Nové možnosti použití betonu v architektuře

Sám Áron Losonczi říká:„Beton je často chápán jako těžkopádný, nelidský materiál.“Nový stavební materiálLiTraCon je nový stavební materiál z betonu a skla, který propouští světlo. Základními složkami průsvitného betonu jsou skleněná vlákna a jemnozrnný beton. Při dosavadních pokusech vyrobit průsvitný nebo průhledný beton byly do vlastního betonu mechanicky vkládány průsvitné prvky ze skla, příp. z jiných materiálů. V případě materiálu LiTraCon jsou drobná skleněná vlákna dokonale smísena s betonovou kaší a stávají se tak její součástí podobně jako drobné kamenivo. Výsledným produktem není pouze směs vzniklá smícháním dvou materiálů – betonu a skla – ale materiál nový s homogenní vnitřní strukturou i povrchem. PrůsvitnostPrůsvitnost materiálu vytváří skleněná vlákna, která vedou světlo hmotou betonu mezi protilehlými povrchy prvků. Protože jsou vlákna uspořádána paralelně, je světelná informace na tmavší straně stejná jako na osvětlené straně, tzn. na odvrácené straně jsou zobrazeny ostré obrysy stínů dopadající na protilehlou osvětlenou stranu. Zároveň zůstává zachována i barva světla. Podle vynálezce Árona Losoncziho je teoreticky možné vytvořit z průsvitného betonu i několik metrů silnou zeď – vlákna jsou schopna přenášet světlo bez výrazných ztrát až do tloušťky 20 m.Homogenita materiáluMezi dvěma hlavními povrchy každého bloku z průsvitného betonu vedou tisíce paralelně uspořádaných optických skleněných vláken a vytvářejí matrici. Nízký obsah vláken v materiálu – cca 4 % celkového objemu materiálu – a jejich malý rozměr umožňují dokonalé smísení s betonem, a povrch bloků proto zůstává homogenní. Z nového typu betonu lze vyrábět především prefabrikované stavební dílce a panely o různých velikostech, případně je možné do nich zapustit i tepelnou izolaci. Skleněná vlákna nemají žádný negativní vliv na pevnost betonu v tlaku, a proto je možné beton se skleněnými vlákny použít i na nosné konstrukce. U prvních sériově vyráběných prefabrikovaných bloků a panelů je dosahována pevnost v tlaku 32 až 49 MPa.Realizované projektyPoprvé byl průsvitný beton použit v roce 2002 pro pochozí povrch náměstí ve vnitřní části Stockholmu (obr. 2). Bloky o rozměrech 350 x 350 x 50 mm tvoří během dne zdánlivě jednoduchý typ betonové dlažby, ale po západu slunce se díky zdrojům světla, které jsou umístěny pod nimi, rozzáří. Když se zcela setmí, vytvoří se kolem centra náměstí zajímavý světelný obrazec.Další aplikací materiálu byla v roce 2003 stavba malého kostelíku na předměstí Stockholmu (obr. 3). Stěny budovy ve tvaru kostky tvoří bloky z průsvitného betonu. Stavba, která se z vnějšku podobá spíše transformační stanici, je umístěna v centru předměstí chudého na architektonické podněty. Světlo vnikající do vnitřního prostoru skrze zdi silné 500 mm vytváří uvnitř klidnou, příjemnou atmosféru. Na vnitřním povrchu stěn se neustále odrážejí stíny stromů rostoucích v okolí stavby, které tak vzbuzují dojem, jako kdyby celá budova byla postavena z rýžového papíru. Na tomto díle se jeho autoři pokusili zdůraznit základní kontrast použitého materiálu – symbolickou přítomnost světla, které proniká těžkým materiálem a proměňuje obyčejnou betonovou kostku v kostel.Po úspěchu prvních prototypů byly pro výstavu ve švédském Muzeu architektury ve Stockholmu vyrobeny dílce o větších rozměrech. Takzvaná „Stockholmská zeď“ (obr. 4) byla nejprve vystavena ve švédské metropoli a posléze byla předvedena i v Budapešti, Londýně, Glasgow a Washingtonu.Daší dílo – Europe Gate (Evropská brá­na) bylo vytvořeno během léta 2004 na oslavu vstupu Maďarska do EU (obr. 5). Jde o zatím nejvyšší objekt vyrobený z jednoho kusu nového průsvitného betonu (výška 4 metry). Plocha Europe Gate je 3,5 m2 a celý objekt je ráno a pozdě odpoledne prozářen sluncem. Noční pohled je díky zabudovaným zdrojům světla velmi působivý. Umělecké dílo je přístupné veřejnosti v maďarském městě Komárom na břehu řeky Dunaje nedaleko vchodu do pevnosti Monostor.V roce 2004 byl nový materiál použit i při výstavbě soukromého domu v Budapešti. Betonový blok o rozměrech 400 x 1200 x 60 mm byl zabudován do okna jídelny obrácené k jihu (obr. 6). Během dne blok prozařuje slunce a v noci jím naopak prochází světlo z vnitřních světelných zdrojů. Další aplikaci zajímavého materiálu v interiéru je možné zhlédnout v německé vesničce Sittelsen mezi Hamburgem a Brémami, kde byl na základě návrhů čtenářů německého časopisu Schöner Wohnen (Hezké bydlení) postaven experimentální betonový dům. Stěna z bílého průsvitného betonu je umístěna v jednom z nejfrekventovanějších míst domu. Dům byl oficiálně otevřen 30. září 2005. První sériové výrobkyOd září 2005 je na trhu lampa LiTraCube z materiálu LiTraCon (obr. 7). Lampu tvoří čtyři stejně velké bloky betonu. Díky navrženému prostorovému uspořádání je lampa stabilní, aniž by bylo potřeba jednotlivé bloky vzájemně spojovat.Kromě schopnosti propouštět světlo jsou výrobky z průhledného betonu široce použitelné i díky mimořádně příznivým fyzikálně-technickým vlastnostem (tab. 1). Na vývoji nového stavebního materiálu se neustále pracuje, ale již nyní je dostupný v různých barvách (obr. 9) a velikostech prefabrikovaných prvků. Tab. 1 Technické vlastnosti průsvitného betonu LiTraCon™Forma: prefabrikované panely/bloky Složky: beton, optická vláknaPodíl vláken 3 až 5 objemových % Průsvitnost při 4 objemových % optického vlákna: 3 %Objemová hmotnost: 2400 kg/m3Pevnost v tlaku: 32 až 49 MPa (v závislosti na směru tlaku)Pevnost v ohybu: 7,7 MPa (při použití např. jako pochozí dlažba)Tloušťka: 20 až 3000 mmSoučasná max. velikost bloků: 300 x 600 mm Povrch: leštěnýTepelná izolace: možnáBarva a struktura: obr. 9Áron Losonczi, vynálezce a od roku 2002 držitel patentu materiálu LiTraCon, se narodil 1. ledna 1977 v maďarském Szolnoku. Vystudoval Fakultu architektury na Technické univerzitě v Budapešti a absolvoval postgraduální studium na KKH Arkitekturskolan ve Stockholmu. Na jaře 2004 založil společnost LiTraCon Bt. se sídlem a výrobními prostory v maďarském městě Csongrád, 160 km od Budapešti. Áron Losonczi se již se svým vynálezem zúčastnil mnoha výstav po celém světě (např. Lighting Fair – Tokyo 2005, Liquid Stone – Building Museum, Washington D.C. 2004, Hungarian Architecture Today – R.I.B.A. Gallery, London, Glasgow 2004, BAU2005 – Mnichov 2005, Glastec – Düsseldorf 2004). Od německého Centra designu v Severním Porýní-Vestfálsku obdržel cenu mezinárodní poroty „red dot: best of the best“ v kategorii výrobkového designu a je rovněž navržen na cenu designu Spolkové republiky Německo pro rok 2006. Články o materiálu LiTraCon™ již byly publikovány v The New York Times, Wall Street Journal, Time (USA), Der Spiegel (SRN), The Architectural Review (VB), Domus (IT) a mnoha dalších.Na závěr článku přinášíme krátký rozhovor s architektem a vynálezcem průsvitného betonu Áronem Losonczim:Jak jste přišel na myšlenku vyrobit průsvitný beton?„Myšlenka vyrobit průsvitný beton mě napadla v roce 2001. Inspirovalo mě tehdy umění. Umělci zapouštěli do masivního betonu kusy skel o různých tloušťkách; hrubý materiál se takto vylehčil a filtrované, přirozeně se měnící světlo procházející sklem, mu propůjčilo nové vlastnosti. Rozhodl jsem se, že překročím hranici jednotlivých předmětů a prosadím tuto zkušenost i v architektuře.“ Jak dlouho trvalo, než se vám podařilo vyrobit první úspěšný exemplář? „Od prvního nápadu k prvnímu prototypu to trvalo pouhé dva týdny.“ Je možné nebo bude možné LiTraCon vyrábět i jako transportní beton, tzn. namíchat jej na betonárně nebo nějakém zařízení a převážet v autodomíchávači? Nebo se bude vyrábět pouze jako dílce, prefabrikáty?„Na základě zkušeností se současným výrobním postupem lze soudit, že LiTraCon bude materiálem pro prefabrikáty. Pokoušíme se vyrábět co největší dílce různých tvarů a velikostí, abychom vyhověli požadavkům, které dostáváme.“ Jsou suroviny pro výrobu materiálu LiTraCon odlišné od surovin pro výrobu klasického betonu? Existují nějaké speciální požadavky na cement, kamenivo, přísady?„Vyvinuli jsme několik receptur, které vyhovují požadavkům na náš materiál. Všechny složky jsou k dostání na maďarském trhu – jsou speciálně vybrané, ale v zásadě nejde o žádné speciální materiály.“ Jsou optická vlákna, která přidáváte do betonu, speciálně vyráběná pro tento beton nebo jsou „sériově“ používaná i pro jiné účely? „Doposud jsme používali stejný typ vláken, který se užívá v osvětlovacích systémech. Náš hlavní dodavatel je připravený vyvíjet pro nás v budoucnu speciální typ vláken, protože úspěch materiálu LiTraCon může značně zvýšit produkci těchto vláken. S ohledem na tuto skutečnost předpokládáme, že v budoucnu bude cena materiálu LiTraCon nižší než nyní." Lze pomocí obsahu skleněných vláken regulovat průhlednost materiálu LiTraCon? Je možné dosáhnout ještě větší průhlednosti nebo zřetelnosti objektů kromě jejich obrysů viditelných např. za zdí z tohoto materiálu? „V průměru používáme v materiálu LiTraCon 4 objemová % skleněného vlákna, a tak dosahujeme tříprocentní propustnosti světla. Množství vlákna je možné zvýšit, ale zároveň by narůstala i cena výrobku. 4 objemová % se nám jeví jako optimální řešení jak vzhledem k ceně, tak vzhledem k propustnosti světla.“ Lze z materiálu LiTraCon vyrábět i výrobky jiných tvarů než jsou současné panely a bloky (např. výrobky ve tvaru koule nebo jehlanu) – tzn. může být LiTraCon průhledný současně ve více směrech?„Je lépe, aby bloky z materiálu LiTraCon měly pravidelný tvar, ale dokážeme vyrobit i bloky, jejichž stěny nejsou rovnoběžné. Dovedli bychom vyrobit i LiTraCon propouštějící světlo ve dvou směrech, ale zatím pro takový prvek nemáme žádné rozumné využití.“ Připravujete do budoucna nějaké další projekty nebo výrobky kromě již zveřejněných?„Ano, rýsují se nějaké projekty pro Dálný východ. Během měsíce prodáme první LiTraCube a v dalších měsících očekáváme jejich značný prodej. Vyvíjíme také podlahové panely z materiálu LiTraCon s napojeným osvětlovacím systémem. Kromě toho uvažujeme o spolupráci s jedním dánským designérem při výrobě venkovního nábytku.“ Poskytnete licenci k výrobě materiálu LiTraCon některému konkrétnímu výrobci?„Doposud nebyla uzavřena žádná licenční smlouva. O materiál projevují velký zájem výrobci z nejrůznějších oborů a zemí, včetně dvou světových producentů cementu. Uzavřu smlouvu s tím, kdo zaručí materiálu LiTraCon bezpečnou a slibnou budoucnost.V článku byly použity informace z internetových stránek www.litracon.hu a rozhovor s Áronem Losonczim. Překlad z angličtiny: Ing. Blanka Petáková, Českomoravský beton, a. s.Pro tématickou rubriku ARCHITEKTURA A BETON poskytnul Beton TKS.