Dobra bryła architektoniczna jest efektem odpowiednio skomponowanej elewacji. Dotyczy to relacji wnętrza i zewnętrza, funkcji i formy. Układ bryły i jej proporcje są pierwszym wrażeniem odbiorcy na temat całego budynku i jego zarządcy. Architektura jest sztuką odpowiednich wyborów. Natomiast elewacja budynku biurowego jest jednym z najbardziej plastycznych jego elementów, a tym samym efektem wielu relacji i wyborów, co decyduje o jego pięknie. Jest to zagadnienie będące nie lada wyzwaniem. Należy mieć na uwadze, że mamy tu do czynienia z najszerszym gronem odbiorców – od użytkowników obiektu, do przypadkowych przechodniów. Dlatego budynek ma być reprezentacyjny, transparentny i piękny.
Relacje bryły z otoczeniem
Na podstawie najnowszych realizacji można prześledzić obowiązujące trendy w sztuce projektowania i nowoczesne rozwiązania elewacyjne. Niektóre bryły mogą stać się ikoną miasta, bądź rozpoznawalnym punktem. Inne mają szansę zostać zaprezentowane na łamach czasopism lub przewodników turystycznych. Pewne jest to, iż budynek biurowy związany jest z biznesem i powinien stawiać na uzasadnioną nowoczesność i eksperymenty.
Postrzeganie obiektu łączy się z problemem skali danego obiektu. Będziemy go tak postrzegać na ile zmieszczą się wszystkie jego przesłanki znaczeniowe w naszym polu widzenia. Niekiedy pomysłowość elewacji odkrywa jedynie rąbek tajemnicy i powoduje chęć jej odkrycia, zachęcając do obejścia budynku i sprawdzenia jego wnętrza (fot. 6.2). Szkło niekiedy tylko teoretycznie jest środkiem do ujawnienia prawdy o konstrukcji i przestrzeni budynku (fot. 1).
Fot. 1. Budynek w trakcie instalowania fasady (wg [1])
W zależności od trendów potrzeb i zamożności inwestora, powstawały wertykalne obiekty biurowe jak i horyzontalne. Konstrukcja szkieletowa z wykorzystaniem stali lub żelbetu jako elementu konstrukcyjnego, umożliwiła budowę budynków o niespotykanej wcześniej wysokości. Gdy ściany przestały pełnić rolę nośną, można było stosować wolny plan (dowolnie dzielić przestrzeń wewnętrzną) i stosować lekkie systemy powłok zewnętrznych – co zostało nazwane przez Miesa van der Rohe, architekturą skóry i kości. Konstrukcja szkieletowa umożliwiła również stosowanie lekkich i przezroczystych podziałów wewnętrznych. Lecz nadanie wizualnej ekspansji kościom, czyli konstrukcji, okazało się problematyczne ze względu na przepisy przeciwpożarowe, jak i szkła. Jednym z rozwiązań, zastosowanych przez Eera Saarinena w projekcie siedziby John Deere and Company (fot. 2.1), było umieszczenie skóry daleko z tyłu słupów i belek. Jednak to rozwiązanie kwestionowano z powodów ekologicznych – chodzi o eliminację mostków termicznych tworzonych przez ciągłość konstrukcji (fot. 2.2) [1].
(...)
Rys. 2. John Deere Headquarters w Moline, Illinois, 1964 r., USA. Kompleks czterech budynków: biura dla ponad 900 pracowników, obszar 5,7 km2
(fot. 2.1: wideanglecurve.com; rys. 2.2: wall section)
Wg badań [4] okazuje się, że pozytywnym czynnikiem wpływającym na jego odbiór jest transparentność. Jeśli to nie jest cała fasada, to chociaż samego parteru – ma to swoje uzasadnienie w możliwości obserwacji rozplanowania hollu przez klientów i pomóc mu znaleźć potrzebne mu punkty obsługi. 111 South Wacker w Chicago, jest przykładem czystości, prostoty i precyzji widocznej również w detalu. Na parterze strukturalna fasada w podcieniu (fot. 3.1). Tutaj znajduje się przyjazne miejsce, gdzie przechodzień może schronić się od deszczu, spokojnie stanąć i zajrzeć do wnętrza budynku, ponieważ zastosowano bezbarwne szklenie, o dużej przepuszczalności światła słonecznego, architekci zrezygnowali z dużych konstrukcji wspierających, podkreśleniem tego zamierzenia jest kontynuacja płytki chodnikowej we wnętrzu, sprawiając wrażenie jakby tej fasady tam w ogóle nie było (fot. 3.2). Kontynuacją jest rampa parkingu, którą zaprojektowano jako pochylnia w korkociągu, z zastosowaniem schodkowych promienistych linii widocznych na suficie, wraz z kontynuacją na skraju budynku. Takie samo rozumowanie wykorzystano w posadzce z kontynuacją do granic działki (fot. 3.3). Taka dbałość o detal i konsekwencja zwraca uwagę przechodnia, że środku jest coś ciekawego. Lecz przede wszystkim pozwala uzyskać wizualną integralność wnętrza z zewnętrzem. Projekt jest zarazem fantazyjny i prosty, czytelny dla odbiorcy. Również murki do siadania przed budynkiem, konsekwentnie zachowują kontynuację zasady promienistych linii, o schodkowej wysokości siedziska. Na suficie dodatkowo podkreślono promieniste linie stosując oświetlenie liniowe, które dodaje spektakularnych efektów świetlnych. Podziały struktury całego biurowca również nie są przypadkowe. Parter zaakcentowany jest szerszym, bezbarwnym szkleniem, dla lepszej przejrzystości formy, natomiast na piętrach zastosowano połowę szerokości szklenia parteru podkreślając smukłość i strzelistość drapacza chmur. Nadano mu nazwę równie strzelistą – 111. Budynek posiada certyfikat ekologiczny, złoty certyfikat LEED – CS – co już staje się standardem dla nowoczesnych biurowców, ponieważ inwestor wtedy ma pewność, że budynek będzie prestiżowy i po prostu tańszy w utrzymaniu. Nadanie certyfikatu jest oceną wielokryterialn dla zielonego budownictwa. Jest dowodem spełnienia wielu wymogów, również tych odnośnie świadomego gospodarowania energią. Wiadomo, że ściana osłonowa pozwoliła na uzyskanie dużej ilości energii słonecznej, jednak trzeba zabezpieczyć pomieszczenia przed nadmiernym ich przegrzaniem. Dlatego zastosowano na elewacji pięter system stałych i ruchomych zaciemniaczy, konsekwentnie w formie pionowych elementów podkreślających wysokość budynku. Fasadę wyposażono dodatkowo w szklenie refleksyjne o mniejszej przepuszczalności światła słonecznego.
Rys. 3. One eleven South Wacker w Chicago, 2005 r., USA. Drapacz chmur: 208 m wysokości, 51 pięter. Ściana osłonowa: szkło i stal nierdzewna
(fot. 3.1: Christopher Barrett; fot. 3.2: AC Miller Photographer; fot. 3.3: Steven Henry via CTBUH)
Firmy bardziej prestiżowe, dbające nie tylko o wizerunek zewnętrzny, zwracają uwagę na możliwość postrzegania przez pracowników sfery zewnętrznej. Jest to na przykład możliwość kontaktu wzrokowego z przylegającą do budynku przestrzenią lub obserwacją panoramy miejskiej. Redakcja Times`a wzniosła w ostatnich latach nową siedzibę – The New York Times Building. W 77 procentach jest to szklany wieżowiec, projektu Renzo Piano (fot. 4.1 i 4.2). Jego fasada jest wyrazem przejrzystości, lekkości, wytrzymałości i integralności. Ten drapacz chmur ma 52 piętra i 319 m wysokości. Przedłużając znacznie jego szklane fasady ponad dach, dodatkowo podkreślono wrażenie lekkości i strzelistości budynku (fot. 4.3).
Rys. 4. The New York Times Building w Nowym Jorku, 2007 r., USA. Drapacz chmur: 319 m wysokości, 52 piętra. Ściana osłonowa: rury ceramiczne, szkło, stal/aluminium
(fot. 4.1: wikipedia.pl, autor: Haxorjoe; fot. 4.2: wikipedia.pl, autor: Leon; fot. 4.3: ourtravelpics.com; fot. 4.4: New York Times Building Curtain Wall Analisis; fot. 4.5: archello.com, autor: Michel Denancé; fot. 4.6: details-online, autor: k.a.; fot. 4.7: archdaily.com)
Jest to pierwszy w Stanach tak duży „zielony budynek”. Zużywa mało energii, a przy tym oddaje mało zanieczyszczeń. Posiada parking wyłącznie rowerowy, by zachęcić pracowników i kierownictwo do propagowania zdrowego trybu życia, ekologii i wspomóc w rozładowaniu korków [2].
Szklana fasada budynku jest opakowana filtrem przeciwsłonecznym (fot. 4.4), którą stanowią rury ceramiczne. Ich zadaniem jest absorpcja ciepła z promieni słonecznych. Natomiast zadaniem szklenia, złożonego z podwójnej tafli szkła, jest otrzymanie wysokiego poziomu wizualnej przepuszczalności światła. W ten sposób zapewniono użytkownikom więcej naturalnego światła niż przy zastosowaniu jakiekolwiek innego szkła dostępnego w tym czasie, przy zapewnieniu efektywności energetycznej wymaganej dla budynków ekologicznych. Szkło ma niskoemisyjną powłokę (VE 13-2M Viracon) na wewnętrznej powierzchni szyby zewnętrznej. Również kształt rzutu budynku został zaprojektowany z wcięciami, aby zapewnić bardziej równomierną penetrację słońca dla wszystkich jego użytkowników (fot. 4.5). Budynek jest również wyposażony atrium (fot. 4.6) we wnętrzu budynku, gdzie dzięki transparentności fasady można obserwować ogród brzozowy, z paprociami nawiązującymi do leśnego zacisza. Widoki są urozmaicone, ponieważ atrium jest otwarte i można obserwować tam deszcz lub zalegający śnieg (fot. 4.7). Szklane elewacje zapewniają już pełną osłonę wnętrza budynku, dotyczącą izolacji termicznej, hydrologicznej, akustycznej. Obecnie dostrzegamy, że ich parametry są porównywalne do ściany pełnej [3].
Funkcje jakie powinna pełnić elewacja
Są to trzy podstawowe, niezmienne funkcje: zabezpieczająco-osłaniająca, informacyjna i estetyczna. Często, niestety, ogranicza się to do zabezpieczenia klimatu wnętrza od niekorzystnych wpływów atmosferycznych. Należy zwrócić uwagę na często ignorowaną różnorodność funkcji fasady. Nie chodzi tu jedynie o możliwości pozyskiwania energii, czy pomysł na układ mobilnych elementów zacieniających. Dobrze jest zadbać o to, aby zastosowana powłoka budynku wyglądała estetyczne i funkcjonalnie we wszystkich etapach istnienia budynku, a stosowane produkty w przypadku jej wymiany mogły być poddane recyklingowi.
Powłoka budynku to również dach (zwany piątą elewacją budynku), zwłaszcza od kiedy wprowadzono technologię tafli, zabezpieczającą przed ich wadliwością, przede wszystkim wrażliwością na działania atmosferyczne, w tym na przeciekanie. A także od kiedy rozpoczęła się tendencja projektowania jednoprzestrzennych kondygnacji – a tym samym zaniku pionowych przegród. Wtedy zaczęto stosować oświetlenia dachowe i przeszklone atria. W przypadku rozległej bryły budynku, wręcz wymagano oświetlenia dachowego. Takie rozwiązanie daje możliwość odizolowania wnętrza od zgiełku miejskiego otoczenia, wytwarzając swój własny niepowtarzalny klimat, poprawiający jakość pracy jego pracowników. Robert Adam stosował na przykład świetliki nad klatkami schodowymi i holami, ze względu na spektakularne efekty świetlne. Można zastosować obicie promieni świetlnych w celu równomiernego oświetlenia ścian, na przykład w salach, gdzie pracuje się przy komputerach, po to aby światło nie oślepiało monitorów. Światło z góry najbardziej równomiernie oświetla wnętrze – warto to wykorzystywać w salach konferencyjnych lub salach, w których pracuje się z kartką i długopisem i potrzebne jest równomierne oświetlenie. „W biurowcu Rautatalo (fot. 5) w Helsinkach (1951-55) projektu Alvaro Alto, do biur wchodziło się przez obłożone trawertynem galerie. Ciągnęły się one po dwóch stronach przestrzeni zaprojektowanej jako piazza, przykrytej przeszklonym dachem i wypełnionymi stolikami kawiarnianymi”[1].
Rys. 5. Biurowiec Rautatalo w Helsinkach, 1955 r., Finlandia (fot. wg [1])
Rosnąca rola architektury pasywnej przyczyniła się do popularności atrium. Choć wiele z nich jest klimatyzowanych, to mogą one pełnić ważna rolę w architekturze pasywnej. Na przykład Gateway Two w Basingstoke w Anglii z 1983 r. W gmachu zastosowano rozwiązania, które miały stać się powszechne przy budowie biurowców. Pojawiło się zatem cieniowanie stałe, aby zminimalizować straty ciepła, oraz konstrukcja umożliwiająca absorpcję ciepła w ciągu dnia i uwalnianie nocą. Zastosowano również centralne przeszklone atrium, dostarczające odpowiednią ilość światła dziennego latem i dające „efekt kominowy” – zużyte ciepłe powietrze wznosi się i wylatuje, a świeże powietrze napływa do środka. Oszczędności z zastosowania takiego rozwiązania okazały się znaczące, więc Gateway Two chętnie naśladowano w krajach o klimacie umiarkowanym [1].
Obecnie nie trwałość i masa decydują o jakości, decydującymi wyznacznikami funkcjonalności są rozwiązania techniczne, także „inteligentne”, reagujące na zmienne warunki klimatyczne. Należy zaznaczyć, że jest to swego rodzaju nowość dlatego, że szkło dopiero w XX wieku zaczęło być w pełni stosowane jako materiał budowlany. Od początku produkcji (epoki brązu) pozostawał materiałem luksusowym. Mimo iż dziś jest powszechnie stosowany, to w połączeniu z nowinkami technicznymi i rozwiązaniami inteligentnymi nie traci swego blasku. „Szklany wieżowiec o falującej linii zaprojektował Mies van der Rohe już w 1923 r., ale jego idee ściany kurtynowej zrealizował dopiero Norman Foster w Willis Faber Dumas Building w Ipswich w Anglii (1970-75)” [1], było to możliwe po wprowadzeniu metody produkcji szkła float. Budynek w dzień dzięki powłoce refleksyjnej nie ujawnia nam swego wnętrza (fot. 6.1), pozostając monumentalną, jednolitą bryłą, z zarysowanymi budynkami odbitej i zaskakująco pokrzywionej pierzei z drugiej strony ulicy (fot. 6.2). Natomiast w nocy budynek ujawnia prawdę o wewnętrznej przestrzeni, jego transparentność przyciąga wzrok i zachęca do bliższego zapoznania (fot. 6.3 i 6.4).
Rys. 6. Willis Faber Dumas Building w Ipswich, 1975 r., Anglia. Budynek: trzykondygnacyjny. Ściana osłonowa: szkło i stal nierdzewna
(fot. 6.1: blogdephaco.blogspot.com; fot. 6.2: Ken Kirkwood; fot 6.3: wg [1]; fot. 6.4: Andrew Dunn)
„Idea powłoki jest stara. Grecy malowali marmur, a Rzymianie ubierali ceglane ściany w cienkie pokrycia z kamienia”[1]. W XIX w. te praktyki stały się przedmiotem gorących dyskusji. Teoria powłoki ma swój początek w odkryciach archeologicznych. Potwierdzały one, że greckie świątynie pierwotnie były malowane na jaskrawe kolory – nie były czystymi konstrukcjami z marmuru, takimi jakie dziś oglądamy. Gottfried Sempera uważał, że „o ile istotą architektury jest zamknięcie przestrzeni, o tyle definiującymi ją początkowo elementami nie były ściany konstrukcyjne, ale dywany i tkaniny zwisające z ram. Dlatego współczesna architektura powinna odwoływać się do struktur przypominających tkaninę.” Koncepcja powłoki obecnie stała się powszechną ideą, częściowo jako reakcja na najnowszą innowację technologiczną, system rainscreen. Fascynacja architektów odbiorem użytych materiałów jako faktura, półprzezroczystość, przezroczystość; wskazuje na odwołania do struktur przypominających tkaninę. Odnotowuje się wzrost zainteresowania materiałami pokrywającymi budynki, jak ubraniami na surowej konstrukcji. Ta idea pozwala twierdzić, że konstrukcja budynków szkieletowych jest dobrze „ubrana” przez standardową stalową ramę podtrzymującą szyny i tafle powłoki, których konstrukcja nie ma związku ze znajdującą się pod nimi konstrukcją budynku (fot. 4.2) [1].
Funkcja informacyjna i estetyczna jest nieco trudniejszą kwestią, związaną z szerokim zagadnieniem percepcji dzieła architektury. Subiektywne spostrzeżenia i reakcje emocjonalne respondentów są niejednokrotnie jedynym ich miernikiem. Wynika to z faktu, że zmieniła się rola elewacji w sferze informacji. Kiedyś nośnikiem informacji o funkcji obiektu był detal architektoniczny czyli zdobnictwo elewacji. Gdy nastał modernizm odrzucono wszelkie zdobienia, co nie wydaje się być czymś złym. Zaburzenie powstało, gdy zaczęto masowo projektować zbyt bardzo uproszczone formy szklanych pudeł, które często nie są czytelne dla przeciętnego odbiorcy. Obecnie daje się zauważyć powrót do ornamentu, lecz w nowym wymiarze należałoby to nazwać opakowaniem lub tkaniną budynku. Zmianie nie ulega fakt, że elewacje budynków powinny umożliwiać przede wszystkim rozpoznanie jego funkcji. Informacją elewacji powinno być demonstrowanie prestiżu i statusu budynku oraz pozycji jego właściciela. Ponadto elewacja powinna nas informować i precyzować, w jakim czasie i kręgu kulturowym powstał obiekt. Dlatego preferuje się aby budynek biurowy był lokalizowany w centrum biznesowym lub na peryferiach miasta w „parkach biznesu”. Dobrze by było lokalizować go na działce na przedpolu małej architektury lub parkingu. Powinien to być obiekt o dużej skali i o uproszczonym kształcie bryły. Preferowane elewacje powinny mieć duże tafle z systemami żaluzji, powtarzalne rytmy okien bez balkonów.
Przykład Lighthouse w Dusseldorf będzie nie do końca dobrym przypadkiem (fot.7.1). Ponieważ budynek jest lokalizowany w otoczeniu zabudowy mieszkaniowej. Natomiast sama bryła budynku jest monumentalna, poprzedzona rozbudowanymi schodami – wskazywała by na to, że został wybudowany budynek sądu, admistracyjny lub inny rządowy. Sam układ elewacji jest dobry i tak właśnie się prezentuje. Również pomysł elewacyjnych taśm LED-owych, jest właściwym kierunkiem myślenia. Taśmy świetlne oddzielają każdą kondygnację, oblekają elewację zagłębione w bruździe (rys. 7.2). Elewację stanowi okładzina z ciętych kamieni i dużych przeszkleń wyposażonych w żaluzje. Budynek wyposażono jeszcze w izolację akustyczną i ekrany przeciwsłoneczne [4].
Rys. 7. Lighthouse w Dusseldorf, 2010 r., Niemcy. Budynek: siedmiokondygnacyjny. Ściana osłonowa: szkło i cięty kamień (fot. i rys.: wg [5])
Ciekawe spostrzeżenie dotyczy elewacji pancernych, które mogą być przeznaczone dla niektórych typów budynków o funkcji biurowej (np. banki). Duże przeszklenia o podwyższonej wytrzymałości na uderzenia oraz szyby kuloodporne w tego typu budynkach nie stanowią już dzisiaj problemu. „…Wprowadzenie automatyzacji i komputeryzacji pracy było źródłem zmian w architekturze bankowej. Bezpieczne aparaty kasjerskie umożliwiły likwidację ciężkiej zabudowy kas. Elektroniczne systemy dozoru i kontroli oraz szkło o wysokiej odporności mechanicznej umożliwiły budowę lekkich i przejrzystych budynków bankowych. Zanika najbardziej charakterystyczne pomieszczenie – bankowa sala operacyjna”[6]. Mówi się, że zanik sali operacyjnej jest najbardziej zaskakującą cechą współczesnej architektury bankowej.
Komputeryzacja również wpłynęła na kształt starych, zabytkowych oddziałów. Wymusiła zmiany wystroju sal operacyjnych oraz pojawienie się strefy samoobsługowej – dostępnej całodobowo, gdzie można bezpiecznie wpłacać i wypłacać pieniądze. Również samo rozpowszechnienie stosowania kart płatniczych i operacji elektronicznych, spowodowało spadek ilości gotówki w obrocie bankowym, stąd też w bankach zniknęły kraty i masywne zabezpieczenia. Klienci coraz rzadziej przychodzą do banku, bo są obsługiwani telefonicznie. Dlatego banki coraz częściej rezygnują z budowy dużych obiektów, idąc w stronę masowych sieci detalicznych. Tutaj niewielka ilość gotówki przechowywana jest w podręcznych sejfach, a bank staje się coraz bardziej samoobsługowy i transparentny [6].
Fasada współtworzy warunki mikroklimatyczne wnętrz
Ściany zewnętrzne są ważnym elementem stanowiącym ochronę cieplną i akustyczną budynku, wpływając na jego ekologię. Jest to najbardziej praktyczny aspekt poprawiający warunki użytkowania budynku, jaki możemy uzyskać stosując transparentne przegrody. Od czasu, gdy uświadomiono sobie rolę zewnętrznej powłoki budynku w oszczędzaniu, a nawet pozyskiwaniu energii, zanotowano stały wzrost zainteresowania tą problematyką.
W samym centrum Manhattanu znajduje się pięćdziesięciopiętrowy, wspominany wcześniej budynek korporacji The New York Times (fot. 4.1). Budynek z zewnątrz przypomina inne, otaczające go nowojorskie wieżowce. Jednak w porównaniu z nimi, budynek NYT zużywa o 24% energii elektrycznej mniej dzięki umiejętnemu wykorzystaniu słońca. Wykorzystanie światła słonecznego do oświetlania budynków jest oczywiste. Wydawać by się mogło, że zbyt oczywiste i że lepiej zgłębić bardziej wydajne rozwiązania. Niestety obecnie nie docenia się, lub nie zwraca uwagi na ustawienie budynku względem słońca, bo generalnie w biurowcach stosuje się dużo przeszkleń. Dlaczego więc NYT zużywa mniej energii? Całkowicie przeszklone tafle wpuszczają światło słoneczne do wnętrz, a sensory powodują przyciemnianie świateł elektrycznych w konkretnych pomieszczeniach, by zaoszczędzić energię. Jednocześnie system komputerowy podnosi żaluzje z drugiej strony budynku, by jak najmniej energii uciekało na zewnątrz i dostosowuje działanie wentylacji przypodłogowej.
Ale to nie wszystko. Nowoczesny biurowiec wymaga także zastosowania specjalnych szyb w oknach, które przynajmniej częściowo ograniczają oślepiające refleksy przeszkadzające pracownikom w pracy przy komputerach. Energooszczędny system wymaga także odpowiednich świateł: tanich, trwałych i łatwych w utrzymaniu. Zanim wszystkie te rozwiązania zostały ostatecznie wdrożone w biurowcu, zbudowano najpierw model systemu o powierzchni ponad 400 m2, aby można było cieszyć się przeszkleniami, które są specyficzną przegrodą, powiększając pomieszczenia i poszerzającą pole widokowe (fot. 4.6).
mgr inż. arch. Katarzyna Szmuryło
Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
Więcej informacji: Świat Szkła 11/2014
Bibliografia:
[1] Weston R.: 100 idei, które zmieniły architekturę. Tom Mark Centre, Raszyn 2011;
[2] Wolf: Bryła w wielkim mieście – Times Square. bryła.pl, listopad 2009;
[3] Sahely Mukerji: A look at the new New York Timesbuilding. Glass Magazine, grudzień 2009;
[4] Komar B.: Elewacje budynków biurowych. Funkcja, forma, percepcja. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2006;
[5] Menzel L.: Facades: design, construction & technology. Brown, Salenstein 2012
[6] Jasiński A.: Bank jako ośrodek nowoczesnych technologii. Ewolucja bankowych technik zabezpieczeniowych i ich wpływ na architekturę współczesnych banków. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2007.
