,
Architektura, nr 2 (46) 2009 r.
• Kysiak M., Skazani na system, Materiały Budowlane 01 2005 r.
• Lain P., Material that broke the architectural mould, Concrete Quarterly, lato 2004
• Learning from history, Concrete Quarterly jesień 2010 r.
• Loegler R., Prosto ale nie prostacko, Architektura & Biznes, 7/8 2013 r.
• Logistics Centre in Lyons, Detail 01 2001 r.
• Lyall S., Using the power of divine prefabrication, Concrete Quarterly 207, wiosna 2004 r.
• Machaczka-Świadek A., Globalizacja w architekturze. Styl międzynarodowy – początki globalizacji
architektury współczesnej, Teka Kom. Arch. Urb. Stud. Krajobr. – OL PAN, 2006 r.
• Mielnik A., Współczesne tendencje minimalistyczne w architekturze domów jednorodzinnych. Część
druga., Przestrzeń i Forma nr 16, 2011 r.
164
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
• Mielnik A., Współczesne tendencje minimalistyczne w architekturze domów jednorodzinnych. Część
trzecia, Przestrzeń i Forma nr 17, 2012 r.
• Mindermann K., Opus C, Concrete Architecture and Design, 02 2010 r.
• Mini-house in Kobe, Detail 01+02 2006 r.
• Misiągiewicz M., Wieże mieszkalne we Wrocławiu, w: Architektura Betonowa, Kozłowski D. (red. i
wprowadzenie), Cement Polski
• Moore R, Nottingham Contemporary, Architectural Review, 01 2010 r.
• Museum in Nottingham, Detail, English Edition 02 2010 r.
• Museum of Soviet Special Camp in Sachsenhausen, Detail 04 2003 r.
• Mülimatt Sports Education and Training Centre in Windisch, Brugg, Detail 06 2012 r.
• Adamczewski G., Nicał A., Wielkowymiarowe prefabrykowane elementy z betonu, Inżynier budownictwa,
03 2012 r.
• Niebrzydowski W., Rola i znaczenie faktury materiału w architekturze brutalistycznej. Architecturae et
Artibus, 01 2011 r.
• Wlazło-Malinowska K., Światło, jako element budujący wymiar duchowy przestrzeni sakralnych w
krajobrazach naturalnych i kulturowych, Sacrum w Krajobrazie, Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego
nr 17, Komisja Krajobrazu Kulturowego PTG, Sosnowiec, 2012
• Mycielski K., O poszukiwaniu kulturowego kodu, Architektura Murator 03 2013 r.
• Nicotera L., Giorgia&Johns - Office Building and Logistic Center, l'Arca 279, 04 2012 r.
• Nottingham arts centre features concrete with a trace of lace, Concrete Quarterly, lato 2008 r.
• Olsenberg N., Canyon to Cosmos, Architectural Review 01 2013 r.
• Office Block In Fellbach, Detail 04 2001 r.
• Office Building in Ijburg, Amsterdam, Detail 01+02 2010 r.
• Pagliari F., Perot Museum of Nature and Science, Dallas USA, The Plan, Architecture and Technologies
in Detail 04 2013 r.
• Pearson A., Joie de Vives, Concrete Quarterly 242, zima 2012 r.
• Piątek G., Centrum Chopinowskie w Warszawie, Architektura Murator, 08 2010 r.
• Piątek G., Jadwiga Grabowska-Hawrylak. Rzeźba w prefabrykacie, Architektura Murator 11 2006 r.
• Piestrzyński P., Materiał uczciwy, jest jaki jest, Budownictwo, Technologie, Architektura, nr 25, 2004 r.
• Piestrzyński P., Debata „Beton a zrównoważone budownictwo”, Budownictwo, Technologie,
Architektura, październik-grudzień 2010 r.
• Pięciak P., Maszyna zbudowana dla informatyków, Budownictwo, Technologie, Architektura, nr 3 2013 r.
• Pięciak P., Z prochu spopielonego domu, Budownictwo, Technologie, Architektura nr 2 2012 r.
• Pirrone S., Zaha Hadid's building in Montpellier is a symbol of civic pride, Mark: Another Architecture nr
41, 12-01 2012-2013 r.
• Primary School in Munich, Detail 06 2012 r.
• Rahimi M., Mahdi Arhami M., Khoshnevis B., Crafting Technologies, Times Journal of Construction and
Design, 04 2009 r.
• Rogińska-Niesłuchowska M., Architektura i światło, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Czasopismo
Techniczne 7-A /2010 r.
• Silent House, Darco Magazine 06
• Slessor C., Hameenlinna Provincial Archive, Heikkinen-Komonen Architects, Architectural Review 05 2010 r.
• Stec B., Rozważania na temat roli światła w architekturze, Architektura&Biznes, 01 2013 r.
• Stiasny G., Budynek biurowy Zana House w Lublinie, Architektura Murator, 04 2010 r.
• Stiasny G., Muzeum Sztuki Współczesnej MOCAK w Krakowie, Architektura Murator
08 2011 r.
• Stephens S., Sheared and Shirred: Surfaces and Solids, Architectural Record 01 2013 r.
• Style and Sustainability of Precast Concrete, Architectural Record, 11 2012 r.
• Suikka A., tłumaczenie Szulc J., Prefabrykowane Fasady betonowe w Finlandii, Materiały Budowlane nr
11/2008 r.
• Sullivan C.C., Sullivan A., Robots, drones and printed buildings. The promise of automated construction.
Building Design + Construction, 02 2014 r.
• Stiasny G., Czy ornament to zbrodnia? Centrum Nowoczesnego Kształcenia Politechniki Białostockiej,
Architektura Murator 03 2013 r.
• Stiasny G., Budynek biurowy Zana House w Lublinie, Architektura Murator, 04 2010 r.
165
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
• Sustainability and Environmental Performance, British Precast Annual Review 2013 r., MPA British
Precast, maj 2013 r.
• Tarajko-Kowalska J., Problemy rewitalizacji kolorystycznej osiedli mieszkaniowych z wielkiej płyty w
Polsce – między sztuką a kiczem, Przestrzeń i Forma 21 2014 r.,
• Testa C., Day nursery and residence Pierre Budin, The Plan 11 2012 r.
• Vorfertigung – Hightech und Handarbeit, Detail 06 2012,
• Webb M., Form and function fuse to create expressive and dynamic civic spaces, The Plan, 11 2012 r.
• Webb M., Pearl Academy of Fashion, The Plan 09 2009 r.
• Wojktun G., Minimalizm w architekturze i urbanistyce mieszkaniowej – próba syntezy, Wydawnictwo
Politechniki Krakowskiej, Czasopismo Techniczne. Architektura, r. 105, z. 6-A, 2008 r.
• Wojtkun G., Wielorodzinne budownictwo mieszkaniowe w Polsce. W cieniu wielkiej płyty., Przestrzeń i
Forma, tom nr 10 2008 r
• Wójcik J., Osowski S., Matryce do betonu architektonicznego, Budownictwo, Technologie, Architektura,
nr 27, 2004 r.
• Zapotoczna-Sytek G., Mamont-Cieśla K., Rybarczyk T., Naturalna promieniotwórczość materiałów
budowlanych, w tym autoklawizowanego betonu komórkowego (ABK), Przegląd Budowlany, 7-8 2012 r.
11.4 Normy i rozporządzenia
• BN-88 9012-04 Prefabrykaty budowlane z betonu. Wielkowymiarowe elementy ścian zewnętrznych,
Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości
• PN-71/B-06280. Polska Norma: Konstrukcje z wielkowymiarowych prefabrykatów żelbetowych.
Wymagania w zakresie wykonywania i badania przy odbiorze, Polski Komitet Normalizacji, Miar i
Jakości.
• PN 88/B-06250 Beton zwykły. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości
• PN-88/B-30000 Cement portlandzki. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości
• PN-EN 206-1:203 Beton – część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność, Polski Komitet
Normalizacyjny
• PN-ISO 1791:1999P Budownictwo - Koordynacja modularna – Terminologia. Polski Komitet
Normalizacji, Miar i Jakości
• Dziennik Ustaw 1994 nr 89 poz. 414 art. 3
• Dziennik Ustaw 2001 Nr 62 poz. 627 ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska, art.
3, pkt 50.
• Charter of Athens 1933; IV International Congress for Modern Architecture, dokument sporządzony pod
przewodnictwem Le Corbusiera, uchwalony na IV Kongresie Architektury Nowoczesnej w Atenach w 1933 roku
• Instrukcja ITB 352/98. Metody i warunki wykonywania pomiarów stężenia radonu w powietrzu w
pomieszczeniach budynków przeznaczonych na stały pobyt ludzi. ITB Warszawa 2002 r.
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać
budynki i ich usytuowanie, z dnia 12 kwietnia 2002 r. (Dz.U. Nr 75, poz. 690)
• Rozporządzenie Ministra Rozwoju Regionalnego I Budownictwa z dnia 29 marca 2001 r. W sprawie
ewidencji gruntów i budynków. (Dz. U. z dnia 2 maja 2001 r )
11.5 Katalogi i broszury
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
BASF, Beton wysokiej ciekłości w branży prefabrykatów.
Cemex, Kruszywa dekoracyjne
Cemex, Specjalistyczne produkty betonowe. Promptis
Cemex, Specjalistyczne produkty betonowe. Compacton
Cemex, Specjalistyczne produkty betonowe. Xtrabet
Cemex, Specjalistyczne produkty betonowe. Fibron
Hering, betoShell. Skóra z betonu
Peri, Deskowania, Rusztowania, Doradztwo techniczne
Reckli, Praktyczny poradnik używania i stosowania matryc
Reckli, Pattern Book
Reckli, 3D Beton
166
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
•
•
•
•
•
•
•
•
Reckli, Moulding and Reproduction – References
Reckli, Moulds and reproductions
Reckli, Concrete Surface Retarder
Reckli, The Formliner
SBPB, Prefabrykacja – jakość, trwałość, różnorodność. Zeszyt 1
SPC, 2015 Przemysł cementowy w liczbach
SPC, Beton – pełna ochrona przeciwpożarowa i bezpieczeństwo
SPC, Beton w budynkach efektywnych energetycznie
11.6 Internet
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
www.3printr.com
www.aalborgwhite.com
www.apaka.com.pl
www.archdaily.com
www.archinect.com
www.architectsjournal.co.uk
www.architektura.muratorplus.pl
www.architektura.info
www.architonic.com
www.architravel.com
www.archicivi.com
www.beton.org
www.bryla.pl
www.building.co.uk
http://buildipedia.com
www.ca.urbarama.com
www.clausenkaan.nl
www.concretecentre.com
www.detail-online.com
www.dailytonic.com
www.ductal-lafarge.com
www.d-shape.com
www.europaconcorsi.com
www.greatbuildings.com
www.hayball.com.au
www.hen.mgp.com.co
www.heringinternational.com
www.hildundk.de
www.it.urbarama.com
www.liag.nl
www.masdar.ac.ae
www.modostudio.eu
www.msafdie.com
https://niepokoje.wordpress.com
www.openbuildings.com
www.opole.pl
www.powojennymodernizm.com
www.renevanzuuk.nl
www.ricardobofill.com
www.rvapc.com
www.sheppardrobson.com
www.sjp.pwn.pl/
www.slad-ekologiczny.pl
167
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
•
•
•
•
•
•
www.sztuka-architektury.pl
www.swiatbetonu.pl
www.tectoniques.com
www.theplan.it
www.tvpparlament.pl/
www.wam.ae/
11.7 Źródła ilustracji
• tablica 6.0 - opracował P. Mika na podstawie rys. z Knaack U., Klein T., Bilow M., Auer T., Principles of
Construction : Façades, Birkhäuser, Berlin 2007 r., s. 36
• tablice 7.1 - 7.1.3.6 - opracował P. Mika
• il. 7.1.1 - opracował P. Mika na podstawie rys. z http://archinect.com
• il. 7.1.2 - wykonał P. Mika
• il. 7.1.3 - wykonał P. Mika
• il. 7.1.4 - opracował P. Mika na podstawie rys. z The Plan 04 2013
• il. 7.1.5 - wykonał Iwan Baan, źródło: http://www.archdaily.com
• il. 7.1.6 - wykonał Morphosis, źródło: http://www.archdaily.com
• il. 7.1.7 - opracował P. Mika na podstawie rys. z Detail 04 2001
• il. 7.1.8 - wykonał Dietmar Strauß, źródło: http://detail-online.com
• il. 7.1.9 - wykonał Dietmar Strauß, źródło: http://detail-online.com
• il. 7.1.10 - opracował P. Mika na podstawie rys. z Schittich Ch., In Detail: Building Simply Two,
Birkhauser, Basel 2012
• il. 7.1.11 - wykonał Toshiyuki Yano / Nacasa & Partners Inc, źródło: http://europaconcorsi.com
• il. 7.1.12 - wykonał Toshiyuki Yano / Nacasa & Partners Inc, źródło: http://europaconcorsi.com
• il. 7.1.13 - opracował P. Mika na podstawie rys. z Schittich Ch., In Detail: Building Simply. Birkhauser,
Bazylea 2005
• il. 7.1.14 - wykonał Hild und K, źródło: http://www.hildundk.de
• il. 7.1.15 - wykonał Hild und K, źródło: http://www.hildundk.de
• il. 7.1.16 - opracował P. Mika na podstawie rys. z Architecture and Urbanism 10 2004
• il. 7.1.17 - wykonał Andre Nullens, źródło: http://xdga.be/gallery/college-of-europe/
• il. 7.1.18 - wykonał Andre Nullens, źródło: http://xdga.be/gallery/college-of-europe/
• tablice 8.2 - 8.2.10 - opracował P. Mika
• tablice 8.3 - 8.3.3 - opracował P. Mika
• il. 8.4.1.1 - wykonał P. Mika
• il. 8.4.1.2 - źródło: http://www.projectservice.pl
• il. 8.4.1.3 - wykonał Timothy Soar, Rob Parrish, źródło: https://www.architecture.com
• il. 8.4.1.4 - wykonał Roland Halbe, źródło: http://rolandhalbe.eu
• il. 8.4.1.5 - źródło: http://architectuur.bouwformatie.nl
• il. 8.4.1.6 - wykonał Adrian Grycuk, źródło: https://pl.wikipedia.org
• il. 8.4.1.7 - wykonała Helene Binet, źródło: http://www.bdonline.co.uk
• il. 8.4.1.8 - źródło: http://www.urbanity.pl/malopolskie/krakow/z26308
• il. 8.4.2.1 - wykonał Rene Rotheli, źródło: http://www.studiovacchini.ch/opere/25
• il. 8.4.2.2 - wykonał Eduard Hueber, źródło: http://architizer.com/projects/vodafone-headquarter/
• il. 8.4.2.3 - źródło: https://construcaodicas.com/page/3/
• il. 8.4.2.4 - źródło: http://elmundoseguncoco.blogspot.com/2013/07/centro-civico-del-bicentenario-cordoba_10.html
• il. 8.4.2.5 - wykonała Nora Vass, źródło: https://en.wikipedia.org
• il. 8.4.2.6 - źródło: http://www.archdaily.com/121483/ad-classics-kafka-castle-ricardo-bofill
• il. 8.4.2.7 - wykonał Hufton+Crow, źródło: http://www.huftonandcrow.com
• il. 8.4.2.8 - wykonał Hisao Suzuki, źródło: http://openbuildings.com
• tablica 9.10 - opracował P. Mika
• tablice 12.2-12.3 - opracował P. Mika
• rysunki fasad 1.1.0 - 21.1.0 - opracował P. Mika
168
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
11.8 Zestawienie i numeracja badanych obiektów
1.1 Canada Hotel; proj.: Hayball; Melbourne, Australia; 2009 r.
2.1 Kaufhaus Tyrol; proj.: David Chipperfield Architect; Innsbruck, Austria; 2010 r.
2.2 Bank; proj.: Frei & Ehrensperger; Götzis, Austria; 1998 r.
3.1 College of Europe; proj.: Xaveer De Geyter Architecten; Brugia, Belgia; 2009 r.
3.2 Crematorium Heimolen; proj.: Claus en Kaan Architecten; 2008 r.
4.1 SID Building; proj.: 3XNielsen; Aarhus, Dania; 2000 r.
4.2 Four Boxes Gallery; proj.: Bow Wow; Skive, Dania; 2009 r.
5.1 Pentimento House; proj.: Jose María Sáez i David Barragán; La Morita, Tumbaco, Ekwador; 2006 r.
6.1 Hämeenlinna Provincial Archive; proj.: Heikkinen-Komonen Architects; Helsinki, Finlandia, 2009 r.
7.1 Centrum logistyczne; proj.: Tectoniques; Lyon, Francja; 2001 r.
7.2 RATP Bus Center; proj.: Emmanuel Combarel, Dominique Marrec; Thiais, Francja; 2007 r.
7.3 Cräche rue Pierre Budin; proj.: Emmanuel Combarel, Dominique Marrec; Paryż, Francja; 2012 r.
7.4 Pierresvives; proj.: Zaha Hadid Architects; Montpellier, Francja; 2012 r.
7.5 IBM Research Complex; proj.: Marcel Breuer, Robert F. Gatje; La Gaude, Francja; 1962 r.
7.6 Fouquet’s Barrière Hotel; proj.: Maison Edouard François; Paryż, Francja; 2006 r.
7.7 Les Espaces d´Abraxas; proj.: Ricardo Bofill; Marne La Vallée, Francja; 1982 r.
8.1 City of Justice; proj.: David Chipperfield Architects + b720 Arquitectos; Barcelona, Hiszpania; 2009 r.
8.2 Diagonal 197; proj.: David Chipperfield Architects + b720 Arquitectos; Barcelona, Hiszpania; 2008 r.
8.3 Politecnica de Valencia Expansion; proj.: Corell Monfort Palacios Arquitectos; Valencia, Hiszpania; 2010 r.
8.4 Villaverde Social Housing; proj.: David Chipperfield Architects; Madryt, Hiszpania; 2005 r.
8.5 126 VPP en Sanchinarro; proj.: Estudio Andrada, Madryt, Hiszpania; 2008 r.
8.6 Mediateka; proj.: Equip BCPN; Barcelona, Hiszpania; 2010 r.
9.1 Silver Park Quay; proj.: René van Zuuk Architekten; Lelystad, Holandia; 2006 r.
9.2 Project X; proj.: René van Zuuk Architekten; Almere, Holandia; 2009 r.
9.3 ROC Mondriaan Laak II; proj.: L I A G Architekten en Bouwadviseurs; Haga, Holandia; 2010 r.
9.4 Atlas Building; proj.: Rafael Viñoly Architects; Wageningen, Holandia; 2006 r.
9.5 Ijburg Office Building; proj.: Klaus en Kaan Architecten; Ijburg, Amsterdam, Holandia; 2007 r.
10.1 Pearl Academy of Fashion; proj.: Morphogenesis; Jaipur, Indie; 2008 r.
11.1 Mini House; proj.: Hiroaki Ohtani; Kobe, Japonia; 2003 r.
11.2 Silent House; proj.: Takao Shiotsuka Atelier; Saiki City, Japonia; 2008 r.
12.1 Habitat 67; proj.: Moshe Safdie; Montreal, Kanada; 1967 r.
13.1 Argos electrical self-generation plant; proj.: MGP Arquitectura y Urbanismo; Youmbo, Kolumbia; 2008 r.
13.2 Flor del Campo; proj.: Giancarlo Mazzanti i Felipe Mesa; Cartagena, Kolumbia; 2009 r.
14.1 Liverpool Department Store; proj.: Iñaki Echeverria; Villahermosa, Meksyk; 2012 r.
15.1 Advertising Agency; proj.: Amann and Gittel Architekten; Monachium, Niemcy; 2002 r.
15.2 Office Block; proj.: Dollmann and Partner; Fellbach, Niemcy; 1998 r.
15.3 Museum of Soviet Special Camp; proj.: Schneider + Schumacher; Sachsenhausen, Niemcy; 2001 r.
15.4 Ambasada Meksyku; proj.: Teodoro Gonzālez de Leon, Francisco Serrano; Berlin, Niemcy; 2000 r.
15.5 Synagoga; proj.: Wandel, Höfer, Lorch + Hirsch; Drezno, Niemcy; 2001 r.
15.6 Centrum Społeczności Żydowskiej; proj.: Wandel, Höfer, Lorch + Hirsch; Drezno, Niemcy; 2001 r.
15.7 Szkoła Podstawowa; proj.: Fink und Jocher; Monachium, Niemcy; 2009 r.
15.8 Bauzentrum Riem; proj.: Hild und K; Monachium, Niemcy; 2008 r.
15.9 Tour Total; proj.: Barkow Leibinger Architects; Berlin, Niemcy; 2012 r.
15.10 Community Center; proj.: Netzwerkarchitekten; Mannheim, Niemcy; 2007 r.
16.1 Ambasada Niemiec; proj.: Holger Kleine; Warszawa, Polska; 2008 r.
16.2 Reprograf; proj.: APA Kuryłowicz & Associates; Warszawa, Polska; 2002 r.
16.3 Zana House; proj.: Stelmach i Partnerzy Biuro Architektoniczne Sp. z o.o.; Lublin, Polska; 2008 r.
16.4 Centrum Chopinowskie; proj.: Stelmach i Partnerzy Biuro Architektoniczne Sp. z o.o.; Warszawa,
Polska; 2010 r.
16.5 Centrum Nowoczesnego Kształcenia Politechniki Białostockiej; proj.: Group-Arch; Białystok, Polska; 2012 r.
16.6 Miejska Biblioteka Publiczna; proj.: Architop - Andrzej Zatwarnicki, Małgorzata Zatwarnicka; Opole,
Polska; 2010 r.
16.7 Zespół mieszkaniowo - handlowy; proj.: Jadwiga Grabowska - Hawrylak; Wrocław, Polska; 1968-1978 r.
17.1 Cube House; proj.: Simon Ungers; Ithaca, Stany Zjednoczone; 2000 r.
169
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
17.2 Storer House; proj.: Frank Lloyd Wright; Los Angeles, Kalifornia, Stany Zjednoczone; 1923 r.
17.3 Freeman House; proj.: Frank Lloyd Wright; Pasadena, Kalifornia, Stany Zjednoczone; 1924 r.
17.4 Perot Museum of Nature and Science; proj.: Morphosis, Thom Mayne; Dallas, Stany Zjednoczone; 2013 r.
17.5 American Cement Building; proj.: DMJM Daniel, Mann, Johnson and Mendenhall; Los Angeles, Stany
Zjednoczone 1964 r.
17.6 Saint Louis Art Museum; proj.: David Chipperfield Architects; Saint Louis, Stany Zjednoczone 2013 r.
18.1 Dom jednorodzinny; proj.: Schneider & Schneider Architekten; Kanton Aargau, Szwajcaria; 2005 r.
18.2 Mülimatt Sports Centre; proj.: Studio Vacchini; Windisch, Szwajcaria; 2010 r.
19.1 Experian Data Centre; proj.: Sheppard Robson; Nottingham, Wielka Brytania; 2003 r.
19.2 Nottingham Contemporary; proj.: Caruso St John Architects; Nottingham, Wielka Brytania; 2009 r.
19.3 One Coleman Street; proj.: Swanke Hayden Connell, David Walker; Londyn, Wielka Brytania, 2007 r.
19.4 Rivington Place; proj.: Adjaye Associates; Londyn, Wielka Brytania; 2007 r.
20.1 Jubilee Church; proj.: Richard Meier; Rzym, Włochy; 2003 r.
20.2 Biurowiec i centrum logistyczne; proj.: Modostudio; Nola, Włochy; 2011 r.
20.3 Edificio per lo Sport; proj.: 2+1 officinarchitettura; Cagliari, Włochy; 2011 r.
21.1 Masdar Institute; proj.: Foster + Partners; Masdar, Zjednoczone Emiraty Arabskie; 2010 r.
22.1 Peres Peace House; proj.: Massimiliano & Doriana Fuksas; Tel Aviv, Israel; 2008 r.
22.2 Tel Aviv Museum of Art Amir Building ; proj.: Preston Scott Cohen; Tel Aviv, Israel; 2010 r.
23.1 Precast House; proj.: FKL Architects; Howth, Ireland; 2009 r.
170
Wpływ prefabrykowanych, betonowych rozwiązań fasadowych na estetykę obiektów architektonicznych
12. Aneks
12.1 Atlas badanych obiektów
171