sl. 1. Različite vrste kamena (granit, škriljevac, pješčenjak, vapnenac, mramor)
Vanjski/otvoreni prostori (Open spaces/Offene räume/Espacios abiertos) podrazumijevaju privatne 1 i javne (gradske) prostore 2 koje karakteriziraju specifični uvjeti korištenja — izloženost atmosferskim utjecajima (promjene temperature, oborine i sl.), specifičnim konstruktivnim opterećenjima 3 i uvjetima javne uporabe (okupljanje velikog broja ljudi, vandalizam, različiti režimi održavanja), zbog čega je poznavanje i razumijevanje materijala i konstruktivnih principa nužno kako bi proces projektiranja i izvedbe rezultirao kvalitetnom i trajnom materijalizacijom arhitektonske ideje, pri čemu čimbenici odabira materijala, konstrukcija i elemenata kojima se oblikovno artikulira određeni prostor mogu biti vrlo različiti.
sl. 2. Materijal kao nositelj oblikovnog koncepta (Stadtlounge, St. Gallen, Švicarska)
Odabir može uvjetovati osnovna ideja (koncept) uređenja prostora, ali isto tako i sam materijal odnosno konstrukcija svojim karakteristikama/posebnostima može definirati koncept oblikovanja.
Odabir može ovisiti i o tome želi li se naglasiti dvodimenzionalnost ili trodimenzionalnost prostora, stvoriti jedinstvena ili kolažirana ploha, statičan ili dinamičan prostor i sl., a može proizlaziti i iz primjenjene projektantske metode (uklapanja/kontrasta), uvjeta okoliša,4 načina (uvjeta) uporabe, referiranja na određeni povijesni odnosno regionalni stil, filozofiju i sl., ili se oblikovanjem mogu demonstrirati suvremena tehnološka dostignuća.
sl. 3. Naglašena trodimenzionalnost prostora (Polje stela, Berlin, Njemačka)
MATERIJALI
Izvedbu tradicijskih/povijesnih vanjskih prostora najvećim je dijelom obilježilo korištenje lokalno dostupnih građevnih materijala (kamena, drva, opeke) koji su svojim tehničkim obilježjima uvjetovali primjenu pojedinih tipova konstrukcija.5
Razvoj industrije i prometa u drugoj polovici 19. stoljeća 6 omogućio je veću dostupnost prirodnih građevnih materijala i korištenje novih materijala poput lijevanog željeza i čelika, dok izvedbu vanjskih prostora u drugoj polovici 20. stoljeća također obilježava primjena novih tehnologija i materijala 7 koji su arhitektima pružili nove mogućnosti oblikovanja.
Istovremeno, jačanjem ekološke svijesti i težnjom za održivim građenjem, krajem 20. stoljeća raste interes i za ponovnom primjenom tradicionalnih materijala i konstrukcija poput vapnenog morta, suhozida, zidova od zbijene gline i sl.
sl. 4. Kolažirana ploha (Desierto Plaza, Barakaldo, Španjolska)
Održivost u smislu proizvodnje i korištenja materijala podrazumijeva ekonomski učinkovito korištenje prirodnih resursa, 8 maksimalno korištenje obnovljivih izvora,9 izbjegavanje korištenja umjetnih (industrijski proizvedenih) materijala koji nisu biorazgradivi i dr., čime se utječe na smanjenje potrošnje energije, onečišćenja i emisije
stakleničkih plinova.
Odgovarajuće projektiranje i izvedba vanjskih prostora također mogu doprinjeti održivosti, ugradnjom materijala i izvedbom konstrukcija prikladnih pojedinoj lokaciji i načinu korištenja,10 redukcijom ‘toplinskih otoka’ 11 i sl.
Stalno unaprjeđivanje standarda oblikovanja, funkcionalnosti, sigurnosti, ekonomičnosti, trajnosti i održivosti uređenja vanjskih prostora uvjetuje poznavanje tehničkih i oblikovnih svojstava različitih materijala kojima arhitektonske ideje mogu biti na kvalitetan način ostvarene (materijalizirane), kako onih tradicionalno korištenih tako i suvremenih.
sl. 5. Primjena suvremenih materijala i tehnologija (Blue Carpet, Newcastle, Velika Britanija)
Kataloškim pregledom ovog udžbenika obuhvaćeni su materijali koji se sukladno svojim karakteristikama koriste za izvedbu različitih elemenata uređenja vanjskih prostora, pri čemu ih možemo podijeliti na arhitektonsko-građevne i prirodne.
Arhitektonsko-građevne materijale čine proizvodnim/obrtničkim procesima prerađeni/obrađeni prirodni materijali (kamen, opeka/keramika, drvo, metali) i umjetni/proizvedeni materijali (beton, asfalt, staklo, plastične mase), dok prirodne materijale odnosno elemente koji se pri izvedbi vanjskih prostora koriste u izvornom/prirodnom obliku predstavljaju biljke, zemlja/tlo i voda.
Prema tradiciji korištenja za izvedbu elemenata/konstrukcija u vanjskim prostorima možemo razlikovati povijesne materijale (tlo, biljke, voda, kamen, keramički materijali i metali) i suvremene materijale (beton,12 asfalt, staklo 13 i plastične mase).
Tablica 1. Karakteristična prostorna masa, tlačna/vlačna čvrstoća i toplinska provodljivost različitih grupa materijala
Svojstva materijala određena su njihovom strukturom, koja kod čvrstih (krutih) tijela može biti kristalna 14 ili amorfna,15 dok je kod prirodnih materijala organska. Struktura arhitektonsko-građevnih materijala određena je njihovim sastavom, pri čemu prirodne arhitektonsko-građevne materijale u pravilu čini jedan (osnovni) materijal,16 dok su umjetni materijali najvećim dijelom kompozitni.17
Prirodni materijali poput metala i magmatskih stijena imaju strukturu sličnu kristalnoj, umjetni materijali kao što su staklo i polimeri predstavljaju amorfne strukture, dok većinu arhitektonsko-građevnih materijala poput betona, asfalta, keramičkih materijala, sedimentnih stijena i sl. karakterizira složena i nepravilna struktura (mješavina kristalne i amorfne) uvjetovana kompozitnim sastavom.
Tablica 2. Albedo vrijednosti ploha različitih materijala
Osnovna svojstva arhitektonsko-građevnih materijala možemo podijeliti na fizikalna (oblik, dimenzije, gustoća, poroznost, vlažnost, makro i mikro struktura), mehanička (tvrdoća, čvrstoća, elastičnost, plastičnost, lomljivost, žilavost), toplinska (vodljivost topline i zapaljivost), električna (vodljivost električne struje), akustička (vodljivost zvuka), kemijska (kemijska vrsta i sastav) te fizikalno-kemijska (skupljanje, bubrenje, upijanje vode, otpornost na mraz i zavarivost).18
sl. 6. Različite površinske obrade vapnenca (špicano, brazdano, štokano, štokano i četkano, rezano)
Uz tehničke karakteristike koje određuju ‘uporabna’ svojstva materijala, u kontekstu održivoga građenja u suvremenim vanjskim prostorima ovisno o lokaciji izvedbe (podneblju) potrebno je uzeti u obzir i albedo vrijednost korištenih materijala, koja predstavlja količinu refleksije Sunčeva zračenja s plohe pojedinog materijala određene strukture i boje,19 pri čemu materijali s većom albedo vrijednosti imaju manji postotak apsorpcije Sunčeva zračenja, što rezultira manjim zagrijavanjem (plohe) materijala, a time i manjim zagrijavanjem okolnoga zraka, budući da je i količina topline koja se konvekcijom odaje s plohe manja, čime se pridonosi redukciji ‘toplinskih otoka’ u urbanim sredinama.
sl. 7. Različite vrste biljaka za oblikovanje živice (šimšir, lovor, lovorvišnja, tisa)
Oblikovna svojstva arhitektonsko-građevnih materijala poput boje, strukture, teksture, transparentnosti, refleksije i sl. najznačajnija su za (vidljive) konstrukcije i obloge, a uvjetovana su kemijskim i fizičkim sastavom osnovnog ili sastavnih materijala te primjenjenom završnom obradom i/ili površinskom zaštitom, dok su oblikovna svojstva biljnog materijala određena volumetrijom pojedinih vrsta biljaka (prirodnom ili artificijelnom) 20 te oblikom, bojom, gustoćom, strukturom i teksturom njihovih sastavnih komponenti.21
1. perivoje, (krovne) terase, okućnice-vrtove
2. perivoje, parkove, trgove, šetališta, ulice
3. primjerice dinamičkim opterećenjima okolnoga prometa
4. prisutnost morske vode i/ili posolice, prosječna zimska temperatura, količina padalina, insolacija i sl.
5. iznimku čine reprezentativni (privatni ili javni) prostori u kojima su često korišteni i uvozni materijali, a konstrukcije su projektirane po uzoru na reprezentativne (strane) primjere pojedinoga povijesnog razdoblja
6. ponajprije željezničkog, pomorskog i riječnog prometa koji su omogućili niže troškove prijevoza građevnog materijala
7. legura čelika (inox, korten), aluminija, plastičnih masa, lameliranog drva, novih vrsta stakla i dr.
8. s manjenje energije potrebne za proizvodnju i prijevoz građevnog materijala, smanjenje onečišćenja uzrokovanog proizvodnjom i prijevozom materijala, korištenje nusprodukata proizvodnje i pročišćavanje otpadnih voda nastalih proizvodnjom materijala te recikliranje
9. korištenje drveta iz gospodarskih (planski sađenih) šuma, racionalno korištenje neobnovljivih izvora (kamena, gline, metala), uporaba organskih materijala i sl.
10. lokalni dostupni materijali, tradicionalno korištene konstrukcije i dr.
11. toplinske otoke predstavljaju izgrađeni(urbani) prostori s višom prosječnom temperaturom (ljeti 1°-3°C tijekom jutra, do 12°C navečer) od okolnih (neizgrađenih/ ruralnih) predjela, koja je uvjetovana manjim udjelom vegetacije te nepropusnošću i refleksijom izgrađenih ploha. [Holden, Liversedge, 2011: 10]. Redukcija toplinskih otoka može se postići smanjenjem udjela popločenih površina, očuvanjem postojeće i sadnjom nove vegetacije, korištenjem nevezanih (vodopropusnih) konstrukcija hodnih ploha te izvedbom horizontalnih i vertikalnih ploha materijalima visoke refleksivnosti i niske toplinske provodljivosti.
12. iako je beton korišten još u antičko doba, njegova intenzivna primjena kao materijala za izvedbu konstrukcija/elemenata u vanjskim prostorima počinje u 20. stoljeću
13. staklo kao građevni materijal ima dugu tradiciju korištenja (lijevano staklo korišteno je već u antičko doba), ali njegova primjena kao materijala za izvedbu elemenata u vanjskim prostorima počinje u 20. stoljeću razvojem prikladnih vrsta stakla poput armiranog, tlačenog, kaljenog i laminiranog
14. kristalna forma nastaje kristalizacijom plinovite ili tekuće materije, a odlikuje se pravilnim rasporedom elementarnih čestica (atoma i molekula). Kristalne forme karakterizira anizotropnost (svojstvo tijela da u različitim smjerovima imaju različita fizikalna svojstva poput tvrdoće, čvrstoće, elastičnosti, toplinske vodljivosti i sl.)
15. u amorfnim strukturama čestice materije su nepravilno raspoređene zbog čega imaju izotropna svojstva
16. s eventualnim dodatcima, primjerice sirova glina kao osnovni materijal za izradu opeke kojoj se u procesu proizvodnje dodaje manja količina agregata (pijeska, pepela, oksida i sl.)
17. kompozitni materijali su sastavljeni od najmanje dva materijala koji kao mješavina imaju svojstva koja svaki materijal zasebno ne bi imao, pri čemu u pravilu jedan predstavlja osnovni, a drugi vezni materijal.
18. Beslać, 1989: 18
19. najmanju albedo vrijednost imaju glatke crne plohe materijala velike toplinske provodljivosti, a najveću plohe bijele boje s naglašenom strukturom površine izvedene materijalom niske toplinske provodljivosti
20. prirodno razvijeni volumeni ili šišane forme (drveća i grmlja).
21. kod drveća i grmlja oblikovne komponente čine deblo i krošnja, kroz odnose međusobnih visina, boju i teksturu debla te veličinu, oblik, gustoću, boju, strukturu i teksturu krošnje
IZVORI FOTOGRAFIJA
Sl. 1. [Hegger, Auch-Schwelk, Fuchs, Rosenkranz, 2006: 41]
Sl. 2. [Krauel, 2009: 10]
Sl. 3. [Kottas, 2007: 75]
Sl. 4. [Krauel, 2009: 10]
Sl. 5. [Gaventa, 2006: 29]
Sl. 6. [Hegger, Auch-Schwelk, Fuchs, Rosenkranz, 2006: 42]
Sl. 7. [Brookes, 2002: 266, 267]
Izvor: Članak je preuzet iz knjige "Materijali i konstrukcije u arhitekturi vanjskih prostora", autora Damira Krajnika i objavljen je u suradnji s knjižarom UPI2M BOOKS. Više informacija o knjizi možete dobiti putem niže navedenih kontakata.
