KAMIEŃ REAKTYWACJA

Czy obiekty architektoniczne nowej generacji będą składać się wyłącznie z nowych, rewolucyjnych materiałów? Nic z tych rzeczy! Do powrotu w wykorzystaniu materiałów pochodzenia naturalnego dołącza kamień – wielki, zapomniany budulec wszechczasów. Pełniąc funkcję strukturalną, w znakomitej większości okazuje się tańszy i bardziej ekologiczny od betonu oraz stali – niestety przywykliśmy do postrzegania go głównie jako okładziny.

Przez tysiące lat kamień naturalny służył jako podstawowy materiał budowlany. Od XIX wieku, na skutek rewolucji przemysłowej, jego rola w budownictwie zmieniła się. Przede wszystkim kamień, podobnie jak drewno oraz cegła, przestał być dominującym materiałem konstrukcyjnym – został zastąpiony przez stal i żelbet oraz nowe rozwiązania stworzone w celu zapewnienia większej izolacyjności. Nie został jednak całkowicie wyparty z budownictwa. Wręcz przeciwnie – do dziś kamień naturalny jest chętnie wykorzystywany jako szlachetna i trwała okładzina posadzek, schodów czy elewacji budynków. Zmianie uległa jednak forma, w jakiej występuje – współczesna kamieniarka nie składa się już z masywnych, układanych jeden na drugim elementów, lecz cienkich płyt zawieszonych na konstrukcji wsporczej, stanowiących reprezentacyjną, zewnętrzną okładzinę wielowarstwowej przegrody budowlanej. W ostatnich latach pojawiają się coraz śmielsze i innowacyjne projekty wykorzystujące kamień. Czy rewelacyjne cechy tego naturalnego materiału zostaną z powrotem docenione?

Współczesne projekty
Przyglądając się najciekawszym projektom z kamienia naturalnego, trudno dostrzec wyraźne innowacje. Można wręcz odnieść wrażenie, że wraca się do sprawdzonych rozwiązań historycznych. W kwestii form kamiennych ciężko będzie czymkolwiek zaskoczyć – wszystko bowiem widzieliśmy już w gotyku, baroku oraz renesansie – epokach mistrzowskich pod względem wykorzystania kamienia naturalnego w architekturze. Innowacje będą zatem dotyczyć narzędzi używanych do projektowania, produkcji i montażu kamieniarki oraz przede wszystkim tego, jak elementy kamienne mogą współpracować z innymi materiałami.

Podobnie jak w przypadku drewna, kamień naturalny może być wykorzystywany jako element struktur hybrydowych. Przykładem takiej struktury jest opracowany we Włoszech prototyp sklepienia kamiennego o nazwie Hypar Vault – nawiązujący do geometrii elementów składowych – paraboloidy hiperbolicznej. Przyjęcie takiej formy zminimalizowało powstałe w procesie produkcji odpady praktycznie do zera.

Każdy z wapiennych bloków zawiera otwór. Przeprowadzono przez nie kable, które w ostatniej fazie montażu zostały sprężone. Wynikiem tego jest lekka ażurowa struktura. Przynosi skojarzenia z kablobetonem. Beton, podobnie jak kamień, dobrze znosi działanie sił ściskających, gorzej rozciągających. Powrót do kamienia powinien polegać w pierwszej kolejności na zrozumieniu i wykorzystaniu jego naturalnych właściwości fizycznych.

Architekci AAU ANASTAS zastosowali strukturę hybrydową w praktyce. Niewielki sklepik będący rozbudową klasztoru opactwa benedyktyńskiego w Abu Ghausz (Jerozolima, Izrael) posiada płaski kamienny strop wykonany techniką opracowaną w XVII wieku. Każdy ze 169 elementów zazębia się, tworząc samopodtrzymującą strukturę dodatkowo sprężoną kablami. Umiejętność takiego ukształtowania elementów kamiennych lub drewnianych nazywana jest stereotomią, rozwiniętą już w czasach starożytności.

Powrót do kamienia naturalnego w dużej mierze polega na odwadze sięgnięcia po sprawdzone historyczne techniki oraz dostosowania ich do dzisiejszych wymogów.

Innowacyjne technologie pozwalają na dokonanie rzeczy wcześniej niemożliwych z kamieniem naturalnym. Na Biennale w Wenecji w 2018 roku pojawił się pawilon wykonany z wygiętych tafli marmuru (Sheltering Under Marble Skies). Kamień został pokryty włóknem szklanym, dzięki czemu stworzył rodzaj kamiennej „sklejki”. Następnie został wygięty, tworząc sklepienie kolebkowe o wymiarach 5 m długości x 1,5 m wysokości i grubości zaledwie 25 mm(!).

Powrót do kamienia polega nie tylko na kształtowaniu ekstrawaganckich form oraz prototypów, lecz przede wszystkim na przywróceniu jego roli budulca. W Plan-les-Ouates (Genewa, Szwajcaria) powstał zespół obiektów mieszkalnych skonstruowanych z bloków wapiennych (Perraudin Architecture). Aby sprostać wymogom projektu, modernizacji musiała ulec linia wydobywcza i produkcyjna materiału. Mimo iż wykorzystanie jednorodnego kamienia jako materiału konstrukcyjnego wydaje się czymś oczywistym w kontekście minionych epok, to dzisiaj wywołuje niemałe emocje. Kontrowersje wzbudził budynek przy ulicy Clerkenwell Close 15 w Londynie, zaprojektowany przez architekta Amin Taha. Fasada obiektu składa się z monolitycznych, dostarczonych bezpośrednio z kopalni bloków kamiennych. Bloki zostały ustawione jeden na drugim, stanowiąc zewnętrzną strukturę – ustabilizowaną za pomocą elementów stalowych. Surowy charakter fasady potęguje to, iż bloki zostały właściwie nieobrobione – zawierają ślady odwiertów oraz naturalną pękniętą powierzchnię powstałą w procesie odrywania skały. Fasada została zgłoszona do rozbiórki przez lokalny urząd, jednak po długim czasie batalii prawnej budynek ostatecznie uzyskał pozwolenie na użytkowanie.

Architekt Amin Taha jest czynnie zaangażowany w promowanie powrotu do kamienia oraz najnowocześniejszych technik jego wykorzystania w budownictwie. Jednym z eksponatów jego wystawy o nazwie The New Stone Age w Building Centre był model 30-piętrowego budynku biurowego zaprojektowanego w całości z wapienia. Według szacunków dla tego projektu zastosowanie kamienia naturalnego zamiast stali i betonu jako materiału konstrukcyjnego struktury, trzonu oraz stropów zredukowałoby koszty o 75% oraz emisję CO2 o 95%. Głównym powodem takich oszczędności jest fakt, że beton i stal muszą posiadać izolację przeciwpożarową oraz termiczną, a następnie zostać pokryte okładziną. Kamień natomiast może pozostać wyeksponowany. Istotną kwestią jest pokazanie pełnego potencjału kamienia – nie tylko jako elementu dekoracyjnego.

Reaktywacja – ale po co?
Jedną ze szczególnych cech kamienia naturalnego jest jego niepowtarzalność. Na podstawie badań przeprowadzonych przez firmę Interface stwierdzono, że ludzie czują się najlepiej wśród powierzchni o unikatowym wyglądzie. Czujemy się dobrze wśród zieleni, gorzej wśród sztucznych, powtarzalnych wzorów. A każdy cal kamienia naturalnego jest unikatowy. Ta właśnie cecha powoduje, że chętnie wybieramy kamień jako okładzinę wnętrz naszych domów. Pojedyncza płyta kamienna potrafi być niczym dzieło sztuki przypominające nam o wielkim kreatorze, jakim jest Natura. Z tego powodu najdroższe rezydencje na świecie wykonane są w głównej mierze z wysokiej jakości marmurów, granitów, alabastrów. Naturalny kamień podnosi wartość nieruchomości.

W ciągu ostatniego stulecia kamień naturalny otrzymał konkurencję w postaci nowych, wytwarzanych sztucznie materiałów. Szaleństwem jest to, że w procesie produkcji betonu wydobytą skałę kruszymy i poddajemy obróbce cieplnej, w trakcie której tracimy ok. 60% jej właściwości strukturalnych. W następstwie tego w środku musimy umieścić zbrojenie stalowe… Przekonujemy się jednak, że sposób, w jaki przetwarzamy surowce, wytwarzamy energię, przedmioty czy wznosimy budynki, działa bardzo szkodliwie na środowisko. Ludzie mają dosyć sztuczności. Wracamy do tego, co naturalne, pierwotne i prawdziwe.

W ostatnich latach z wielkim impetem rozwijają się nowe kierunki proekologiczne, takie jak zero waste, cradle-to-cradle, biofilia czy biomimikra, które zaczynają mieć wyraźny wpływ na to, jak projektujemy, produkujemy oraz żyjemy. Pojawia się zapotrzebowanie na materiały trwałe, dobrej jakości, wykorzystujące minimalne zasoby energii do wytworzenia, posiadające zerowy lub niski ślad węglowy i oddziałujące pozytywnie na środowisko. Kamień naturalny spełnia te założenia w 100%. Wykorzystanie materiałów ze źródeł lokalnych ma kluczowy wpływ na ochronę środowiska głównie ze względu na niski ślad węglowy. Polska posiada własne złoża bogate w granity, marmury, piaskowce i wapienie, które czekają na wykorzystanie w projektach przez architektów.

Kamienne struktury oraz okładziny w budynkach pozwalają zmniejszyć emisję CO2 o 60–90% w porównaniu do konwencjonalnych metod używanych dla tych elementów budynku. Kamień naturalny jest tani i trwały; posiada ogromne zalety estetyczne oraz ekologiczne, zasługując na mocną pozycję w budownictwie XXI wieku. Wygląda na to, że szybko się nie znudzi, a jego pokłady nie wyczerpią – wszak żyjemy na wielkiej zastygłej skale.