Aktywność architektury

Aktywność architektury związana jest z wprowadzaniem światła słonecznego z zewnątrz do wnętrza i modyfikowaniem go za pomocą architektonicznych narzędzi. Nie polega ona na ruchu architektury w czasie, lecz na działaniu w architekturze fizycznych praw, rządzących światłem (omówiono je w Rozdziale I. 1.1.). Ze względu na ludzką percepcję tych zjawisk wzięto pod uwagę prawo rozchodzenia się promieni światła po linii prostej, prawo odbicia promieni światła (lustrzanego i rozproszonego), prawo refrakcji promieni światła, prawo pochłaniania światła. Większość zjawisk optycznych, związanych ze światłem słonecznym i widzialnych we wnętrzu jest rezultatem nakładania się i dodawania zjawisk, wynikających z działania tych czterech praw. W rzeczywistości to światło (nie architektura) działa i operuje we wnętrzu, czyli biegnie, odbija się, załamuje, zmienia długość fali, ale działanie to jest umożliwiane i powodowane przez archi­ tektoniczne narzędzia, dlatego uznano, iż poprawne są również stwierdzenia, że to architektura wprowadza światło, odbija je, załamuje, pochłania.

Typologię aktywności architektury utworzono nie tylko na podstawie zjawisk optycz­ nych, rządzonych prawami fizyki, ale także na podstawie odmiennych rezultatów plastycz­ nych tych zjawisk we wnętrzu. Bowiem zjawiska, oparte na tym samym prawie mogą dawać w ludzkim widzeniu odmienne rezultaty plastyczne. Zatem, w określaniu relacji architek­ tury ze światłem wyodrębniono rodzaje odbić nie tylko ze względu na prawa optyki (wtedy są one dwa: lustrzane i rozproszone), ale także ze względu rozróżniane ludzkim wzrokiem odmienne efekty plastyczne tych zjawisk. Dla fizycznej postaci światła we wnętrzu istotne znaczenia ma to, czy światło zostało wprowadzone bezpośrednio z zewnątrz, czy też po uprzednim odbiciu od elementów architektury albo za pośrednictwem filtra w ograniczeniu wnętrza. Zatem w ogólnym ujęciu typologia obejmuje: 1) wprowadzanie do wnętrza pro­

mieni bezpośrednio z zewnątrz (związane w biegiem promieni po prostej), 2) odbijanie promieni (związane z prawem odbicia promieni) 3) filtrowanie promieni (związane z re­

frakcją promieni oraz z pochłanianiem promieni, bowiem w obu tych zjawiskach bierze udział inny ośrodek materialny, który stanowi filtr).

Przy wprowadzaniu promieni bezpośrednio z zewnątrz ważny dla fizycznej postaci wnętrza jest z a k r e s o g r a n i c z e n i a wnikania promieni przez elementy wnętrza, od pełnego wni­ kania do wykluczenia. Przy odbijaniu promieni światła ważne jest to, j a k i e j e s t o d b i c i e i j a k o n o p r z e b i e g a . Przy filtrowaniu światła konkretna budowa filtra powoduje okre­ ślone zjawisko fizyczne, któremu podlega światło. W związku z powyższym zaproponowano uszczegółowienie aktywności ogólnych do elementarnych ze względu na uzyskiwany stopień jasności i plastyczne efekty światła we wnętrzu.

Por. J.K. L en arto w icz, hasło: skala, [w:] W. S zew czuk (red.), S ło w n ik p sy c h o lo g ii a rchitektury.

Zbiór aktywności architektury przedstawia się zatem następująco:

Tab. 1. A ktyw ność architektury

AKTYWNOŚĆ ARCHITEKTURY Wprowadzanie promieni

bezpośrednio ^{Odbijanie Filtrowanie}

1) pełne wnikanie 5) odbijanie lustrzane 10) przesiewanie

11) refrakcja 12) pochłanianie 2) wykrawanie 3) przeciskanie 4) wykluczenie 6) rozpraszanie-łamanie 7) rozpraszanie-uginanie 8) rozpraszanie-ślizganie 9) rozpraszanie-kanalizowanie

Zaproponowane nazw y o metaforycznym charakterze mają podkreślić operacyjność architektury, osiąganą za pomocą jej elementów, służącą wprowadzaniu światła słonecznego do wnętrza i modyfikowaniu go.

Charakterystyka aktywności architektury przedstawia się następująco:

- W p r o w a d z a n i e p r o m i e n i b e z p o ś r e d n i o z zewnątrz do wnętrza jest to aktywność architektury, umożliwiająca wnikanie promieni światła bezpośrednio ze Słońca lub ze sfery niebieskiej do wnętrza bez zmiany ich kierunku i bez pośrednictwa filtra, w zakresie od pełnego wnikania do wykluczenia;

1) p e ł n e w n i k a n i e jest to wprowadzanie promieni bezpośrednio z zewnątrz do wnętrza bez ograniczenia przynajmniej z trzech stron wnętrza albo od góry (Rys. 1);

Rys. 1

Rys. 2

2) w y k r a w a n i e jest to ograniczone wymiarami otwarcia wprowadzanie promieni bez­ pośrednio z zewnątrz do wnętrza, przy czym wymiary otwarcia umożliwiają wychylenie człowieka na zewnątrz (Rys. 2);

Rys. 3

3) p r z e c i s k a n i e jest to mocno ograniczone wprowadzanie promieni bezpośrednio z ze­ wnątrz do wnętrza przez otwarcie wąskie na tyle, że uniemożliwiające człowiekowi we wnętrzu wychylenie na zewnątrz (Rys. 3);

Rys. 4

4) w y k l u c z e n i e jest to całkowite ograniczenie w nętrza dla wprowadzenia promieni bezpośrednio z zewnątrz do w nętrza; w praktyce oznacza zupełne zam knięcie w nę­ trza dla promieni bezpośrednio wpadających (uniemożliwia człowiekowi we wnętrzu widzenie nawet w najmniejszym zakresie sfery niebieskiej, czyli nieba) (Rys. 4);

O d b i j a n i e jest to aktywność architektury, polegająca na przechwytywaniu przez nią promieni bezpośrednich z zewnątrz, zanim wpadną do wnętrza lub już do niego wprowadzonych i zmianie ich kierunku za pomocą architektonicznych na­ rzędzi tak, aby wniknęły do wnętrza (pozostały w nim); odbicie może być lustrzane (zwierciadlane) lub rozproszone, zwane rozpraszaniem; promienie światła odbijają się zgodnie z prawem odbicia mówiącym, że kąt odbicia jest równy kątowi pada­ nia, a promień padający, promień odbity i normalna381 do powierzchni w punkcie padania na nią promienia leżą w jednej płaszczyźnie;

Rys. 5

5) o d b i j a n i e l u s t r z a n e jest to odbijanie promieni od powierzchni doskonale gładkiej w jednym kierunku tak, aby wniknęły one do wnętrza; w odbiciu lustrzanym zachowane są właściwości fali świetlnej i obraz jej źródła (Rys. 5);

Rys. 6

6) r o z p r a s z a n i e - ł a m a n i e jest to jednorazowe odbijanie promieni od chropowatej po­ wierzchni w różnych kierunkach tak, aby wniknęły one do wnętrza (pozostały w nim); łamanie można określić najprostszym odbijaniem rozpraszającym; w ujęciu falowym światła w wyniku odbicia zmienia się tylko kierunek rozchodzenia się fali, a nie zmienia się jej długość; zjawisko rozpraszania jest zależne od stosunku chropowatości382 powierzchni do długości fali (Rys. 6);

Rys. 7

7) r o z p r a s z a n i e - u g i n a n i e 383 je s tto sekwencja odbić rozpraszających-łamiących, zachodzących we wnętrzu na powierzchni chropowatej wklęsłej lub wypukłej (Rys. 7);

s[

8) r o z p r a s z a n i e - ś l i z g a n i e jest to sekwencja odbić rozpraszających-łamiących, za­ chodzących na powierzchni chropowatej we wnętrzu, prostopadłej do płaszczyzny otwarcia, przez które wnikają promienie z zewnątrz (Rys. 8);

382 W badaniu przyjęto, że chropowatość jest to cecha ciała stałego, określająca stosunek odstępów nierówności do ich głębokości. Chropowatość zależy od rodzaju m ateriału i jego obróbki (jak skrawanie, szlifowanie, docieranie, honowanie, czyli gładzenie, polerowanie). Chropowatość jest to cecha materiału, czyli należy do właściwości fizycznych narzędzi operowania światłem. W metrologii i materiałoznawstwie chropowatość jest mierzona i klasyfikowana normatywnie. Polska Norma (PN-58/M-04252) wyróżnia 14 klas chropowatości. Chropowatość jest mierzona za pomocą urządzeń pomiarowych, zwanych profilometrami. Za: S. Adamczak,

Pomiary geometryczne powierzchni. Zarysy kształtu: chropowatość, falistość, Warszawa 2008.

383 Termin „uginania światła” zaproponowano ze względu na jego powszechne funkcjonowanie w opisywa­ niu zjawisk świetlnych w architekturze. Wiąże się on widzialnym dla człowieka efektem odbijania światła, a nie wiąże się w żaden sposób z ugięciem fali światła, czyli dyfrakcją (Rozdz. I. 1.1.). Dyfrakcja zachodzi wprawdzie niezależnie od wielkości przeszkody, ale jest wyraźnie obserwowalna dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali światła, co wyklucza ją z niniejszej typologii.

Rys. 9

9) r o z p r a s z a n i e - k a n a l i z o w a n i e jest to sekwencja odbić rozpraszających-łamią- cych, zachodzących w bryle negatywowej lub pozytywowej (czyli osobnym, sąsiednim w stosunku do badanego wnętrzu: kanale, dukcie, skrzyni, armacie świetlnej) tak, aby wniknęły one do wnętrza badanego (Rys. 9);

F i l t r o w a n i e jest to aktywność architektury, polegająca na przechwytywaniu promieni z zewnątrz przez filtr architektoniczny, czyli narzędzie architektoniczne, które przepuszcza do wnętrza tylko część padających na nie promieni albo tylko część widma światła, a pozostałą część promieni lub widma światła odbija na zewnątrz lub zatrzymuje w sobie jako własną energię (pochłania);

Rys. 1 0

10) p r z e s i e w a n i e jest to filtrowanie światła, polegające na przepuszczaniu promieni przez filtr architektoniczny, działający jak sito, czyli redukujący ilość przechodzących do wnętrza promieni dzięki odbijaniu tych spośród nich, które padną na materiał filtra i przepuszcze­ niu tych, które padną na otwór filtra; rozróżnienie między wykrawaniem a przesiewaniem opiera się na wielkości i liczbie otworów w stosunku do wymiarów człowieka i rozmiarów wnętrza; rozróżnienie między przesiewaniem a odbijaniem polega na tym, że w filtrowa­ niu wprowadzone do wnętrza promienie nie są odbite od narzędzia architektonicznego, a w odbijaniu - są odbite (Rys. 10);

11) r e f r a k c j a jest to filtrowanie, polegające na przepuszczeniu promieni przez warstwę innego ośrodka optycznego (który powoduje ich załamanie) tak, aby przefiltrowane - wniknęły do wnętrza; promienie załamane wracają do wyjściowego kierunku po przesunięciu o określony odcinek długości; w optyce falowej zjawisko refrakcji jest podstawą rozszczepienia wiązki białego światła na barwne widmo przez pryzmat: poszczególne fale załamują się w pryzmacie i wychodzą z niego pod różnym kątem, przesunięte względem siebie (Rys. 11);

Rys. 12

12) p o c h ł a n i a n i e jest to filtrowanie, polegające na przechwytywaniu i zatrzymywaniu przez substancję absorbującą filtra architektonicznego konkretnych fal światła słonecznego; substancją absorbującą filtra może być na przykład szyba matowa lub kolorowa, dym; światło przechwycone przez substancję filtra powoduje wzrost jej wewnętrznej energii (w przeciwień­ stwie do rozpraszania, które nie powoduje takiego wzrostu); w wyniku pochłaniania promieni z widma światła białego zostają usunięte fotony o określonej częstotliwości (Rys. 12).

Różnice między wyszcze­ g ó ln io n y m i ro d zajam i aktywności architektury są w kilku przypadkach subtelne. We w nętrzach najczęściej spotyka się złożone sposoby operowa­ nia światłem słonecznym lub złożenie w jeden kil­ ku elementarnych sposo­ bów operowania światłem

słonecznym. Mini.