Facebook

Architektura kamieniem się toczy

Z:A 78

KATEGORIA: Temat wydania

Nowoczesne technologie obróbki kamienia oraz szybki dostęp do skał wydobywanych w różnych zakątkach świata w połączeniu z wizją architektów i wiedzą branży przyczyniają się do realizacji odbiegających od tradycyjnych wzorców i ponadczasowych obiektów.

Specyfika kamienia naturalnego nie daje możliwości pełnego skatalogowania produktów. Przy stosowaniu tego materiału niezbędny jest bezpośredni kontakt projektanta z kamieniarzem i dialog na linii idea – realizacja. Coraz mniej powszechna bywa opinia, że kamień naturalny to surowiec drogi i trudny w obróbce. Rozwój technologii obróbki kamienia oraz możliwość skorzystania z materiałów wydobywanych w dalekich zakątkach globu sprawiły, że ten surowiec zyskuje zupełnie nową, wyjątkową pozycję. Zastosowanie projektowania komputerowego, maszyn CNC, lin diamentowych, urządzeń wykorzystujących strumień wody pod wysokim ciśnieniem oraz skanerów 3D pozwala precyzyjnie, szybko, powtarzalnie i ekonomicznie ciąć nawet bardzo złożone formy. Przykładem odejścia od tradycyjnych wzorców obróbki kamienia i odważnego eksperymentowania z innowacjami jest działalność włoskiego projektanta – Raffaella Galiotta, którego projekty są interakcją między kamieniem a technologią. Jednocześnie zaznacza on wśród projektantów i kamieniarzy potrzebę świadomego gospodarowania materiałem, który ma miliony lat i został stworzony przez samą naturę. Zrównoważony rozwój stanowić bowiem powinien znaczący czynnik w procesie projektowym i obróbczym. Racjonalne i przemyślane wykorzystanie bloku skalnego zwiększa wydajność materiału, redukując ilość odpadów praktycznie do zera, dodatkowo nowoczesna technologia przyśpiesza proces obróbczy, minimalizuje koszty i zwiększa tym samym wydajność firm kamieniarskich.

 

Marmurowa powłoka łuku Arcolitico, proj. Raffaello Galiotto Design, fot. Raffaello Galiotto Design

Lekkie marmurowe powłoki
Arcolitico to eksperymentalny łuk paraboliczny (autorstwa Rafaello Galiotto) ze stalową konstrukcją wsporczą pokrytą marmurem, w którym projektant założył minimalne zużycie materiału. Ten ponad 14-metrowy obiekt składa się z 34 zachodzących na siebie marmurowych pierścieni, przy czym każdy z nich – z czterech ćwiartek, co daje 136 różnych elementów. Wszystkie one zostały wycięte z „chirurgiczną dokładnością” z czterech bloków skalnych. Odbyło się to dzięki zastosowaniu numerycznej kontroli obróbki, skorelowanej z parametrycznym projektem wykonania poszczególnych elementów, co w połączeniu z precyzyjnym schematem montażu pozwoliło w sposób ekonomiczny i szybki uzyskać oczekiwany efekt. Łuk stanowi punkt orientacyjny przy centrum dystrybucji Margraf Company w Gambellara niedaleko Werony.

Marmurowa powłoka łuku Arcolitico projektu Raffaella Galiotta, fot.Raffaello Galiotto Design

Plastyczność kamiennych fasad
Galiotto w projekcie falistej marmurowej fasady Ripple udowodnił, że kamienną elewację, składającą się z 350 pojedynczych elementów, można wykonać w sposób ekonomiczny. W tym przypadku model 3D został przeniesiony z komputera na prawdziwy materiał w jednym kroku, natomiast przy innych materiałach dodatkowa obróbka, jak odlewanie czy cięcie wydłużyłaby czas i podniosła koszty realizacji. Niezmiennie projekt oparty został na zasadzie, by wyprodukować jak najmniejszą ilości odpadów przez wykorzystanie bloku skalnego niemalże w całości.  
Elewacja z falistego kamienia obejmuje całkowitą powierzchnię 600 m², ma 20 m długości i 10 m wysokości. Stanowi ona część wejściową centrum logistycznego Margraf w Gambellara we Włoszech. Każdy element elewacji ma swoją indywidualną geometrię – wynika to z dążenia do takiego efektu estetycznego tak, by po złożeniu w całość elementy stanowiły doskonałą ciągłość. Two Union Square to jeden z elitarnych adresów biznesowych w Seattle, którego przebudowa według projektu pracowni NBBJ obejmowała m.in. realizację kamiennej ściany (okalającej wewnętrzny rdzeń budynku) ze strukturalnym wzorem. Wzór tworzą graniastosłupy, czworościany i nieregularne piramidy, wznoszące się ponad płaską okładzinę z trawertynu. Każdy element ma swoją własną geometrię, co wymagało dokładnych specyfikacji w zakresie cięcia i montażu kamienia. W pierwszym etapie wykonany został model BIM, wykorzystany do numerycznej obróbki oraz do przygotowania projektu montażowego. Projekt pokazuje potencjał naturalnego kamienia – dzięki technologii CNC i cięciu za pomocą liny diamentowej, zrealizowany został on szybko i ekonomicznie, pokazując więcej możliwości niż w przypadku alternatywnych materiałów.

 

Meandrująca kamienna fasada winnicy Maison Delas Frères we Francji projektu Carl Fredrik Svenstedt Architekt, fot. Sergio Grazia

Inną imponującą realizacją z głównym udziałem kamienia jest budynek winnicy Maison Delas Frères w małym francuskim miasteczku Tain-l'Hermitage, w dolinie Rodanu. Strukturalna pofalowana elewacja sprawia, że gra światła na jasnych porowatych płaszczyznach piaskowca zapewnia spektakl przez całą dobę. Technologia jej obróbki i montażu wynika ze specyfiki obiektu – masywne elementy elewacji są niczym bastion chroniący przed czynnikami atmosferycznymi, a dodatkowo cała instalacja została zaprojektowana tak, aby zyskać odporność na trzęsienia ziemi. Fasada ma ponad 80 m długości i do 8 m wysokości, składa się z 303 masywnych bloków piaskowca - każdy o indywidualnej geometrii, cięty linami diamentowymi. Kamienne elementy elewacji połączone zostały stalowymi linkami w kierunku poprzecznym oraz zakotwione w fundamencie. Wywiercone w kamieniu otwory na prowadnice lin zabezpieczone zostały metalowymi tulejami, by w czasie eksploatacji zabezpieczyć materiał przed zniszczeniem. Na etapie projektu przeprowadzona została analiza, z której wyniknęło, że cięcie kamienia na wymiar nowoczesnymi piłami linowymi jest znacznie tańsze i szybsze w zestawieniu z wykonaniem tej samej formy w konstrukcji żelbetowej. Innym aspekt dotyczy estetyki – kamień nadaje architekturze wyjątkową elegancję, a z upływem czasu pokrywa się patyną, która jeszcze podnosi walory estetyczne materiału.

Spektakl we włoskim teatrze kamienia
Włoski przemysł kamieniarski można uznać za wiodący w rozwoju technologii obróbki kamienia. Znakiem tego była zainaugurowana w 2015 roku przestrzeń wystawiennicza „The Italian Stone Theatre” na targach Marmomac w Weronie, której wieloletnim kuratorem jest wspomniany Raffaello Galiotto. Założenie „kamiennego teatru” stanowi sprzężenie przemysłowej produkcji kamienia naturalnego z projektowaniem i sztuką. Targi stały się miejscem spotkań oraz dialogu architektów i projektantów o międzynarodowej renomie z włoskimi firmami kamieniarskimi. Efektem są prace i instalacje prezentujące piękno kamienia naturalnego w nowej formie, stanowiące swoistego rodzaju odkrycie zarówno dla autorów projektów, rzemieślników, jak i dla pozostałych odbiorców. Ekspresja artysty przenoszona zostaje na model, a oprogramowanie do projektowania parametrycznego pozwala na manipulowanie interakcjami geometrycznymi i szybkie generowanie w projekcie widoku 3D, co daje możliwość przetwarzania geometrii na bieżąco, w zależności od pomysłu i kontekstu przestrzennego. Model cyfrowy stanowi element wyjściowy do opracowania technologii obróbki. Następnie dobierane są narzędzia i ustalane ścieżki pracy maszyny, by proces obróbczy uzyskał oczekiwany efekt w krótkim czasie przy racjonalnym zużyciu materiału oraz minimalnym wykorzystaniu narzędzi i energii. Tematy prac prezentowanych podczas targów wpisują się w obszar designu, wzornictwa i sztuki.

Materia Litica, modułowe elementy kamienne prezentowane podczas targów Marmomac, proj. Raffaello Galiotto Design, fot. Raffaello Galiotto Design

Finezja i lekkość kamienia
Rzeźba projektu francuskiego rzeźbiarza Sylvestra Gauvrita realizowana w czasie targów Marmomac w 2019 roku pokazuje, jak plastycznym materiałem jest kamień. Dzięki najbardziej zaawansowanej technologii artysta może wyrazić wyjątkowość i georóżnorodność tego surowca, podczas projektowania budynków, obiektów małej architektury i wyposażenia. Kreatywność architektów, projektantów i artystów znajduje środki wyrazu poprzez najnowocześniejsze techniki obróbki. 
Lampa Genesi, autorstwa Raffaella Galiotta, prezentowana na targach Marmomac w 2017 roku jest obrazem możliwości zastosowania, kamienia w designie. Składa się ona z 36 półprzezroczystych marmurowych pierścieni i wyposażona jest w wewnętrzne źródło światła LED. Pierścienie połączone są ze sobą za pomocą stalowych linek przechodzących przez wydrążone w kamieniu otwory. Elementy zostały wycięte przez strumień wody na sześciu trapezowych kawałkach marmuru. Kształt, otwory i finalna forma lampy są efektem opracowania parametrycznego modelu, wysokiej jakości wykonania i technologii ciecia.
Galiotto często podkreśla, że fundamentem jego pracy są wyroby codziennego użytku, a nie dzieła sztuki, można jednak pokusić się o stwierdzenie, że kamienne segmenty wyglądają jak arcydzieła. Zabawa światłem w załamaniach kamienia oraz podkreślanie struktury, porowatości i transparentności materiału sprawiają, że pomimo powtarzalnych mechanizmów cięcia, każdy panel jest niepowtarzalny.

Innowacyjne budownictwo kamienne
Przykładem eksperymentowania z obróbką kamienia w większej skali jest realizacja pawilonu zewnętrznego „Hortus Moduli”, autorstwa Giuseppe Fallacarego z Shajay Bhooshan z Zaha Hadid Architects Code w ramach targów Marmomac 2019. Konstrukcja łączy architekturę i design z umiejętnością stereotomii w nowoczesnym wydaniu. Projekt obrazuje transformację i innowację w kulturze kamienia poprzez połączenie cyfrowej technologii projektowania, inżynierii, produkcji oraz tradycyjnego włoskiego budownictwa. Pawilon składa się z pięciu powtarzalnych sklepionych modułów, które są współczesną interpretacją przestrzeni dziedzińca otoczonego arkadami.
Tessuto Litico to projekt kamiennej tkaniny wzorowany na strukturze bluszczu. Osłona złożona jest z kamiennych tesser (przypominających tę roślinę), połączonych stalową linką. Gramatura tkaniny kamiennej wynosi 55 kg/m², może osiągnąć nawet 6 m wysokości w jednym kawałku. To rozwiązanie pozwala na osłonięcie ażurową kamienną powierzchnią dosotosowaną do struktury budynku o dowolnym kształcie, z pojedynczą lub podwójną krzywizną.

Wizja szybkiej renowacji kamiennych detali
Kamień ma szerokie zastosowanie w obiektach monumentalnych, szczególnie historycznych. Renowacja zabytków wymaga odtworzenia detali architektonicznych według precyzyjnych wymiarów i proporcji. Tradycyjne metody obróbki coraz częściej są zastępowane przez skanery laserowe oraz urządzenia sterowane numerycznie, zapewniając możliwość szybkiego wycinania klasycznych profili w sposób powtarzalny i przy niewielkim wkładzie pracy rąk ludzkich.
Sagrada Familia po ponad 100 latach nadal jest placem budowy. Szanse na szybkie ukończenie prac daje wykorzystanie precyzyjnego skanowania i prototypowania 3D obiektu, co umożliwia pracę w skali i na poziomie szczegółowości dotychczas nieosiągalnym. Detale dekoracyjne, niegdyś wycinane przez wykwalifikowanych rzemieślników, są teraz wykonywane przez maszyny na podstawie wzorów cyfrowych. Centrum obróbcze, które znajduje się bezpośrednio na budowie w tym wypadku, obsługiwane było przez informatyków i operatorów obrabiarek sterowanych numerycznie..

Kamienne panele strukturalne, proj. Lithos Design, fot. Muri di Pietra / Lithos Design

 

Nowa jakość projektowania
Opisane realizacje są cząstką efektu rozkwitu nowoczesnej technologii obróbki kamienia, należy jednak pamiętać, że warunki tego procesu i możliwość zastosowania danego surowca w decydującej mierze zależą od właściwości fizycznych, mechanicznych oraz technologicznych skały. Odpowiedni dobór materiału do danej realizacji gwarantuje efekt estetyczny, trwałość oraz ponadczasowość. Śledzenie postępów twórczej robotyki w architekturze, sztuce i projektowaniu oraz głębsze zrozumienie geometrii, matematyki, czy umiejętności obsługi oprogramowania dają nowe możliwości budowania z wykorzystaniem kamienia. Rozwiązania stworzone do automatyzacji jego obróbki zapewniają dokładność, elastyczność i niezawodność przy skróconym czasie realizacji i obniżonych kosztach operacyjnych. Dzięki współczesnym rozwiązaniom informatycznym mamy więc do czynienia z zupełnie nową jakością projektowania architektonicznego.
Warto dodać, że poziom polskiej branży kamieniarskiej dorównuje standardom włoskiej technologii. Jest ona poddawana ciągłym ulepszeniom, aby podnieść kwalifikacje w zakresie oprogramowania i obsługi najnowocześniejszych maszyn. Polski Związek Kamieniarstwa stanowi kolebkę prężnie działających przedstawicieli branży, zapewniając konsultacje w trakcie wykorzystania kamienia w projektach. Wydaje się, że połączenie tej wiedzy i nowoczesnych technologii z pomysłowością architektów może dostarczyć nowych realizacji na poziomie dorównującym najlepszym światowym projektom.

Katarzyna Zych - Głuszyńska
Katarzyna Zych - Głuszyńska

absolwentka architektury krajobrazu i budownictwa, współpracuje z branżą kamieniarską od 10 lat, projektantka w pracowni Studio Krajobraz

reklama

Warto przeczytać