Szklane fasady – połączenie tradycji z nowoczesnością
Autor: Iwan Baan
Szkło jest chętnie wykorzystywane w projektach renowacyjnych, pozwala bowiem zminimalizować ingerencję w istniejącą strukturę. Olbrzymia dostępność szerokiej gamy technologii szkleń w połączeniu z plastycznością materiału daje możliwość realizacji nawet najbardziej śmiałych projektów. Wiele obiektów zyskuje szklane fasady, a poniży przegląd renowacji ze świata pokazuje, że jedynym ograniczeniem dla architektów w użyciu szkła jest ich wyobraźnia.
Spis treści
- Bombay Sapphire – szklarnie jak bańki mydlane
- Crystal Houses – kryształowy mur
- The Looking Glass – falujące witryny
- Biblioteka Uniwersytecka we Fryburgu – oszlifowany diament
- 18 Septemberplein – lewitujące lampiony
- Coal Drops Yard – szklany pocałunek
- Szklane rewitalizacje
Dziś szkło jest wręcz standardem przy wszelkiego rodzaju modernizacjach, chętnie akceptowanym też przez służby konserwatorskie. W sali plenarnej Sejmu RP w 2009 r. dodano pochylnię dla niepełnosprawnych posłów wykonaną w całości ze szkła – z racji tego, że jest ono materiałem wizualnie najmniej wpływającym na zabytkowe wnętrze.
Szkło idealnie współgra z obiektami historycznymi – takie postrzeganie tej technologii przypieczętowała głośna przebudowa Reichstagu w Berlinie projektu pracowni Foster + Partners. Otwarta w 1999 r. siedziba Bundestagu zyskała spektakularną szklaną kopułę, która z miejsca stała się ikoną architektoniczną i nowym symbolem stolicy Niemiec. W podobnym czasie Norman Foster użył szkła w zadaszeniu Wielkiego Dziedzińca British Museum w Londynie, który po przebudowie przeobraził się w gigantyczny hol o skali placu miejskiego. W ostatnich latach dokonano wielu innych renowacji, w których zastosowano szkło w równie nowatorski sposób.
Bombay Sapphire – szklarnie jak bańki mydlane
Choć nową destylarnię ginu Bombay Sapphire wraz z centrum dla zwiedzających w Laverstoke Mill w Hampshire otwarto już dekadę temu, to wciąż uchodzi za jeden z najbardziej innowacyjnych projektów architektonicznych z użyciem szkła. Powstanie dwóch szklarni na terenie zakładu słynnego producenta ginu nie byłoby możliwe bez postępu w technologii szkleń, ale i brytyjskiego, bogatego dziedzictwa w zakresie budowy szklarni.
Za projekt destylarni Bombay Sapphire odpowiada Heatherwick Studio. Zadanie polegało na przebudowie historycznego kompleksu z epoki wiktoriańskiej, w którym wytwarzano papier do angielskich banknotów. Opuszczony poprzemysłowy zespół niszczał, aż zakupił go gigant napojów alkoholowych Bacardi. Adaptacja na potrzeby zakładu produkującego gin zakładała również otwarcie terenu dla zwiedzających. Projektanci z Heatherwick Studio postawili na renowację historycznych obiektów z cegły oraz odważne wprowadzenie przyrody. Rzeka Test, która niegdyś była używana do celów przemysłowych i ukryta w betonowym korycie, została teraz poszerzona i obsiana bujną roślinnością. Stała się główną osią kompozycyjną założenia, dodatkowo poprowadzono wzdłuż niej trasę zwiedzania zakładu. W miejscu jednego z dziedzińców rzeka rozlewa się w formie płytkiej sadzawki, z której wyrastają wspomniane szklarnie. To w zasadzie jedyne nowe obiekty dodane do historycznego zespołu. Przypominają gigantyczne bańki mydlane wypuszczone przez budynek destylarni.
- Przeczytaj także: Pałac Struga na Dolnym Śląsku był zawilgoconą ruiną. W trakcie remontu odkryto tu renesansowe skarby
Bynajmniej nie są jedynie architektoniczną ozdobą. W procesie produkcji ginu Bombay Sapphire wykorzystywanych jest aż 10 roślin z całego świata. Postanowiono hodować je na miejscu. Część z nich wymaga tropikalnego, wilgotnego klimatu, a część suchego, śródziemnomorskiego, stąd szklarnie z różnymi warunkami środowiskowymi. Tropikalna ma 11 m wysokości, a śródziemnomorska wznosi się na 15 m. Architekci postanowili wykorzystać nadmiar ciepła z piwnicy z ginem, aby ogrzać nimi obiekty z egzotycznymi roślinami. Dlatego ich zakrzywione bryły mają rodzaj pępowin łączących je z ceglanym budynkiem. Ciepło wychodzi z niego rurami zbudowanymi ze stalowych pasów, które następnie rozdzielają się, unoszą i potem opadają do poziomu rzeki Test, formując oryginalną konstrukcję szklarni. Pomiędzy metalowymi wstęgami wstawiono tafle szkła o zmiennej geometrii.
Połączenie zaawansowanej technologii z prostym wykorzystaniem ciepła poprodukcyjnego, które w innym wypadku byłoby wyrzucane jako odpad na zewnątrz, zaowocowało uzyskaniem przez projekt nowej destylarni najwyższego certyfikatu BREEAM z oceną „wybitną” w zakresie zrównoważonego rozwoju.
Crystal Houses – kryształowy mur
Czasami ukłon w stronę tradycji i chęć jak najmniej inwazyjnego wpisania się w historyczny kontekst inspirują architektów do bezprecedensowych rozwiązań. Przykładem jest Crystal Houses – obiekt handlowo-mieszkalny, który powstał w miejscu XIX-wiecznej kamienicy przy P.C. Hooftstraat, ekskluzywnej ulicy handlowej w Amsterdamie. Królują tam butiki największych domów mody.
I to właśnie jeden z nich zagościł w „Kryształowych Domach”, jak nazywa się ten niezwykle oryginalny, choć o niewielkiej skali projekt holenderskiej pracowni MVRDV.
Stara kamienica nie przystawała do nowych wytycznych urbanistycznych – była za mała, nie oferowała też odpowiedniej wysokości przestrzeni handlowych. Postanowiono zastąpić ją nowym budynkiem, ale z odwzorowaniem historycznej fasady, przy założeniu rozciągnięcia jej rysunku w pionie, aby zwiększyć wysokość pomieszczeń. Projektanci chcieli przy tym stworzyć rozpoznawalny symbol flagowego sklepu jednej z luksusowych marek. Zależało im na maksymalnej przejrzystości dwóch najniższych kondygnacji handlowych, ale i zapewnieniu prywatności na wyższym piętrze mieszkalnym. Tak narodził się pomysł szklanych cegieł, które odtwarzają detale dawnej kamienicy, a na wysokości pierwszego piętra przechodzą gradientowo w cegłę ceramiczną. W ten sposób powstała jedyna taka na świecie szklano-ceglana elewacja. Fasada złożona z 6500 szklanych cegieł jest samonośna. Projektantom zależało na efekcie całkowicie kryształowej ściany, której nie psuje żadna stalowa podkonstrukcja. Co więcej, nawet zamontowane w niej ościeżnice okien i drzwi są w całości odlane ze szkła.
Wykonanie muru o wymiarach 10 x 12 m ze szklanych cegieł było wyzwaniem technologicznym, począwszy od produkcji elementów fasadowych, aż po opracowanie procesu ich montażu. W tym celu architekci z MVRDV współpracowali z wieloma partnerami. Cegły z litego szkła o podstawowym wymiarze 210 x 105 x 65 mm zostały indywidualnie odlane i wykonane przez firmę Poesia w Resanie, niedaleko Wenecji. Zastosowano recepturę szkła sodowo-wapniowego o niskiej zawartości żelaza, aby uzyskać efekt jak największej przejrzystości. Badania przeprowadzone przez Politechnikę w Delft we współpracy z firmą inżynieryjną ABT i wykonawcą Wessels Zeist doprowadziły do opracowania rozwiązań konstrukcyjnych i technik produkcyjnych.
Testy wytrzymałościowe wykazały, że szklana konstrukcja jest pod wieloma względami mocniejsza od betonu. Fragmenty szklanego muru wytrzymywały siłę nacisku do 42 kN, co odpowiada ciężarowi dwóch SUV-ów.
Proces budowy przypominał laboratorium. Zespół około 10 fachowców pracował rok przy precyzyjnym montażu cegieł. Nie murowano ich na tradycyjnej zaprawie, ale na przezroczystym kleju o wysokiej wytrzymałości, produkcji niemieckiej firmy Delo, który wiązał pod wpływem laserów i laboratoryjnych lamp emitujących promieniowanie UV. Wymagana była najwyższa precyzja, wynikająca także z wysokiej dokładności wymiarowej samych cegieł (± 0,25 mm).
Aby szklany mur uzyskał zakładaną wytrzymałość, musiał stać się konstrukcją monolityczną, której właściwości nie psują spoiny. W tym celu grubość kleju była prawie zerowa (0,2–0,3 mm), co przełożyło się również na jednorodny, w pełni transparentny efekt wizualny fasady. Z racji dużych rozmiarów elewacji i dla uniknięcia jej wyboczeń, w celu zwiększenia sztywności muru, zastosowano od środka cztery szkarpy, wzniesione z przeplatanych szklanych cegieł. Aby uchronić cenną fasadę przed uszkodzeniem, np. od uderzenia samochodu dostawczego, wspiera się ona na niskim, betonowym cokole, który wizualnie ujednolicono z resztą przeźroczystej elewacji przez odpowiednie maskowanie ze szkła i stali nierdzewnej.
Fasada Crystal Houses może wydawać się niezwykle kosztowną fanaberią. Jednak, jak zapewniają architekci, gdyby ta technologia zyskała na popularności, jej koszt spadłby, a czas wykonania skróciłby się znacznie. Wskazują też na inne zalety szklanego muru: wysoką wytrzymałość na ściskanie, lepszą izolacyjność termiczną, a także łatwość poddania recyklingowi. W zasadzie całą fasadę, gdy jej żywotność dobiegnie końca, można łatwo przetopić i dać materiałowi nowe życie. Nie bez znaczenia jest też fakt, że szklane cegły idealnie współgrają z historycznymi murami.
The Looking Glass – falujące witryny
Przy tym samej ulicy handlowej P.C. Hooftstraat, pod numerem 138, inne słynne holenderskie biuro architektoniczne również dokonało renowacji kamienicy, używając w nowatorski sposób szkła. Projektantom z UNStudio zależało na powiększeniu otworów okiennych handlowego parteru, ale i na efekcie wizualnym, który oddawałby ducha ulicy pełnej butików z modą haute couture (wysokim krawiectwem). Stąd okna z piętra płynną formą przechodzą do szerokich witryn w przyziemiu – szkło faluje, jakby pod wpływem wiatru poruszały się zwoje tkaniny.
Skrzynkowe trzy witryny imponują perfekcyjnym detalem, choć można je przeoczyć wśród bogactwa wystaw sklepowych wokół, by wspomnieć tylko sąsiednią kamienicę z elewacją parteru z cegieł ze stali nierdzewnej (również projektu UNStudio). Wysokie witryny wyprodukowano w całości w fabryce i zamontowano na miejscu, przykręcając do ukrytych, stalowych ram. Duże laminowane panele szkła konstrukcyjnego o niskiej zawartości żelaza i wysokiej przeźroczystości mają różne kształty. Proste i zakrzywione tafle łączone są za pomocą silikonu strukturalnego z sąsiednimi panelami szklanymi, a pomiędzy nimi znajdują się profile krawędziowe ze stali nierdzewnej, tworząc w ten sposób efektowne witryny.
- Przeczytaj także: Nowoczesne systemy wentylacji przez szklane fasady w wysokich budynkach. Jak poprawić komfort i jakość powietrza wewnątrz pomieszczeń?
Słupki międzyokienne są znacznie cieńsze niż na wyższych kondygnacjach. Architekci nie udają, że to historyczny, ceglany mur – ten zachował się tylko powyżej parteru. Aby podkreślić współczesny rodowód ściany przyziemia, pomiędzy ceramicznymi płytkami, którymi oblicowano słupki, w miejscu tradycyjnych spoin wstawiono poziome paski ze stali nierdzewnej.
Smukłe, falujące witryny The Looking Glass, jak nazywa się ten projekt, wymagały specjalnych silikonowych szwów o szerokości 8 mm pomiędzy profilami krawędziowymi polerowanej stali nierdzewnej a panelami szklanymi. Pozwalają na dowolne tolerancje zakrzywionego szkła, które mogą wystąpić w procesie produkcyjnym, a stalowy profil dodatkowo chroni krawędzie szkła przed uszkodzeniem i absorbuje zmiany geometrii paneli (np. przy dużych wahaniach temperatury).
Biblioteka Uniwersytecka we Fryburgu – oszlifowany diament
Szkło było ważnym elementem przebudowy Biblioteki Uniwersyteckiej we Fryburgu. Jej dotychczasowa siedziba, choć nie była stara, miała wiele mankamentów. Obiekt z 1978 r. był brutalistycznym gmachem z elewacjami z ryflowanego betonu. Niestety już niecałe trzy dekady po otwarciu wymagał gruntowej modernizacji systemów wentylacji i klimatyzacji. Użytkownikom doskwierały też niefunkcjonalne rozwiązania, a betonowa fasada potrzebowała pilnej naprawy. Postanowiono nie reanimować starego obiektu, ale poddać go przebudowie. Jej projekt, autorstwa pracowni Degelo Architekten z Bazylei, wyłoniono w 2006 r.
w ramach międzynarodowego konkursu architektonicznego. Architekci odpowiedzieli na warunek uczelni, by lepiej powiązać budynek z miastem. Odważnie zmniejszyli powierzchnię biblioteki o 20%. Pierwotną prostopadłościenną bryłę okrojono, nadano fasadom pryzmatyczne nacięcia. Wklęsłe fasady wytworzyły przed budynkiem niewielkie przedpola, szczególnie ważne przed dwoma wejściami umieszczonymi po przeciwnych stronach bryły. W gęstej, historycznej zabudowie kampusu uniwersyteckiego pozwoliło to wykreować nowe przestrzenie publiczne. Podczas przebudowy zachowano praktycznie bez zmian trzy podziemne kondygnacje mieszczące magazyny książek oraz trzy klatki schodowe. Ich wieże obudowano już nową betonową konstrukcją. Stara biblioteka była nazywana bunkrem. Nowa zyskała przezierne fasady, dzięki czemu jej rozległe wnętrza są teraz doskonale widoczne z ulicy, a użytkownikom obiektu zapewniono lepsze warunki do pracy przy świetle dziennym.
Fasada o powierzchni 7400 m2 jest potrójnie szklona i ma bardzo dobre właściwości zarówno termiczne, jak i związane z ochroną przeciwsłoneczną. Elewacja składa się z naprzemiennych tafli szkła i pionowych pasów z elektrochemicznie obrobionej stali chromowanej w kolorze ciemnoszarym. Pryzmatyczne kształty fasad w połączeniu ze szkleniem spowodowały, że fryburską bibliotekę nazywa się odtąd diamentem. Dla władz uczelni było to wręcz symboliczne przejście od nielubianego molocha do lekkiej, transparentnej architektury. Ważne są też aspekty środowiskowe. Mimo szklanych fasad nowa biblioteka wykazuje się lepszą efektywnością energetyczną niż obiekt z lat 70. Dzięki nowym technologiom budynek oszczędza nawet 70% kosztów energii w porównaniu ze starym, co przekłada się na niższe rachunki o około 700 tys. euro w skali roku.
18 Septemberplein – lewitujące lampiony
Połączenie możliwości szkła strukturalnego i oświetlenia LED wykorzystano w projekcie przebudowy domu towarowego C&A przy placu 18 Septemberplein w Eindhoven, w bliskim sąsiedztwie dworca centralnego. To również projekt architektów z UNStudio. Inspiracją było dla nich samo miasto. To tu pod koniec XIX w. rozwijał się jeden z największych na świecie ośrodków produkcji żarówek. W 1891 r. w Eindhoven rodzina Philipsów otworzyła swoją pierwszą fabrykę. Miasto szybko rozbłysło elektrycznym światłem, wyprzedzając pod tym względem wiele światowych metropolii. Eindhoven nazywane jest miastem światła, a na pamiątkę jego elektrycznego dziedzictwa organizowany jest w nim co roku Festiwal Sztuki Światła GLOW.
Architekci mieli za zadanie przebudować i unowocześnić dom towarowy projektu Hansa van der Laana z 1952 r. Ceglany gmach przez dziesięciolecia zatracił swój modernistyczny sznyt na skutek różnych przebudów. Głównym motywem było więc oczyszczenie domu towarowego z naleciałości, ale i dodanie subtelnych, współczesnych detali. Parter zamieniono w ciągłą, szklaną witrynę. Przeźroczysty cokół był zgodny z pierwotnym projektem van der Laana, ale dzięki nowym technologiom szkła stał się jeszcze bardziej eteryczny i minimalistyczny. Uporządkowano dodaną później nadbudowę na dachu, przywrócono jej silną, modernistyczną estetykę dzięki nowemu, szklanemu gzymsowi, który zwieńczył gmach. Oczyszczono ceglane elewacje z równym rytmem okien i kamiennymi pasami międzykondygnacyjnymi. Północną elewację postanowiono wzbogacić o cztery szklane wykusze. Budynek C&A ginął bowiem wśród innych efektownych obiektów, dodatkowo po przebudowie placu 18 Septemberplein jego bryłę przesłoniły nowe zadaszenia wjazdów do podziemnego parkingu dla rowerów.
Szklane wykusze mają spore rozmiary: szerokość 5,5 m, wysokość 7 m, każdy z nich waży 3 t. Nie naruszają pierwotnej tektoniki elewacji – to rodzaj „broszek” doczepionych do budynku. Projektantom zależało na ich lekkości i eliminacji stalowych konstrukcji – stąd zbudowane są wyłącznie ze szkła strukturalnego. Aby skonstruować podwieszone wykusze, architekci z UNStudio współpracowali z firmami ABT i Si-X, co zaowocowało stworzeniem autorskich połączeń szkła na specjalne pióra i wpusty z dodatkowym klejeniem oraz praktycznie niewidocznym system wsparcia i montażu do elewacji.
Ważnym elementem projektu jest oświetlenie wykuszy. Do jego opracowania zaproszono holenderskiego artystę Arnouta Meijera. Zaprojektował on oświetlenie LED ukryte w ościeżach okien przesłoniętych szkłem wykuszy. Emitowane światło zmienia natężenie i barwę w zależności od pory dnia i intensywności ruchu przechodniów na placu. Na szkle wykuszy nadrukowane są wąskie, pionowe matowe pasy, co więcej – frontowe tafle są odchylone od pionu o 10°, dzięki czemu lepiej przejmują światło i rozpraszają blask. W efekcie zawieszone witryny wieczorami przeobrażają się w lampiony i co noc tworzą świetlny spektakl na elewacji budynku C&A. Z kolei w ciągu dnia to lekkie formy, które zdają się lewitować ponad placem.
Coal Drops Yard – szklany pocałunek
King’s Cross to nowa kreatywna dzielnica Londynu, na poprzemysłowych terenach powstają tu liczne biurowce i budynki mieszkalne. Okolicę upodobali sobie giganci technologiczni, jak Google czy Facebook, którzy mają tu swoje siedziby. Na King’s Cross pracownię prowadzi też Heatherwick Studio, słynące z projektów łączących architekturę ze sztuką i zaawansowaną inżynierią. Architekci w tej samej okolicy zaprojektowali Coal Drops Yard, nowy obiekt handlowo-usługowy na zrębie dwóch podłużnych budynków kolejowych z lat 50. XIX w. Powstał on obok Gasholders London – zespołu 145 apartamentów zbudowanych w środku żeliwnych konstrukcji po dawnych zbiornikach gazowych.
Coal Drops Yard, jak wskazuje nazwa zespołu, służył do odbioru węgla i przeładowywania go z wagonów na wozy oraz barki w celu dystrybucji po całym Londynie. Ceglano-żeliwne budynki z epoki wiktoriańskiej od lat 90. XX w. stały opuszczone. W końcu deweloper postanowił dać im nowe życie. Wprowadzenie handlu w linearne magazyny wymagało stworzenia pomiędzy nimi ogólnodostępnego placu. Inwestor zażyczył sobie, aby budynki zszyć mostkami, co miało usprawnić pieszą komunikację w obrębie założenia.
Architekci z Heatherwick Studio właśnie z połączenia dwóch budynków uczynili motyw przewodni projektu. Pomysł polegał na stworzeniu ulotnego wrażenia, jakby wiatr wydął dwuspadowe dachy obu magazynów w taki sposób, że wstęgi ich połaci lekko zetknęły się na samym środku placu. Prosta koncepcja wymagała niezwykłych rozwiązań inżynieryjnych. W oba zabytkowe budynki wstawiono wolno stojącą, stalową konstrukcję. Zakrzywione przedłużenia dachów tworzą pomost pomiędzy budynkami o rozpiętości 35 m. Główną konstrukcją tego przewiązania jest kratownica dachów. Z kolei podłogę poddasza podwieszono do kratownicy na smukłych kolumnach. Wrażenie, że stare dachy magazynów się odgięły, potęguje zastosowanie tego samego łupku na pokryciu ich połaci, pochodzącego z walijskiego kamieniołomu, z którego wykonano oryginalne dachówki z epoki wiktoriańskiej.
Nowe elewacje ostatniej kondygnacji zyskały panoramiczne otwarcie. Ich przeszklenia tworzą 64 panele z pełnowymiarowego szkła strukturalnego ułożonego w ząbkowany wzór – w narożnikach umieszczono kolumny, do których podwieszono strop, dzięki czemu stalowa konstrukcja praktycznie znika, dając wrażenie lewitowania pomostu. Delikatne zszycie historycznych gmachów wytworzyło zadaszenie sporej części placu – to oryginalne serce całego założenia.
Szklane rewitalizacje
Szkło jest jedną z najprężniej rozwijających się technologii budowlanych ostatnich lat. Kolejne odważne projekty architektoniczne przesuwają granice jego technologicznych możliwości. Materiał został odczarowany – nie kojarzy się już tylko ze szklanymi pułapkami dla ptaków czy energochłonnymi fasadami kurtynowymi. Nowe rozwiązania w tej technologii pozwalają na budowę bardziej zrównoważonych obiektów. A lekkość i transparentność szkła szczególnie predestynuje go do przebudów obiektów historycznych bez naruszania ich oryginalnego kształtu.
