Использование камня в качестве строительного материала может сделать архитектуру более приятной как для строительства, так и для проживания, утверждает Тристрам Карфрэ, инженер Arup, работающий над Храмом Святого Семейства, в интервью «Каменный век 2.0».
Карфрэ, заместитель председателя инженерной фирмы Arup, считает, что потенциал камня в архитектуре выходит далеко за рамки того, к чему его обычно сводят в современном дизайне – роскошного поверхностного материала.
«Камень стал роскошным облицовочным материалом, независимо от того, используется ли он в качестве защиты от дождя или в качестве напольной плитки», — сказал Карфрэ Dezeen.
«Нам необходимо превратить камень из роскошного материала в утилитарный, который тоже оказывается красивым», — объяснил он.
«Мы должны начать демонстрировать потенциал камня».
Камень «многочисленный, натуральный, с низким содержанием углерода и красивый».
поговорил с Карфрэ в рамках «Каменного века 2.0», серии исследований потенциала этого материала как прочной, низкоуглеродистой альтернативы стали и бетону. По его мнению, возвращение камня в строительство дает множество преимуществ, наиболее очевидные из которых связаны с его качествами природного материала.
«Основное преимущество строительного камня заключается в том, что это универсальный, натуральный, низкоуглеродистый и красивый материал», — сказал Карфрэ.
«Это также может изменить процесс строительства и привести к созданию конструкции, сочетающей в себе натуральные материалы, традиционное мастерство и цифровое производство, чтобы создать здание, к которому люди смогут лучше относиться, которое доставляет больше удовольствия и благополучия».
Вверху: инженер Тристрам Карфрэ — сторонник строительного камня. Фото предоставлено Арупом. Вверху: в настоящее время он работает над проектированием Храма Святого Семейства в Барселоне. Фото Бернара Ганьона
Эту веру Карфрэ демонстрирует на собственном опыте в Храме Святого Семейства, где его команда в Arup помогает разработать всемирно известный проект, задуманный архитектором Антонио Гауди.
Его команда была приглашена Фондом Саграда Фамилия, чтобы помочь ускорить строительство и уменьшить вес одного из его многочисленных колоссальных элементов – башни Девы Марии – и все это «оставаться верным видению Гауди».
«Базилика, конечно, в основном построена из камня в виде монументальной кладки, почти так же, как все большие церкви и соборы», — пояснил он.
«Но фонд стремился ускорить строительство, и ему нужно было уменьшить вес одной из главных башен, Башни Марии, которую поддерживает склеп, построенный для гораздо меньшей церкви, спроектированной Франческо Вильяром до того, как был назначен Гауди».
Каменное строительство больше не является «неприятностью для соседей»
Для достижения этой цели компания Arup использовала современные методы строительства и разработала строительную систему на основе сборных каменных панелей.
«Вместе с архитекторами и строителями Саграды и инженерами 2BMFG мы совместно разработали концепцию использования сборных каменных панелей с последующим натяжением, которые можно было бы массово производить за пределами объекта, а затем быстро собирать на месте», — объяснил Карфрэ.
Благодаря использованию этих армированных каменных панелей вместо традиционных каменных блоков толщина каждого компонента была уменьшена примерно с 1200 миллиметров до 300 миллиметров, гарантируя, что башня находится «в пределах несущей способности фундамента первоначального склепа».
Компания Arup разработала систему строительства на основе сборных каменных панелей для храма Святого Семейства.
«Этот процесс производства и сборки также увеличил скорость строительства, освободив главный башенный кран для выполнения других задач большую часть времени», — сказал Карфрэ.
«Строительство Мэри Тауэр было настолько успешным, что впоследствии этот процесс был принят для всех основных башен, и пять из шести уже завершены».
Карфрэ сказал, что процесс использования строительного камня таким образом был усовершенствован за счет использования цифровых моделей информационного моделирования зданий (BIM), которые «команда дизайнеров Саграды впервые внедрила более 20 лет назад».
Модели BIM позволили строительной команде резать камни с помощью ленточных пил с алмазными насадками с компьютерным управлением, оставляя мастеру только отделку поверхности, что ускоряло строительство.
«Обнаженные грани каждого камня по-прежнему обрабатываются вручную любящими мастерами, чтобы создать эстетику, которая на протяжении веков вызывала удовольствие и улучшала благополучие», — сказал Карфрэ.
«Тем самым строительство превращается из грязной, шумной и трудоемкой соседской хлопоты в театральное представление: огромные, аккуратно изготовленные компоненты тихо и безопасно поднимаются на место горсткой людей».
«Нам нужно больше прототипов»
По словам Карфрэ, достижения в области каменного строительства, впервые появившиеся в Саграда Фамилия, демонстрируют, как можно эффективно вернуть камень в современную архитектуру.
В частности, он надеется, что это привлечет внимание к тому, как можно использовать и повысить естественную прочность камня на сжатие с помощью таких мер, как последующее натяжение.
«Если мы сможем правильно использовать [stone’s] прочность на сжатие, которая обычно выше, чем у бетона, при проектировании альтернативных путей растяжения, например, с использованием пост-напряжения, тогда мы можем вернуться к его использованию в качестве конструкционного материала».
«Помимо снижения углеродоемкости обычных стальных и бетонных конструкций,
строительство с использованием каменных панелей с последующим натяжением может быть быстрее, дешевле, легче и долговечнее».
Команда Карфрэ помогла ускорить строительство и снизить вес конструкции.
Карфрэ был первопроходцем в области каменного строительства на протяжении многих лет. Его первые исследования этого материала состоялись в Павильоне будущего на выставке Seville Expo в 1992 году, где он работал с Питером Райсом из Arup и с Дэвидом Маккеем из студии MBM Arquitectes. .
Совсем недавно он работал над скульптурой Криса Бута «Вуррунгури» в ботаническом саду Сиднея.
Однако, хотя подобные проекты являются впечатляющими инженерными достижениями, он считает, что необходимы более обычные образцы строительного камня, чтобы стимулировать его внедрение в отрасли.
«Было несколько поразительных примеров, таких как «Хранилище броненосцев» Филипа Блока на Венецианской биеннале и работа в Саграде, но нам нужно больше прототипов и примеров использования камня в обычном контексте», — размышлял он.
«Отрасль не изменится в одночасье или даже за десятилетие, но мы все еще можем начать».
По словам Карфрэ, помимо отсутствия примеров, препятствием на пути его внедрения являются «продолжающиеся дебаты о том, насколько устойчивым является камень на самом деле». Тем не менее, он считает, что его можно использовать ответственно.
Карфрэ впервые исследовал камень в строительстве, работая над Павильоном будущего для Севильской выставки в 1992 году. Фото Дж. Л. ФилпоК через Wikimedia Commons.
«В конце концов, это не возобновляемый ресурс, но его очень много», — пояснил он.
«Количество природного материала, добываемого из земли, примерно такое же, как и для бетона, но без энергоемкого процесса преобразования этого материала в полезный конструкционный продукт», — продолжил Карфрэ.
«Вся добыча, обработка и сборка камня может осуществляться с помощью электрических машин, работающих на возобновляемых источниках энергии».
Камень следует «рассматривать наряду с другими материалами»
Он добавил, что, используя такие методы, как пост-напряжение, для уменьшения необходимого веса структурных каменных компонентов, как демонстрирует Храм Святого Семейства, мы будем «использовать гораздо меньше его, чем исторически».
Использование камня как части гибридной конструкции таким образом также отражает то, что он считает наиболее подходящим способом возвращения материала в набор инструментов архитекторов и строителей.
Более того, он надеется, что гибридные конструкции также станут популярным методом строительства в будущем современной архитектуры.
«Я думаю, что камень, древесина и другие виды каменной кладки должны вновь войти в структурный лексикон и рассматриваться наряду с другими материалами», — пояснил он.
«Выбор материалов должен осуществляться от проекта к проекту, в зависимости от контекста и желаемых результатов», — продолжил он.
«Но всегда помните, что камень, особенно если его добыть и изготовить с использованием электрического оборудования, может быть очень низкоуглеродистым и чрезвычайно красивым».
Эта концепция перекликается с взглядами архитектора Авроры Болье, еще одного сторонника строительного камня, который разговаривал с Dezeen о своей серии Stone Age 2.0.
«То, что вы можете построить сплошную стену из камня, не означает, что вам следует это делать», — сказал Болье у. «Лучшее сочетание — начать создавать гибридные конструкции из дерева и камня».
Инженер Стив Уэбб согласился. В статье, написанной для «Каменного века 2.0», он сказал, что «камень имеет смысл, но это не панацея».
Фотография любезно предоставлена Фондом Саграда Фамилия, если не указано иное.
Иллюстрация Рисы Сано
Каменный век 2.0
Эта статья является частью серии книг Dezeen «Каменный век 2.0», в которой исследуется потенциал камня как жизнеспособного, низкоуглеродистого, современного конструкционного материала.
