Elewacje jako jedna z warstw budynku

W rozważaniach na temat jakości technicznej w odniesieniu do elewacji należy przyjąć założenie, że budynek rozpatrujemy, jako zbiór kolejnych warstw o różnym okresie trwania¹⁴. Elewacje stanowią warstwę mniej trwałą niż konstrukcja całego budynku, ale trwalszą niż instalacje, czy podziały i wyposażenie wnętrza. W aspekcie jakości technicznej ściany zewnętrzne z rozwiązaniami elewacyjnymi wchodzą w relacje właśnie z „warstwą” instalacji i konstrukcji.

Czas życia współczesnych elewacji to około 30 lat¹⁵. W przypadku fasad szklanych w systemach szklenia strukturalnego sama gwarancja obejmuje około 10 lat, lecz trwałość (rozumianą jako niezmienność parametrów) szacuje się na ok. 50 lat. Z kolei przegrodę zewnętrzną z poduszek ETFE w The National Space Centre, w Leicester (proj. N. Grimshaw, 2001) zaplanowano na około 60 lat. Jak w praktyce sprawdzą się nowatorskie rozwiązania – pokaże czas. Zatem, fasada po pewnym okresie użytkowania ze względu na zużycie technicznie i estetycznie powinna być wymieniana. W związku z tym struktura budynku musi być zaprojektowana w ten sposób, aby warstwa o dłuższym czasie trwania, czyli konstrukcja budynku nie utrudniała wymiany warstw o krótszym okresie trwania. W odniesieniu do elewacji, sprawność wymiany zapewniają konstrukcje modularne, umożliwiające w miarę łatwy i czysty demontaż, przeprowadzany kolejnymi fragmentami, nawet bez konieczności wyłączenia całego budynku z użytkowania¹⁶. W obecnych czasach dzięki powszechnemu stosowaniu w budynkach użyteczności publicznej konstrukcji szkieletowych, elewacje uwolnione od funkcji nośnej można kształtować w taki właśnie sposób. Fasady często

14 Brand S.: How Buildings…, op. cit.; podział na warstwy budynku omówiono we wstępie, podrozdz. 4.1.

15 Taką trwałość podaje U Knaack (Knaack U.: Facades. Principles…, op. cit., s. 129); według S. Branda czas zużycia się zewnętrznej „skóry” budynku to 20 lat – podano za: Niezabitowska E.: Elementy składowe jakości budynku [w:] Wybrane elementy Facillity Management w architekturze, praca zbiorowa pod red.

E. Niezabitowskiej, Gliwice 2004, s. 66.

16 Niezabitowska E.: Jakość a cykl życia budynku, w: Wybrane elementy Facillity Management w architekturze, praca zbiorowa pod red. E. Niezabitowskiej, Gliwice 2004. s. 68-69.

74

wykonuje się jako wentylowane, w przypadku których okładziny z kamieni naturalnych, płyt ceramicznych lub laminatów są montowane na systemach rusztów¹⁷. Daje to możliwość wymiany pojedynczych płyt bez konieczności większego demontażu, co jest istotne w procesie wymiany całej elewacji lub uszkodzonych elementów.

Przykładem może być Galeria Krakowska, oddana do użytku w 2006 roku. Na części elewacji, od strony Dworca Kolejowego zastosowano ciekawe, ale niestety – jak się potem okazało – wadliwe rozwiązanie. Warstwa płyt szklanych o bokach długości około 3 m, odsunięta od lica ściany właściwej została zamocowana punktowo do stalowej podkonstrukcji. W narożach szklanych płyt znajdowały się stalowe tuby, z punktami świetlnymi, będące elementem nocnej iluminacji budynku. Sam pomysł fasady dawał ciekawe efekty wizualne za dnia i w nocy. Niestety, po dwóch latach użytkowania obiektu oderwały się od elewacji dwie szklane płyty. Ze względu na bezpieczeństwo zaistniała konieczność rozebrania wadliwej fasady. Dzięki warstwowej budowie samej elewacji oraz podziału tafli szklanych na moduły możliwy był sprawny demontaż i transport (rys. 23-26).

Rys. 23-26. Demontaż szklanej elewacji, Galeria Krakowska, Kraków 2009 r. (fot. J. Tymkiewicz) Fig. 23-26. Dismantling of the glass façade, „Krakow Gallery” shopping mall, Kraków 2009

(photo J. Tymkiewicz)

17 Kieliś R.: Izolacje termiczne w obiektach handlowych. Zawód Architekt, Ogólnopolski Kwartalnik Krajowej Izby Architektów 2/07, s. 18-20.

75

Niektóre części fasady nie należą jedynie do osłonowej warstwy budynku. Chodzi o elementy, pełniące funkcję konstrukcyjną, które powinien cechować dłuższy czas trwania w cyklu życia budynku. Przenoszą one obciążenia, a ich wymiary są uzależnione są od obliczeń statycznych. Jak pisze P. Markiewicz – „wymiary elementów tworzących konstrukcję budynku mogą ograniczać rozwiązania architektoniczne (wielkość otworów, wysięg balkonów)”¹⁸. Pomimo takich ograniczeń architekci potrafią konsekwentnie realizować swoją wizję. J. Nouvel w budynku Fundacji Cartiera w Paryżu zaprojektował szklane elewacje w różnych systemach, ujednolicając jednak wertykalne i horyzontalne wymiary słupów, pomimo różnic w ich rzeczywistej konstrukcji. Szyby zespolone są montowane do siatki słupów za pomocą silikonu konstrukcyjnego (co daje izolację), a pojedyncze szklenie wolno stojącego ekranu ma połączenia mechaniczne. Pomimo to, dwa systemy mają ten sam wymiar na elewacji¹⁹.

Rozpatrując ścianę zewnętrzną, jako jedną z warstw budynku, należy mieć świadomość jej ogromnego znaczenia dla funkcjonowania warstwy instalacyjnej. Jak pisze E. Niezabitowska, zwłaszcza w przypadku budynku inteligentnego, jest to powierzchnia, przez którą budynek komunikuje się ze światem zewnętrznym dzięki znajdującym się na niej zakończeniom i wyjściom instalacyjnym²⁰. Elementy komunikacji wnętrza z zewnętrzem znajdujące się na elewacji oraz ich funkcje ujęto w tabeli „Wyposażenie techniczne”

zamieszczonej w załącznikach (tabela 23).

Ciekawym przykładem obiektu, w którym uwzględniono warstwową budowę budynku, oraz zapewniono łatwą wymianę modułów elewacji oraz łatwy dostęp do instalacji, jest Sainbury Centre for Visual Arts w Norwich (proj. N. Foster w latach 1974-78). Budynek to rodzaj wydłużonej hali, której konstrukcję stanowią przestrzenne struktury kratownicowe

„opakowujące” otwartą przestrzeń wnętrza. Dwuwarstwowa fasada-membrana pomiędzy warstwą zewnętrznej i wewnętrznej okładziny posiada przestrzeń o szerokości 2,4 m, wynikającą ze struktury kratownicy. Ta właśnie przestrzeń służy do rozprowadzenia instalacji w sposób niewidoczny. W razie remontu dostęp do wnętrza przegrody jest możliwy po zdjęciu paneli okładzinowych, mających budowę typu „sandwich” (może je zdejmować jeden człowiek)²¹.

Drugi budynek, ale inne podejście do zagadnień instalacyjnych w relacji z elewacjami to butik Diora w Tokio (Christian Dior Flagship Store, proj. SANAA, lata 2001-2003).

Architekci – K. Sejima i R. Nishizawa - podzielili ściany zewnętrzne na pasy o rożnej szerokości, odpowiadającej wysokościom poszczególnych kondygnacji. Przestrzenie nad każdą kondygnacją konieczne do rozprowadzenia instalacji projektanci powiększyli do

18 Markiewicz P.: Ochrona budynku przed czynnikami zewnętrznymi, jako główna funkcja rozwiązań budowlanych. Czasopismo Techniczne, Architektura z. 6-A/2005, s. 97.

19 Fierro A.: The Glass State…, op. cit., s. 112.

20 Niezabitowska E.: Różnice w projektowaniu warstw budynków inteligentnych i tradycyjnych, [w:] Budynek inteligentny, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010, s. 188.

21 Foster N., Foster Associates: Buildings and Projects, Vol. 1971.-78, Watermark Publications LTD. Hong Kong 1989.

76

rozmiarów pasujących do kompozycji fasady, nie maskując ich, lecz celowo eksponując.

Dodatkowy zabieg to zróżnicowanie stopnia przezroczystości elewacji – fasada bardziej transparentna osłania segmenty użytkowe, natomiast przestrzenie instalacyjne są ukryte za półprzezroczystymi płycinami²².

Możliwe jest także celowe ukazanie instalacji na zewnątrz i wykorzystanie ich w celach estetycznych. Klasycznym przykładem jest budynek biurowy towarzystwa ubezpiecze-niowego Lloyd’s w Londynie (proj. R. Rogers, lata 1978-1986), gdzie pewne elementy przypisane dotąd wnętrzom budynku zostały wyprowadzone na zewnątrz i użyte jako główny element budujący koncepcję estetyczną wizerunku zewnętrznego. Dotyczyło to klatek schodowych, przeszklonych wind (pierwszych tego typu w Wielkiej Brytanii), przewodów elektrycznych oraz instalacji wodnej²³ (rys. 27-29).

Rys. 27-29. Budynek Lloyda, Londyn (fot. A. Tymkiewicz) Fig. 27-29. Lloyd’s Building, London (photo A. Tymkiewicz)

Inny przykład to Centrum Pompidou w Paryżu (proj. R. Piano, R. Rogers, lata 1972-77).

W przypadku tego budynku elewacje zdominowane przez celowo uwidocznione elementy konstrukcyjne i instalacyjne uzyskały pewien porządek dzięki zastosowanym kolorom:

niebieski – reprezentuje wodę, czerwony – ruch, a zielony – elektryczność²⁴. Barwy zewnętrznych elementów przy okazji prac renowacyjnych przebiegających w latach 1998-2000 zostały odnowione z zastosowaniem zaawansowanych technologii malarskich²⁵.

Jak podkreśla E. Niezabitowska: „Decyzja, czy wykorzystać warstwę instalacyjną w kompozycji architektonicznej budynku, czy też nie powinna należeć do architekta po konsultacji ze specjalistami”²⁶.

22 Raczyński M.: Idea przezroczystego…, op. cit., s. 124.

23 van der Voordt D.J.M, van Wegen H.B.R.: Architecture in Use…, op. cit., p. 22.

24 Ibidem, s. 19.

25 Fierro A.: Glass State…, op. cit., s. 89.

26 Niezabitowska E.: Budynek i jego znaczenie użytkowe, [w:] Budynek inteligentny, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010, s. 74.

77

W projekcie wyposażenia technicznego elewacji należy również brać pod uwagę potrzeby oraz możliwości finansowe inwestora. Oprócz nakładów poniesionych na zakup i montaż urządzeń należy przewidzieć, czy właściciel budynku poradzi sobie z kosztami ich eksploatacji. Konieczne są okresowe przeglądy, specjalistyczny nadzór i prace konserwacyjne. Ma to szczególne znaczenie w przypadku zaawansowanych technologicznie budynków inteligentnych, w których warstwa „skóry” i instalacji zawiera wiele elementów technicznych, odpowiedzialnych za utrzymanie parametrów komfortu we wnętrzach. Jak podkreśla M. Złowodzki, w przypadkach braku możliwości zapewnienia wysokiej jakości rozwiązań budowlanych i instalacyjnych, w odniesieniu do obiektów biurowych najlepszym rozwiązaniem jest powrót do „tradycyjnych, ale niezawodnych, konwencjonalnych układów korytarzowych, pomieszczeń indywidualnych, wietrzonych i oświetlanych naturalnie”²⁷.