Miedź w architekturze

Miedź w architekturze
Budynek Biblioteki Uniwersytetu Warszawskiego

Miedź jest materiałem nie tylko dekoracyjnym, ale i szlachetnym, a także wyjątkowo trwałym i niezawodnym. Zachowało się wiele starych budynków, które posiadają kilkusetletnie i nadal w pełni funkcjonujące pokrycia wykonane z miedzi.

Miedź w architekturze stosuje się dokładnie tak samo, jak inne metale (np. aluminium, cynku, stal nierdzewna), ale z uwagi na specyficzne cechy tego materiału (tworzenie patyny, przewodność elektryczną oraz nieodporność na powierzchnie bitumiczne) należy ściśle przestrzegać zasad dotyczących rozwiązań architektonicznych.
Miedź odgrywa ważną rolę nie tylko przy renowacji starych zabytkowych budowli. Coraz częściej jest stosowana do wykonywania pokryć dachowych i elewacyjnych nowoczesnych budynków. Żaden inny materiał dachowy nie posiada takich własności plastycznych. Doskonale poddaje się formowaniu, co powoduje że jest idealnym pokryciem skomplikowanych konstrukcji dachowych. Daje szerokie możliwości przy kształtowaniu różnorodnych i wyjątkowych form architektonicznych.

Własności miedzi

Skład chemiczny i własności mechaniczne miedzi stosowanej na pokrycia dachowe i fasadowe określone są normą europejską EN 1172. Do ważniejszych własności miedzi należy jej odporność na ogień. Uniemożliwia przenikanie ognia, co powoduje, że gaszenie jest łatwiejsze i często dzięki niej można ocalić dach.
Inną cechą charakterystyczną miedzi jest powolne utlenianie się jej powierzchni i powstawanie nalotu zwanego patyną. Proces powstawania patyny jest naturalny – tworzy ona warstwę ochronną, która zabezpiecza materiał przed dalszą korozją. W razie wystąpienia uszkodzenia mechanicznego taka powierzchnia sama się regeneruje (zabliźnia).

Zielona, brązowa, czarna

Patyna powstaje z różnych soli miedzi, a jej kolor w dużym stopniu zależy od składu powietrza atmosfery (różnej w różnych regionach geograficznych). Ważne jest również przestrzenne rozmieszczenie płyt miedzianych. Na strzelistych wieżach lub stromych dachach patyna najczęściej będzie zielona. Na powierzchniach pionowych, takich jak okładzina fasad, jest ciemnobrązowa lub nawet czarna, a zielony kolor nie pojawia się nigdy. Proces ten przebiega inaczej, jeśli powierzchnia jest narażona na wpływ substancji szkodliwych, takich jak kwaśne deszcze. W takim przypadku oksydacja (utlenianie) jest szybsza i faza brązowa może być pominięta. Skład atmosfery ma zasadniczy wpływ na zmiany koloru powierzchni i wpływa jednocześnie na to, jak szybko powstaje patyna. Wielu inwestorów i projektantów chce już podczas montażu miedzi uzyskać takie barwy, które normalnie pojawiają się dużo później w trakcie naturalnego procesu patynizacji, po kilku lub kilkudziesięciu latach. Czołowi producenci blachy miedzianej w swojej ofercie handlowej mają blachy oksydowane na ciemnobrązowo i zielono, a najnowszym produktem jest blacha miedziana powlekana cynkiem, przypominająca blachę cynkową. Dostępna jest także szeroka gama blach stopowych z mosiądzu, brązu oraz tzw. nowego złota (stopu miedzi z aluminium).

Łączenie blach

Podczas projektowania i budowy zawsze pojawia się kwestia zapewnienia jak najdłuższej trwałości wszystkich elementów konstrukcyjnych oraz jak największego zminimalizowania ryzyka uszkodzeń. Ze względu na swoją wyjątkową przewodność elektryczną miedź reaguje elektrochemicznie w środowisku z innymi mokrymi metalami, co prowadzi do występowania korozji szczelinowej przy kontakcie z nimi. To z kolei doprowadza do poważnego pogorszenia się jakości takich metali jak stal, cyna czy aluminium. Bezproblemowe łączenie montażowe miedzi jest możliwe jedynie ze stalą nierdzewną i aluminium powlekanym. Bardzo ważnym zagadnieniem związanym z wykonywaniem pokryć dachowych i fasadowych jest konieczność zapewnienia zmiany wymiarów powierzchni pokrycia wskutek różnicy temperatury. Powierzchnia dachu lub fasady musi wytrzymać przesunięcia blachy i jednocześnie musi spełniać wszystkie wymagania dotyczące wodoszczelności, odporności na mróz, być trwała i silna. Arkusze blachy miedzianej znakomicie dają się formować i nie przepuszczają wilgoci. Wymiary arkuszy powinny być tak dopasowane, a złącze tak wykonane, aby umożliwiły przesunięcia wywołane rozszerzeniem termicznym przy jednoczesnym zabezpieczeniu przed przenikaniem wilgoci wzdłużnych tych łączeń. Arkuszy blachy nigdy więc nie wolno łączyć bezpośrednio z warstwą podkładu w sposób uniemożliwiający przesunięcia. Sąsiadujące ze sobą arkusze łączy się ze sobą przy pomocy rąbków i mocuje do powierzchni przy użyciu uchwytów (żabek/łapek) po zagięciu. Takie rozwiązanie zapewnia powstawanie przestrzeni dylatacyjnej, a arkusze mogą się rozszerzać bez powstawania widocznych deformacji, wygięć i uszkodzeń. W praktyce najpowszechniej występują dwa rodzaje łączenia blach: rąbek stojący lub leżący oraz łączenia na listwach (łatach).

Koszty

Miedź jako materiał jest kojarzona z wysokimi kosztami. Koszt 1 m² powierzchni miedzianej jest ok. trzykrotnie wyższy od powierzchni z aluminium i ok. dwukrotnie od powierzchni z tytan-cynku. Jednak zastosowanie miedzi nie wymaga ponoszenia dodatkowych wysokich kosztów związanych z późniejszą konserwacją  i renowacją powierzchni, jakie należy ponosić przy innych rodzajach materiału. Dodatkowo wysoka trwałość powierzchni dochodząca do ok. 100 lat przewyższa znacznie średni okres eksploatacji powierzchni wykonanych z innych materiałów co jest dodatkowym bonusem zastosowania tego materiału.

Budynki na świecie

Miedź na dachach i elewacjach jest stosowana zarówno w postaci klasycznej, jak i wstępnie oksydowanej (kolor brązowy) oraz wstępnie patynowanej (kolor jasnozielony). Oprócz blachy miedzianej i stopowej coraz częściej na fasady budynków stosuje się siatki i perforowane blachy według indywidualnych projektów stworzonych przez architektów. Najbardziej znane światowe i europejskie realizacje z wykorzystaniem miedzi to The de Young Museum w San Francisco z fasadą z perforowanej miedzi klasycznej.


Kaplica pogrzebowa św. Wawrzyńca w Vantaa w Finlandii to nagrodzony projekt architektoniczny, obrazujący pielgrzymowanie chrześcijan z doczesności do wieczności. Jej dach pokryto patynowaną miedzią, wiele sufitów wykończono ruchomymi, perforowanymi panelami z miedzi. Szklane ściany kaplicy wychodzące na stronę cmentarza są pokryte patynowaną siatką miedzianą, która działa jak ekran między przestrzenią zewnętrzną a wnętrzem obiektu. Siatka miedziana również zmniejsza obciążenie cieplne od nasłonecznienia. Ten projekt zdobył I nagrodę w Europejskim Konkursie o Nagrodę Miedź w Architekturze.
Innym ciekawym przykładem zastosowania tego materiału jest Chronosfera, nowy budynek firmy jubilerskiej i zegarmistrzowskiej Serafino Consoli, specjalizującej się w ekskluzywnej biżuterii, a szczególnie w zegarkach, stojący w Grumello del Monte we Włoszech. Złocisty stop miedzi z aluminium stanowi czytelne nawiązanie do funkcji budynku. Zwieńczeniem cylindrycznej formy jest tradycyjna olbrzymia tarcza zegara ze wskazówkami.

Miedziana architektura w Polsce

Prekursorem zastosowania miedzi w budynkach użyteczności publicznej w Polsce był prof. Marek Budzyński. Jest on autorem dwóch budynków z fasadą z miedzi wstępnie oksydowanej. Biblioteka Uniwersytecka w Warszawie jest połączeniem surowego szarego betony z żywą, jasnozieloną, wstępnie patynowaną miedzią oraz zielenią ogrodów otaczającą bibliotekę. W projekcie fascynuje związek natury i zaawansowanej techniki. Bryła budynku znakomicie wkomponowana jest w krajobraz Powiśla, podnóża Skarpy Warszawskiej. Główna elewacja jest miękko wygięta w łuk. Fasadę gmachu tworzą księgi wysokie na siedem metrów.

Pałac Sprawiedliwości, siedziba Sądu Najwyższego, jest najważniejszym budynkiem użyteczności publicznej, w którym nowoczesne rozwiązania architektoniczne wkomponowano w historyczną architekturę istniejących budowli. Szklana fasada ze szkła refleksyjnego ma oprawę w postaci kolumnady z patynowanego brązu i miedzi. Rośliny (krzewy, drzewa i trawy) na kolumnach i na placu są traktowane jak zindywidualizowany detal architektoniczny.
Kolejne prestiżowe miedziowe realizacje projektów to: Muzeum Historii Żydów Polskich w Warszawie Rainera Mahlamäkiego oraz Narodowe Forum Muzyki we Wrocławiu i Wydział Lingwistyki UW w Warszawie zaprojektowane przez Stefana Kuryłowicza.

Dowiedz się więcej

Oceń artykuł
5,00 / 1 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i dodaj swój komentarz

Autor: Kazimierz Zakrzewski

Źródło: Europejski Instytut Miedzi

Polecamy Ci również

Zobacz także