Seciranje dijagonala

19.04.2012. | Gradjevinarstvo.rs

Nasleđe američkog arhitekte i konstruktora Ričarda Bakminstera Fulera (Richard Buckminster Fuller), konstruktivni sistem zasnovan na upotrebi dijagonala ubrzano postaje obeležje modernizma 21. veka.

Od svog osnivanja, osnovna konstruktivna tendencija modernizma 20. veka je bila jednostavna. Bez obzira da li ćete uzeti kao polazište Le Korbizijevu ultrareduktivnu Maison Domino, ili Mejerovu i Gropijusovu Fagus-Werk, ili naizgled više kompleksniju tektoniku Robie House Frenk Lojd Rajta, obrazac je isti: gomila podnih ploča koju nose vertikalni nosači (po mogućstvu od čelika) sa odvojenim omotačem (po mogućstvu od stakla). Posebno kod viših zgrada upotreba tupog, pravougaonog skeleta je bila u porastu decenijama.

 

Hearts Tower Njujork

 

Swiss Re London

Uvek su, naravno, postojala odstupanja – formalne ekskurzije, separatistički pokreti, rad strukturalnih genija blizu krajnjih granica oblasti. Ali u poslednih nekoliko godina, nešto novo je u toku. Akumulirani rezultati tih autsajderskih eksperimenata su se sjedinili u konstruktivni tip koji je utkao svoj put u praksu, i koji sada proživljava svoj trenutak slave. Ovo je vreme dijagonala.

„Mislim da je samo jedna osoba stvarno popularizovala ovaj sistem u poslednjih dvadeset godina, i to je arhitekta Norman Foster“, primećuje inženjer Gaj Nordenson (Guy Nordenson), osnivač građevinske kompanije Guy Nordenson and Associates. Godine 2001, Foster i njegov biro su započeli rad na dva značajna projekta, u Londonu i Njujorku, gde su oba promovisala jedinstvenu dijamantsku patinu koja se prostire staklenim fasadama – neboder Swiss Re (poznatiji kao Gherkin – krastavac) u Londonu, i neboder Hearst Tower u Njujorku. Oni imaju izuzetno različitu siluetu: prvi kao vitki torpedo, odakle i dobija svoj nadimak; drugi, četvorostrani zigurat, koji se sažima svakih sedam spratova. Ali isti sistem, izražen u istom obrascu trouglastih spoljnih podupirača, daje svakom od objekata očaravajući efekat, onaj koji se čini da obećava novu vrstu strukturalne jasnoće kod nebodera.

Ovi objekti su zajedno obeležili prekretnicu za upotrebu dijagonalnog konstruktivnog sistema. Od 2003. godine, naizgled dijamantski obrazac počeo je da se primenjuje na nizu velikih projekata širom sveta. Neki od njih su: projekti arhitektonskog biroa OMA, Javna biblioteka u Sijetlu, SAD; zgrada Kineske nacionalne televizije CCTV u Pekingu, Kina; Prada prodavnica arhitekata Hercoga i de Meurona u Tokiju, Japan; Kapitalna kapija arhitektonskog biroa RMJM u Abu Dabiju, Ujedinjeni Arapski Emirati; i Zaragosa Bridge paviljon arhitekte Zahe Hadid u Španiji.

NEBODER SWISS RE

„30 St Mary Axe“ je zgrada u londonskom glavnom finansijskom centru, Sitiju (The City of London). Ona je 180m visoka, što je čini drugom najvišom zgradom u Sitiju, posle nebodera Tower 42, i šestom najvišom zgradom u Londonu. Zgrada je poznata po njenom izuzetnom arhitekti, dobitniku Pritzkerove nagrade, ser Normanu Fosteru, i partneru Kenu Šatlvortu (Ken Shuttleworth).

Arhitekte, Foster and Partners, su iznedrili upečatljiv kupast oblik da bi smanjili udare vetra oko Gerkina. Njegov dizajn je osvojio prestižnu nagradu „RIBA Stirling Prize“ za najbolju zgradu u 2004. godini. Takođe je osvojila nagradu „Emporis Skyscraper Award“ 2003. godine za najbolji neboder izgrađen te godine.

Većina visokih zgrada dobijaju svoju lateralnu stabilnost ili preko jezgra ili preko isprepletane perimetarske fasade – ili kombinacijom ova dva sistema. Ovo obično znači da ako su isprojektovane da budu jake da izdrže udare vetra, još uvek budu sposobne i fleksibilne za uslove komfornog korišćenja. Primarni metod kontrole udara vetra i njegovog uticaja jeste da se poveća krutost kompozicije, ili da se poveća prigušivanje vetra preko podešenih, aktivnih, teških dampera. Uz pomoć inženjera iz firme Arup, Gerkinova trijangulisana perimetarska struktura čini zgradu dovoljno krutom bez dodataka ojačanja.

Fundamentalna funkcija dijagonala, kao i njihova ukorenjena privlačnost arhitektama je vrlo jednostavna. Joram Eilon (Yoram Eilon), potpredsednik inženjerske firme WSP Cantor Seinuk, bio je projektni menadžer na izgradnji Fosterovog nebodera Hearst Tower, i on razvodnjava dijagonale na njihovu osnovnu fiziku: „Niz trouglova koji kombinuju gravitaciju i bočnu nosivost u jedno, čineći objekat krutim, efikasnim, i lakšim od tradicionalnih nebodera.“ Kovanica kaže sve – „diagrid“, nastala od reči „diagonal grid“ (dijagonalne mreže). Ovi ukršteni čelični elementi, spojeni u posebnim kutujastim čvorovima, su međusobno ojačani: oni stvaraju integralnu mrežu preko površine objekta koja se odupire sili vetra i težini objekta. Sa ovim egzoskeletom na mestu, projektanti mogu da smanje unutrašnje konstruktivne elemente, štedeći na prostoru i građevinskom materijalu, dozvoljavajući prirodno široke prostore, i pružajući veću fleksibilnost u organizaciji prostora i postavljanju instalacija.

NEBODER HEARST TOWER

Neboder Hearst Tower, projektovan od strane arhitektonskog biroa Foster & Partners – je 46 spratova visok, stojeći na visini od 182 metara sa 80.000 kvadratnih metara kancelarijskog prostora.

Konstruktivni sklop je klasičnog tipa skeletnog sistema sa centralnim armirano betonskim jezgrom. Ono što je zanimljivo je da je prostor prizemlja jedna velika galerija visine od šest spratova. Način na koji je arhitekta rešio nošenje gornjih spratova je inovativno – sužavanje preko zakošenih stubova velikih dimenzija.

Neobična triangularna perimetarska (takođe poznata kao diagrid-ska) fasada zahtevala je 10.480 tona strukturalnog čelika – zabeleženo je da je ova količina manja za oko 20% od konvencijalnog čeličnog rama.

Fasada oblika „dijagonala“ sadrži oko 20% manje čelika nego konvencionalna perimetarska (ortogonalna) fasada – štedeći tako aproksimativno oko 2.000 tona čelika.

Jednostavnog izgleda, morološki potencijal dijagonalne mreže je skoro beskrajan. U Londonu, umetnik Aniš Kapor (Anish Kapoor) radi na monumentalnoj skulpturi, nazvanoj ArcelorMittal Orbit, simbolu predstojećih Olimpijskih igara, razvijenoj u saradnji sa Sesilom Balmondom (Cecil Balmond), nekadašnjim direktorom inženjerskog giganta Arupa. Simbol koji je namenjen da stoji ispred glavnog stadiona je sačinjen od uvrnutih čvorova dijagonalnih jarbola, uvijen u samonoseći rolokoster od nekih 114 metara visine.

Lotte Super Tower Seul

U Seulu u Južnoj Koreji, neboder Lotte Super Tower, arhitektonskog biroa Skidmore, Owings & Merrill (SOM), poslovna zgrada, visoka skoro 610 metara, koja inkorporira različite geometrijske mase, počinje u prizemlju kao kvadrat, uzdiže se u trougao, i kulminira na vrhu kao krug. Arhitekta Mustafa Abadan iz SOM-a kaže: „Dijagonalna mreža nam je dozvolila da se to desi, pružajući arhitektonsko zatvaranje sačinjeno od pravih ravni“ – konstantni omotač koji može da se povuče preko objekta, prateći istezanjem različite konture forme objekta.

Istezanje se obavlja putem dijagonalne mreže u obliku dijamanata, koja se zatvara i otvara, širi i skuplja, u cilju prilagođavanja različitim uvrtanjima i obrtima u ukupnoj strukturi, a sve u cilju strukturalne stabilnosti. To može delovati kao veoma uznemiravajuća logika. Nova Kuća opere u Guangdžou u Kinu, projekat biroa Zaha Hadid Architects, koristi rešetkasti oblik upečatljive varijabilnosti, gde njena nepravilna mreža zahteva niz zglobova koji su morali da budu peskirani, kao što primećuje arhitekta Hadid: „Kao da su pravljeni u srednjovekovnoj livnici zvona“.

Nedavno obilje korišćenja sistema dijagonalnih mreža može se primetiti u njihovom korišćenju od integralnih strukturnih sistema velikih objekata do slobodnostojećih panela. Ali u svakom slučaju, identifikovana osobina, osnovni modul dijagonalne mreže, jeste trougao. U tom obliku se nalazi ujedno strukturalna jačina dijagonalne mreže i njeno istorijsko poreklo. „Sopstveni sistem koordinacije prirode je na bazi trougla“, rekao je vizionar i inženjer Ričard Bakminster Fuler: pod uslovom da su njegovi spojevi dovoljno jaki, trougao se ne ruši pod pritiskom koji se primenjuje u bilo kojoj tački, pošto je svaka strana poduprta susednim stranama. Po ovom principu, Fuler je izgradio ceo svoj pogled na svet, zajedno sa predlozima za desetine zgrada koje su razradile trougaoni koncept u objektima svih vrsta, posebno u njegovim čuvenim tensegritnim i geodezijskim konstrukcijama.

Fuler je pre svega bio među onim genijalnim misliocima koji testiraju granice modernih struktura, i on je najneposredniji pionir sadašnjih objekata sa dijagonalnim mrežnim strukturama. Norman Foster je radio sa Fulerom u poslednjoj deceniji života inženjera, i opisao je da je imao „dubok uticaj na moj rad i razmišljanje“. Nordenson je još jedan Fulerov učenik i navodi ga kao primarnog izvora trenda korišćenja dijagonalnih mreža, kao što to čini i Arupov Dominik Munro, konstruktivni inženjer na projektu nebodera Gerkin. Munroova firma je pomogla u oblikovanju brojnih projekata koji su koristili ovaj konstruktivni sistem, i on obično kaže da je referenca koju oni često koriste i kojoj se vraćaju ona od Fulera.

„Ali postoje i drugi preci, takođe“, brzo ističe Munro. „Ono što dijagonalna mreža omogućuje jeste da oduzme strukturi kontinuiranu ljusku, koja funkcioniše u svakom pravcu, i upari je sa konstruktibilnošću diskretnih elemenata – pristup ‘grede i štapa’. To je diskretna ljuska.“ U sličnom maniru, partner u arhitektonskom birou SOM, Vilijam Bejker (William Baker), je naveo rad ruskog genija iz 19. veka Vladimira Šukova, matematičara i naučnika koji je pionir lakih hiperboloida i radikalnih zateznih struktura. Postoje i drugi inovatori čiji uvidi u gradnju visokih objekata su doprineli ovom, trenutnom, trendu za dijagonalne strukture (velika prekretnica je neboder John Hancock Center u Čikagu, konstruktora Fazlura Kana, sa svojom posebnom fasadom u obliku slova X), ali ideja dijagonalnih mreža kao pojednostavljenog konstruktivnog sistema zasniva se na betonskim konstrukcijama ekspresivnog arhitektonskog stila, modernizma, koji se može sagledati u ličnostima kao što su Feliks Kandela (Felix Candela) i Ero Sarinen (Eero Saarinen). I ova razvojna putanja se lepo može povezati sa opojnim ambicijama današnjih projektanata.

Yas Hotel Abu Dabi

Naravno, beskrajan niz novih i sve složenijih geometrija koje su se pojavile u poslednje dve decenije je bio pokretačka snaga sve veće popularnosti dijagonalnih konstrukcija. Kako se pomeramo van modernističkog pogleda, dijagonale su požurile da nam zadrže krov nad glavom. Ponekad doslovno: Yas Hotel u Abu Dabiju, arhitektonskog biroa Asymptote Architecture, karakteriše široko platno dijagonalne mreže koje nadsvođuje glavni volumen hotela. Arhitekta iz biroa Hani Rašid (Hani Rashid) povezuje upotrebu dijagonalne mreže projekta sa formalnim mogućnostima koje su se oslobodile upotrebom digitalnih projektnih tehnika. „Postoje te značajne mogućnosti projektovanja... koje nam nisu bile dostupne samo pre pet ili šest godina“, objašnjava Rašidova.

U stvari, otvaranje novih sfera u arhitektonskoj digitalnoj revoluciji omogućava, veoma diskretno, strukture dijagonalnih mreža. Muzej Gugenhajm (Guggenheim) u Bilbau, Španija, arhitekte Frenka Gerija (Frank Gehry), je poznat po svojoj fasadi od iskrivljenog metala koja je digitalno modelovana. „Ali zavirite malo ispod“, primećuje Gaj Nordenson, i dodaje „da ćete u osnovi pronaći dijagonale, trijangularne površine. Sve je napravljeno od trouglova. To samo nije vrsta filigrana koji ljudi povezuju sa konstrukcijama dijagonalnih mreža.“

Ali ono „što ljudi povezuju sa dijagonalnim strukturama“ je suštinski deo jednačine, pošto je to iskrena prezentacija mreže – ne i njeno zaklanjanje – koja se izgleda dramatično prihvatila u profesiji jako kasno. „To je slika održivosti“, tvrdi Krejg Šviter (Craig Schwitter), izvršni direktor konsultantske firme Buro Happold. „To pomaže u formiranju razumevanja o tome kako bi ekološki osetljivi objekti mogli izgledati.“ Šviterova firma je radila na nizu projekata koji su uključeni u „mapiranju“ sistema dijagonalnih mreža, i on to vidi kao način reklamiranja za materijale i prateće „zelene“ pogodnosti objekata koji ih uključuje. „To je ono što neboder kao Hearst Tower prikazuje. On izgleda kao da peva, izgleda energetski efikasan i on to i jeste“, dodaje Šviter.

To je istina. Po završetku, neboder Hearst Tower je postao prvi neboder u Njujorku koji je zaslužio LEED Gold sertifikat. Isto tako izgleda neboder Gerkin u Londonu, čija je dijagonalna konstruktivna mreža rođena iz napora arhitekte Fostera da stvori niz iskrivljenih atrijuma koji bi dozvoli prirodnoj ventilaciji i svetlu da se akumulira i smanji energetsku potrošnju, gde vertikalni konstruktivni sklop prosto ne bi „odradio“ posao. Ne samo to, već, kako Dominik Munro iz Arupa objašnjava: „Osiguravajuća kuća Swiss Reinsurance Company, kojoj je neboder Gerkin sedište, se bavi poslovima globalnog rizika. Oni su bili među prvim osiguravajućim kućama u svetu gde ste mogli da se osigurate od rizika klimatskih promena.“ Za njih, sedište kompanije je moralo da izgleda „zeleno“, i čitkost i otvorenost dijagonalnog sistema se uklopio savršeno.

NEBODER JOHN HANCOCK CENTER

John Hancock Center Čikago

Kao jedan od prvih multifunkcionalnih nebodera na svetu, projekat Džon Henkok centra bio je uticajan u svojoj programskoj organizaciji. Složena programska organizacija smestila je komercijalni prostor u prizemnim nivoima i u prvih pet spratova. Nakon njih idu nivoi pa-rkinga, kancelarija, stanovanja, i na kraju nivoi sa restoranima, vidikovcem i prostorom za odašiljanje televizijskih i radio signala.

Najteži zadatak za projektante Džon Henkok centra jeste bio razvoj prihvatljivog konstruktivnog sistema. Premda su konvencionalni konstruktivni sistemi tog vremena mogli bez problema da postignu izgradnju ove stospratnice, visoka cena i velika površina koju sistem zauzima su bili veoma nepoželjni. Građevinski inženjer Fazlur Kan je iz tog razloga rešio da implementira nekonvencionalni konstruktivni sitem koji kombinuje dijagonalno učvršćivanje i sistem spoljašnjih stubova da bi napravio tzv. „rešetkastu strukturu“.

Ovaj sistem je Kan uspešno primenio na izgradnji DeWitt-Chestnut apartmana u Čikagu, ali u ovom slučaju sistem je morao biti dodatno unapređen i razvijen tako da može uspešno da se primeni na stospartnoj konstrukciji Džon Henkok centra. Rešetkasti sistem koji je razvijen pokazao se da značajno smanjuje upotrebu čelika dok istovremeno povećava iskorišćenost površine sprata. Dijagonalni sistem utega jasno je vidljiv na fasadi, stvarajući karakteristične X oblike na sva četiri uzvišenja.

Zbog stanja u kome se nalazilo zemljište na lokaciji centra i blizina parcele jezeru Mičigan, kesoni su potopljeni 60 metara u zemljište. U to vreme, ovo su bili najdublji kesoni upotrebljeni na nekoj građevini. Preko dve hiljade radnika je radilo na izgradnji nebodera i on je rastao neverovatnom brzinom od tri sprata dnevno.

Arhitektura centra je definisana ekspresivnom konstrukcijom i nežnom zakrivljenošću fasada. Ova inovativna forma je projektovana da funkcionalno ugosti veliki broj prostora različitih namena unutar nebodera. Nežna zakrivljenost ka unutra stvara optimalne površine spratova kako za niže parking garaže i kancelarije, tako i za više rezidencijalne spratove – prvi nivo ima površinu od 4.400 metara kvadratnih dok krovni nivo ima površinu od samo 1.600 kvadrata. Dodatno, forma koja se sužava značajno redukuje opterećenje od vetra i samim tim je potreba za konstruktivnim materijalom smanjena. Za čikašku ubrzanu ulicu, fasada centra koja se sužava, povećava vizuelnu vertikalnost objekta stvarajući percepiju veće visine na već impresivnoj zgradi.

Jasna konstruktivna izražajnost kao i jednostavna zašiljena forma, kombinovana sa fasadom od crnog aluminijima i ekstra-debelim, bronzanim prozorima stvaraju arhitekturu koju je njen projektant Brus Graham opisao kao: „hrabru, mišićavu i industrijsku; koja prikazuje tradiciju Čikaga, gde je konstrukcija od značaja“.

Uz sve ovo, i javna priznanja koja su toliko objekata sa dijagonalnim konstrukcijama privukli u štampi, potencijalne prednosti korišćenja tehnike (gde je moguće i umesno) izgleda da prevazilaze sve prepreke koje se javljaju. Rašidov klijent je prvobitno bio zgrožen činjenicom postavke nekih 5.680 pojedinačnih dijamantskih oblika od čelika, ali je na kraju uvideo logiku iza njih, naročito nakon „što smo zgradu završili za manje od četrnaest meseci“, kaže on. I kako se pristup rasipa kroz praksu, on se filtrira na građevinare i proizvođače, tako da izgradnja postaje lakša i efikasnija. Ako biste sada gradili neboder Hearst Tower, uštedeli biste mnogo više novca i vremena.

Hearst Tower - ulazni hol Njujork

Međutim, postoji još jedan dodatni faktor koji takođe može objasniti rast upotrebe konstrukcija dijagonalnih mreža u proteklih deset godina, iako ga je mnogo teže kvantifikovati. Arhitekta Norman Foster je predstavio svoj inicijalni predlog svojim klijentima za njegov neboder na Menhetnu u jutarnjim satima 11. septembra 2001. godine. Tri godine kasnije, on je postao prvi visoki objekat koji je izgrađen u Njujorku nakon napada na Svetski trgovinski centar. Među početnim predlozima za novi Svetski trgovinski centar, našao se jedan od najpopularnijih koncepta projekta – urađen od strane tima arhitektonskog biroa Allied Arhitecture – koji je opsežno upotrebljavao dijagonalne konstrukcije, kao i rani model za objekat 1 Svetskog trgovinskog centra, koji je projektovan u saradnji sa Gajom Nordensonom. Čak je i Fosterov neboder Swiss Re u Londonu neraskidivo vezan za sećanje o nasilju – prethodno sedište kompanije Swiss Re je kritično oštećeno u bombardovanju militantne grupe IRA 1992. godine.

Postoji opipljiva koincidencija između naglog širenja ovog izrazito upadljivog, nametljivo artikulisanog konstruktivnog sistema i pojave našeg novog doba anskioznosti. To može biti samo slučajnost, ali je ona ipak misteriozna slučajnost. Živimo u dobu u kome zastupljenost strukturne snage rezonuje u psihološkoj svesti ljudi. Čak i u Aziji ili na Bliskom Istoku, dijagonalne konstrukcije govore umirujućim jezikom stabilnosti, što je poruka koja je kvalifikovana njenom stvarnom ekonomijom i otpornošću. Kao što bi rekao Krejg Šviter iz kompanije Buro Happold: „Ne možete prevariti majku prirodu.“ Konstrukcija dijagonalnih mreža deluje kao da treba da funkcioniše, i ona to i radi.

 

Komentari: 0

TEKSTOVI /iz kategorije/


ISTAKNUTE FIRME /iz kategorije/


Anketa

Kojom vrstom toplotne izolacije je izolovan vaš stan/kuća?
Mladen 20.08.2019.
Mogao je put za Cacak i preko Panceva, srec...
Nikola K. 12.08.2019.
Oni koji to rade nisu normalni. Taj kip je ...
Goran 10.07.2019.
Kada ce da se uradi put Sremska gazela u Do...
Dragana Tošić 27.06.2019.
Poštovani, molim Vas za kontakt firme u S...
Darko 13.05.2019.
Gondola? Zbogom Kalemegdanu u UNESCO kultur...