Architektura MuratorTechnikaWarsztatSzkło w architekturze

Szkło w architekturze

Jak twierdzi architekt François Roche, szkło jest zarówno tworzywem, jak i ideologią, a jego znaczenie w architekturze nieustannie wzrasta. Dzięki hartowaniu, wplataniu włókien propylenowych i stalowych, laminowaniu, zespalaniu czy tworzeniu komór termicznych nabiera wyjątkowych właściwości

Szklo1
Pokoje hotelowe w restauracji Les Cols w Olot projektu pracowni RCR - zawieszone nad ziemią pawilony wykonano ze szkła, dzięki czemu wnętrze przenika się z naturą. Fot. Les Cols Pavellons

Wśród wielu realizacji budynków z sitodrukiem doskonałym przykładem z zeszłego roku jest Glass Farm projektu MVRDV w Schijndel. Całkowicie szklany obiekt (z termicznych szyb o powierzchni 1800 m 2 ) w kształcie tradycyjnego domu pokrywają przeskalowane zdjęcia strzechy i muru ceglanego, tworząc zdumiewającą iluzję wiejskiej chaty. Przez nadrukowane fototapety światło doświetla wielofunkcyjną przestrzeń mieszczącą sklep, restaurację, biura oraz centrum odnowy biologicznej. Szklane tafle stosowane są jako materiał fasadowy, często nieprzejrzysty, układany na pełne ściany. Architekci Sauerbruch Hutton od lat wykorzystują kolorowe szyby (przezierne i nie), by wielobarwnie przyozdobić swoje realizacje (np. laboratorium farmaceutyczne w Biberach z 2002 roku czy w budynku berlińskiej straży pożarnej z 2004 roku). W Polsce ostatnio z dużą finezją zaimplementowano szkło na nieprzejrzystych elewacjach w dwóch obiektach: w szczecińskiej filharmonii (proj. EStudio Barozzi Veiga , „A-m” 10/2013), której budowa dobiega końca, oraz w Muzeum Historii Żydów Polskich na warszawskim Muranowie (proj. Lahdelma & Mahlamäki , 2013, „A-m” 9/2012, 6/2013). Oba rozwiązania wprowadzają pionową artykulację pasów szkła i metalu, której uroda objawia się dzięki podświetleniom także o zmierzchu. Trzy podstawowe cechy szkła dla świata architektury wynikają z trzech głównych jego fizycznych własności: przezroczystości (dzięki przewodzeniu promieniowania), refleksyjności i tworzenia lustrzanych odbić (dzięki odbijaniu promieniowania) oraz przezierności – częściowej transparentności, która zmiękcza obraz i światło (dzięki pochłanianiu promieniowania). Te cechy współistnieją razem i mieszają się ze sobą. Co istotne, mają diametralny wpływ na architekturę. Klasyczne jej pojmowanie i odczytywanie jako rzeźby – gry bryły w świetle i przestrzeni – nie jest już oczywiste, a nawet odchodzi do lamusa. Szklana architektura roztapia obiekt w przestrzeni. Zamiast kontrastowej relacji masy do pustki (murów i ich perforacji), mamy zestaw połyskliwych i przezroczystych płaszczyzn. Granice między wnętrzem a zewnętrzem ulegają zatarciu. Szklany budynek nabiera lekkości oraz pozornie traci fizyczną masę. Z perspektywy ponad 100-letniej dominacji i ekspansji szkła w budownictwie, jest ona materiałem, który jak widać najefektywniej zmienia tradycyjne pojmowanie architektury.

Szkło2
Rozbudowa muzeum sztuki Nelson-Atkins w Kansas City z 2007 roku autorstwa Stevena Holla - zbudowane z paneli OKAPANE firmy Okalux kubiki doświetlają zlokalizowane pod ziemią sale wystawowe. Fot. Andy Ryan/Steven Holl Architects

Fascynacja szkłem w architekturze jest prawie tak długa jak jego trwająca 5000 lat historia. Jako cudowny, przezroczysty, przewodzący światło materiał od samego początku skłaniał do duchowych skojarzeń i symbolicznej retoryki. Ze względu na trud i wysoki koszt wytwarzania, należał do tworzyw unikatowych, dostępnych tylko dla najbogatszych. Dopiero zmiana sposobu jego produkcji pod koniec XVII wieku, z dmuchanego na walcowane, pozwoliła na znaczny postęp, którego ukoronowaniem było wzniesienie w 1851 roku w Londynie Crystal Palace Josepha Paxtona . Ta wybitna konstrukcja zapłodniła wyobraźnię wielu wizją „szklanych domów” jako wykładni szczęśliwej architektury przyszłości – otwartej na krajobraz, wypełnionej słońcem i powietrzem. Pod koniec XIX wieku w Chicago i Nowym Jorku ze stali i szkła rosły już pierwsze wieżowce, a w Europie liczne przeszklone perony na dworcach.
Jednakże prawdziwego przełomu dostarczył w dwóch etapach XX wiek. Najpierw w 1913 roku wynalazek Émile'a Fourcaulta pozwolił na masowe wytwarzanie wielkoformatowego szkła ciągnionego, a następnie patent Alastaira Pilkingtona z 1952 roku umożliwił powszechną produkcję lanego, płaskiego szkła, idealnie równego, stosowanego do dziś. Modernizm, a w szczególności realizacje Miesa van der Rohe z jego ikonicznymi, przezroczystymi budowlami (pawilon wystawowy w Barcelonie – 1929, dom pani Farnsworth w Plano – 1950, Seagram Building w Nowym Jorku – 1958 czy Nowa Galeria Narodowa w Berlinie – 1968) na trwale zaszczepiły miłość architektów do tego kruchego i początkowo delikatnego materiału. Jak twierdzi architekt François Roche szkło jest zarówno tworzywem jak i ideologią , a jego znaczenie w architekturze nieustannie wzrasta, a także ulega zmianie za sprawą nowych możliwości technicznych. Obecnie (dzięki powszechnemu już hartowaniu, wplataniu włókien propylenowych i stalowych, laminowaniu, powlekaniu różnorodnymi powłokami, zespalaniu i tworzeniu komór termicznych wypełnionych kryptonem lub argonem) nabiera niebywałych właściwości, chroniąc coraz efektywniej przed zimnem i przegrzaniem. Rewolucji ulega także system połączeń tafli ze sobą oraz innymi elementami obiektu. Z impetem przechodzimy do bezramowych, termicznych, szklanych ścian osłonowych łączonych za pomocą cięgien stalowych i uchwytów lub tylko silikonu. Te techniczno-ekonomiczne osiągnięcia, stające się z wolna standardem, pozwalają urzeczywistnić wizję szklanych domów nie tylko w wymiarze estetycznym i filozoficznym, lecz przede wszystkim pragmatycznym, dając prymat budowlom utylitarnym, trwałym, komfortowym, bezpiecznym i energooszczędnym. Idea Giuseppe Terraggniego z lat 30. XX wieku o wybudowaniu obiektów całkowicie ze szkła, czego próby konsekwentnie podejmowały kolejne pokolenia, w końcu doczekała się realizacji. Te powstałe ostatnio są już z bezszwowymi łączeniami na silikon, co daje wysokiej klasy przejrzystość oraz komfort przestrzeni użytkowej, jak w szklanym boksie wejściowym do podziemnego sklepu Apple przy 5 Alei w Nowym Jorku. 90 szklanych paneli termicznych, tworzących sześcian (proj. Bohlin Cywinski Jackson , 2007) w 2011 roku zastąpiono 15., o gabarytach 3 x 9,7 m). Należy wspomnieć, że szyba jako popularny materiał budowlany jest dziś produktem wielowarstwowym, poddanym kilku procesom. Tafla szklana, powstała z topionego z węglanem wapnia i sodu piasku kwarcowego wzbogaconego tlenkami boru lub ołowiu, jest hartowana (ewentualnie wcześniej nanoszony na nią zostaje wzór sitodrukowy jak w przypadku wrocławskiego budynku ASP). Następnie, by uzyskać warstwę ochraniającą przed nadmiernym prze - grzaniem słonecznym, szyba napylana jest często tlenkiem tytanu, a dalej laminowana bezbarwnymi bądź kolorowymi foliami PCW. W końcowym etapie tafle składane zostają w termiczne zestawy wypełnione argonem, kryptonem lub z próżnią między szybami. Firma Pilkington wprowadziła ostatnio system szybowy z próżnią o współczynniku 0,5 W/ m 2 K. Produkt ten, ze względu na wymiary zbliżone do grubości pojedynczej tafli, idealnie sprawdza się przy rewitalizacji zabytków. Dzięki tym wszystkim zabiegom szyba jest wytrzymała, nie tylko chroni przed zimnem i upałem, ale także przed silnymi uderzeniami, hałasem, nawet ogniem, a z dodatkową nano-powłoką zewnętrzną z tlenku tytanu ma właściwości samoczyszczące. Taki standardowy produkt, z uwagi na koszty, w realizacjach nie przekracza gabarytu 5-6 m długości, mimo iż obecne możliwości fabryk pozwalają na wytworzenie 8-metrowych zestawów. W otwartym w 2013 roku w Lens nowym oddziale muzeum Luwr (proj. SANAA ) ograniczono się do 6 m wysokości, zamiast przewidywanych wcześniej 7. W Polsce najwyższe zestawy szybowe z sitodrukiem zewnętrznym (4,7 m) zastosowano w nowym gmachu ASP we Wrocławiu z 2012 roku (proj. PAG, „A-m” 2/2013, 4/2013).

W 2012 roku drezdeński Heliatek wyprodukował eksperymentalnie z polimerów supercienką, zielonkawą folię, która jeszcze nie jest tak wydajna energetycznie jak ogniwa krzemowe, lecz za to lepiej reaguje w pochmurne dni i jest znacznie tańsza w produkcji. Prawdziwą rewolucję zapowiadają całkowicie przezroczyste folie fotowoltaiczne, które będzie można naklejać na szyby stare i nowe. Wprowadzone już do produkcji w 2011 roku przez koncern 3 M przezroczyste, samoprzylepne folie na razie generują niewiele prądu (z 1 m 2 – 1 A przy napięciu 5 V przy średnim nasłonecznieniu), lecz nadzieja na większą sprawność nie maleje. Tym bardziej, iż władza niektórych państw europejskich mocno wspierają ekoposzukiwania, mając na uwadze dyrektywę unijną nakładającą konieczności budowy od 2019 roku wszystkich nowych obiektów o zerowym zużyciu energii netto. Z uwagi na wysokie koszty, większość tego typu szyb – mogących stanowić aktywną skórę budynku (oddychającą, ogrzewającą, chłodzącą, zmieniającą barwę i stopień przejrzystości, wyświetlającą informacje, podgrzewającą wodę i produkującą prąd) – nie weszła do powszechnego użycia. Jednak pomysłowość, determinacja i wyczucie estetyczne wielu projektantów w wykorzystaniu typowych produktów szklarskich wręcz zachwyca.

Szklo3
Glass Farm w Schijndel projektu MVRDV - dzięki pokryciu szklanej bryły sitodrukiem z przeskalowanymi zdjęciami strzechy i muru ceglanego, współczesny obiekt, mieszczący między innymi biura, sklepy i centrum odnowy biologicznej, przypomina tradycyjny dom holenderski. Fot. Van den Brand Vastgoed/MVRDV

Mistrzami w operowaniu szkłem jako środkiem dematerializacji obiektu są z pewnością architekci z biura SANAA , którzy wykorzystują maksymalnie zarówno jego transparentność, jak i właściwości refleksyjne. W przypadku muzeum sztuki w amerykańskim Toledo z 2007 roku zrezygnowali z grubego, zespolonego szkła termicznego. Wszystkie ściany wewnętrzne i zewnętrzne tego przezroczystego pawilonu zbudowali z laminowanych tafli, klejonych taśmami teflonowymi. Poszczególne pomieszczenia zamknięte zostały w formie obłych, osobnych „komórek” otoczonych zewnętrzną „błoną” niczym szklane bańki w szklanym pudle. Powstała między nimi przestrzeń działa jak bufor termiczny, dodatkowo wsparty pracą systemu ogrzewania/chłodzenia sufitowego i podłogowego. Ta innowacyjna realizacja możliwa była przy ścisłej współpracy architektów przede wszystkim z konstruktorami, by osiągnąć minimalne przekroje szkła i stali, oraz instalatorami, by zapewnić odpowiednią wentylację i temperaturę w nietypowym obiekcie, w którym obok sal wystawienniczych funkcjonuje warsztat z piecami do szkła dmuchanego. Poetykę przezroczystych, szklanych tafli zacierających różnice między materialnością a niematerialnością, realnością a ułudą reprezentuje także sporo starszy obiekt w Paryżu autorstwa Jeana Nouvela. Dwudziestoletni już budynek Fundacji Cartiera jest grą zawoalowanej przejrzystości. W nakładających się na siebie przesłonach dużoformatowych, szklanych ścian wzajemne odbicia czynią widzialne niewidzialnym, a tym samym olbrzymi obiekt sprawia wrażenie jakby rozpływał się w powietrzu. Podobny efekt osiągnęli katalońscy architekci z RCR, realizując w 2005 roku pięć luksusowych pokoi hotelowych przy restauracji Les Cols w Olot. Wykorzystali szkło jako dominujący materiał, z którego zbudowali zawieszone nieznacznie nad ziemią pawilony, tak by wnętrze przenikało się z naturą. Szklane ściany, podłogi, sufity i łazienkowe baseny tworzą unikalny charakter. Intymność zapewniają lustrzane i matowe parawany oddzielające pasmowo poszczególne pawilony i przynależne im patia. Dzięki technice trawienia lub piaskowania szkła, naklejania na niego matowych folii czy nakładania odpowiedniego sitodruku uzyskujemy efekt półprzezroczystości. Szkło o takiej właściwości, które rozprasza światło, wykorzystywane jest do tworzenia miejsc sprzyjających skupieniu. Sztandarowym przykładem takiego szklenia jest muzeum sztuki w Bregencji z 1997 roku autorstwa Petera Zumthora. Budynek – lśniący za dnia i w nocy jak kostka lodu – definiuje szklana powłoka złożona z 712 trawionych szyb (3 x 1,5 m) łączonych z dystansem na stalowe klipsy. Tworzy ona wraz z termicznym przeszkleniem wewnętrznym rodzaj podwójnej fasady, zapewniającej naturalną wentylację obiektu. Światło dzienne dostaje się do wnętrza sal wystawowych poprzez 2,5-metrowej wysokości pułap podstropowy, zamknięty podwieszanym sufitem – także z trawionych szyb. Wieczorem i nocą oświetlenie ukryte za szybami sufitu i elewacji rozświetla bryłę muzeum, często w ramach specjalnie zaaranżowanych akcji artystycznych. Efekt rozproszonego światła zapewniają też belki szklane – elementy ze szkła walcowanego w kształcie ceowników, początkowo stosowane tylko w halach przemysłowych. W ostatnim dziesięcioleciu powstało sporo realizacji, w których je wykorzystano, bowiem wytwórcy podwyższają właściwości termoizolacyjne produktu, pokrywając powłokami niskoemisyjnymi i docieplając przezierną wełną szklaną, np. firmy OKALUX. Pracownia Stefana Kuryłowicza 15 lat temu jako jedna z pierwszych w Polsce zastosowała belki szklane (w budynku Fabryki Wiązek Kablowych G Ostervig w Stanisławowie pod Warszawą, „A-m” 4/2000).
Najbardziej znanym przykładem zagranicznym jest z kolei rozbudowa muzeum sztuki Nelson-Atkins w Kansas City z 2007 roku autorstwa Stevena Holla. Ten, w głównej mierze schowany pod ziemią obiekt doświetla 5 wijących się na trawiastym dachu latarni – niezależnych kubatur dwu- i trzykondygnacyjnych, ukształtowanych z pionowych, białawych paneli OKAPANE firmy Okalux (szczelnych, wypełnionych kapilarnymi wkładami z wełny szklanej). Światło rozproszone przez panele dociera z latarni do sal wystawienniczych wzdłuż łukowatych płaszczyzn T-kształtnych, „oddychających” filarów, które, niczym kominy, tworzą integralny system wentylacji budynku. Efekt półprzezroczystości oferuje ponadto znana od lat cegła szklana (luksfery), z której buduje się ściany wewnętrzne i zewnętrzne, a także kształtuje stropy. Ikoną architektoniczną wykorzystującą tego typu materiał pozostanie zapewne paryski Dom za szklaną kurtyną autorstwa Pierre’a Chareau z 1932 roku czy tokijski 14-piętrowy Maison Hermès Renzo Piano z 2001 roku. Ostatnio fascynacje budzi wykonana rzemieślniczą metodą ściana w Hiroszimie z 2012 roku, technicznie nawiązująca nieco do pomnika Atocha w Madrycie ku czci ofiar ataku terrorystycznego z 2004 roku (proj. FAM Arquitectura y Urbanismo S.L., 2007). Ta precyzyjna konstrukcja w formie 5-metrowej kurtyny z ręcznie odlewanych, 6000 borokrzemianowych cegieł nanizanych na stalowe pręty oddziela dom jednorodzinny i jego miniaturowy ogród od ruchliwej ulicy w centrum miasta. Projekt biura Hiroshi Nakamura & NAP przywraca wiarę w sens indywidualnego projektowania każdego elementu i detalu w świecie wypełnionym katalgowymi produktami i systemami.

Zjawiskowym budynkiem, w którym także wykorzystano szkło borokrzemianowe (pyreks – tzw. szkło laboratoryjne), jednakże nie w postaci cegieł, lecz gotowych rur jest zespół fabryczny chemicznej firmy S.C. Johnson w Racine z 1939 roku wedle projektu Franka Lloyda Wrighta . Szczególnie eksponowane poziome pasy giętych na narożach rur w roli przeszklenia elewacji ma nieco późniejsza, 14-kondygnacyjna wieża laboratoryjna z 1950 roku. Światło dzienne przenika do wnętrza przez płaszczyznę z ułożonych na sobie rurek o średnicy około 6 cm, podtrzymywanych przez stalowe wieszaki z uchwytami. Ten oryginalny ze względu na szkło i układ strukturalny budynek po zamknięciu w 1981 roku, jako zabytek szczęśliwie został poddany restauracji i wiosną 2014 roku będzie udostępniony do zwiedzania. Szklane tuby w budownictwie nie są popularne, choć ostatnio eksperymentuje się z nimi w konstrukcjach przestrzennych. Mają bowiem idealne właściwości na ściskanie, przenosząc obciążenie do 400 N/mm 2 . W fasadzie londyńskiego atrium Tower Place z 2002 roku (proj. Norman Foster and Partners ) po raz pierwszy zastosowano laminowane, hartowane szklane rury do przeniesienia obciążenia wiatru z fasady na odstawiane od niej stalowe słupy. Jako szklane słupy pełnią konstrukcyjną rolę w domu jednorodzinnym w niemieckim Delligsen z 2008 roku zaprojektowanym przez inżynierów z HI-TEC- GLAS Grünenplan. Szklane tuby o średnicy 20 cm ze stalowymi cięgnami w środku mogą udźwignąć nacisk 33 ton. Podobnie grube rury wykorzystano do aranżacji wnętrza małego oddziału banku w Bilbao z 2008 roku (proj. NO.MAD Arquitectos ). Pełnią one rolę miękko prowadzonych ścian działowych, wydzielających pomieszczenia biurowe od sali obsługi klientów, rozpraszając światło i zamazując obraz. Szkło w bardzo wysokich temperaturach uzyskuje płynność i poddaje się dowolnej deformacji. Gwiazdorski duet architektoniczny Herzog & de Meuron wykorzystał jego plastyczność, projektując okna dla flagowego sklepu odzieżowego Prada Aoyama w Tokio w 2003 roku. Wklęsłe i wypukłe krzywizny romboidalnych okien łączonych z zewnątrz silikonem tworzą 6-piętrową, samonośną gablotę odporną na trzęsienia ziemi. Szklaną otulinę wspiera od wewnątrz dopasowana do kształtu okien stalowa konstrukcja pokryta białą masą. Podobnie unikatowe, „sfalowane” rozwiązanie architekci zaproponowali dla filharmonii nad Łabą w Hamburgu (otwarcie przewidywane na rok 2017).

Szklo4
Szklany boks wejściowy do podziemnego sklepu Apple przy 5 Alei w Nowym Jorku (proj. Bohlin Cywinski Jackson). Fot. Apple Inc.
Tagi:
PLANILAQUE COLOR-IT to lakierowane szkło firmy Saint-Gobain Building Glass Polska. Intensywny kolor uzyskano za pomocą nałożenia na tylną powierzchnię szkła powłoki z wysokoodpornego lakieru, utwardzanego pod wpływem wysokiej temperatury. Szkło o grubości 3, 4 i 6 mm dostępne jest w formacie 2550 x 3210 mm i 2550 x 1605 mm i w 18 kolorach. Produkt uzyskał wyróżnienie Dobry Wzór przyznawane przez IWP.
ClimaGuard® DT firmy Guardian to powlekane szkło przeciwsłoneczne, zastosowane m.in. w giętych szybach zespolonych na elewacji nowej filharmonii w Hamburgu (proj. Herzog & de Meuron). Produkt powstał przy współpracy firmy z projektantem fasady Josefem Gartnerem oraz producentem szkła giętego SunGlass Srl. Dzięki swoim właściwościom szkło ma wysoką stabilność w procesie gięcia.
SGG Securit planilux To innowacyjne szkło, które zastosowano w nowo powstałym budynku CSK w Lublinie projektu Bolesława Stelmacha. Produkt ma doskonałą optykę, zapewnia większą przepuszczalność światła i jest odporny na promienie UV. Po podłączeniu do zasilania, pokrywająca powierzchnię szkła niskoemisyjna powłoka z tlenków metali przetwarza energię elektryczną w ciepło
SGG Master-Soft Szkło ornamentowe MASTER-SOFT matki Saint-Gobain GLASS łączy solidność z oryginalnym wzorem. Trójwymiarowy ornament kojarzy się z miękką tkaniną, jednocześnie zapewnia idealną intymność we wnętrzu. Głęboko rzeźbione romby układają się w wypukłe wzory. Przeznaczone m.in. do budowy ścianek działowych lub drzwi, kabin prysznicowych, jak również jako element dekoracyjny mebli. Produkt został wyróżniony Red Dot Award: Product Design 2015 Best of the Best.
Nowoczesne szyby zespolone – właściwości techniczne i technologia wytwarzania Konferencja 31 marca 2010 skierowana głównie do producentów szyb zespolonych i firm, które je wykorzystują - a więc producentów okien, fasad i innych konstrukcji przeszklonych. Ale w wygłaszanych referatach ciekawe dla siebie informacje mogą znaleźć również architekci i projektanci branżowi.