Člověk, stavba a územní plánování 4
Architektura průmyslové revoluce Architecture of Industrial Revolution Ing. Tomáš Med
ČVUT v Praze, Fakulta stavební, katedra architektury, Thákurova 7/2077, 166 29 Praha 6,
[email protected] ABSTRAKT: Příspěvek se zaměřuje na vliv nových stavebních technologií vzniklých během průmyslové revoluce na estetiku a prostorový koncept architektury 19. a 20. století. Zabývá se tedy dopady vizuálními i provozními a diskutuje tyto nové koncepty z hlediska jejich potenciálu k novému využití v 21. století. Na příkladech seznamuje se základními koncepty a způsoby práce s nimi při projektech nového využití těchto objektů. Nabízí konverze jako jedno z možných východisek udržitelnosti. ABSTRACT: The paper is focusing on influence of new building technology accrued during industrial revolution on aesthetics and spatial concept of 19. and 20. century architecture. The issue of new spatial concepts is discussed in possibility of conversion to new using in 21. century. The examples are use to show basic concepts and possibilities to working with them. Conversions are offer as possible starting point for sustainable projects. 1 Historický kontext Přelom osmnáctého a devatenáctého století je významným historickým obdobím. Je to doba rozvoje techniky, které vyústilo v průmyslovou revoluci, v jejímž čele stála Velká Británie, která byla významnou koloniální velmocí. Britské kolonie byly dobrým zdrojem surovin a urychlily tak rozvoj mechanizace výroby ve velkých manufakturách. Důležitým momentem ve společenském vývoji je Velká francouzská revoluce (17891799), která je považována za zrod občanské společnosti. Ta spolu s vyhlášením nezávislosti USA (1776) se stala hybnou silou emancipace britských dělnických vrstev v nově vznikajících továrnách. Tato nová společenská vrstva zpočátku bez volebního práva se stala během devatenáctého století významným politickým hybatelem formujícím naši současnou společnost. Podíváme-li se do dávné minulosti, zjsitíme že vznik architektury byl ovlivněn přechod člověka k zemědlství. Člověk již neputoval z místa na místo, stavěl si trvalejší obydlí, na jejichž stavbu vynakládal stále více energie. K tomuto došlo před zhruba 10 000 lety. Po celou dobu až do devatenáctého století však užíval převážně přírodní materiály. Průmyslová revoluce přinesla kvalitativní skok ve formě materiálů vyráběných pomocí průmyslových technologických postupů.
138
Člověk, stavba a územní plánování 4
Průmyslová revoluce není pouze rozvojem techniky měnícím tvář krajiny. Její dopad je významný i ve společenské rovině neboť změnila myšlení člověka. Samotná podstata průmyslové výroby, kde stroj a nové možnosti hnací síly nahradily lidskou a zvířecí práci, umožňuje produkovat výrobky v dosud nepředstavitelném množství. Tato změna se dotkla všech výrobních odvětví včetně stavebnictví. To přináší nový přístup ke stavbě budov, ale i přemýšlení o nich. 2 Nové materiály 2.1 Litina Samotná znalost procesu výroby litiny je velmi stará. Průmyslová revoluce však přinesla její výrobu ve velkém množství umožňujícím proniknutí do stavebnictví. Zaměřím se na aplikace, které použitím tohoto materiálu odstartovali rozvoj nových možností a způsobu přemýšlení o konceptech staveb. Použití tohoto materiálu je dáno jeho vlastnostmi. Litina je materiál dobře odolávající tlaku a vysokým teplotám. V intencích klasického dělení na prvky nosné (sloupy, stěny, pilíře) a nesené (překlady) je litina svými vlastnostmi vynikající materiál pro nosné štíhlé prvky, jako jsou sloupy. První písemně doložené konstrukční užití litiny ve Velké Británii bylo v kostele St. Anne v Liverpoolu v roce 1770, kde litinové sloupy podpírají kůr1. Po ničivých požárech britských texitních továren začala litina v devadesátých letech osmnáctého století postupně nahrazovat dosud používané dřevěné konstrukce. Z hlediska vývoje konstrukcí je významnou stavba šesti podlažní továrny v Derby navržené Williaamem Struttem, jejíž výstavba započala roku 1792. Budava byla konstruována jako univerzální etážová. Vnější nosné stěny byly vyzděny, ovšem vniřní sloupy byly litinové. Dřevěné nosníky podporovali cihelné klenby, nanichž byly podlahy z cihelných dlaždic a zespodu byly omítnuty. Další dvě konstrukčně podobné budovy byly postaveny v Milford a Belper mezi lety 1792 a 17951. První budovou s litinovými sloupy i klenebními pasy byla tírna lnu v Shrewsbury dokončená v roce 1797. Autorem návrhu je Charles Bage, spoluautoren je Williaam Strutt, který současně stavěl několik dalších podobných konstrukcí2. Užití litinových prvků se nerozvíjelo pouze v průmyslových objektech, ale nadále také v návrzích kostelů. Pro obvodové zdivo bylo i nadále užívano kamene, ale vnitřní nosná konstrukce byla tvořena výhradně litinovými sloupy. Příkladem takového návrhu je kostel St. George´s v Liverpoolu navržený Thomasem Craggem, profesorem architektury na Liverpool Academy. Spolu s několika dalšími kostely podobné konstrukce se tento princip stal základem prefabrikovaných kostelů dopravovaných loděmi do Ameriky a Australie3. Potenciál kovových konstrukcí pro změnu konceptu architektury byl představen v roce 1845 v publikaci „A New System of Architecture Founded on the Forms of Nature and Developing the Properties of Metals“, jejímž autorem je William Vose Pickett a píše: „New System of Architecture founded on the Form of Nature and Developing the properties of Metals; by which a higher order of Beauty, a large amount of Utility, and
139
Člověk, stavba a územní plánování 4
various advanteges in Economy over the pre-existent architecture may be practically attained.“( Noý koncept architektury založený na přírodních tvarech a rozvíjející vlastnosti kovů; tím bude dosaženo větší krásy, více užitečnosti, a mnohých ekonomických výhod oproti dřívější architektuře.) Pickett zdůrazňuje rozdíly mezi konstrukcemi ocelovými a konstrukcemi užívajícími zdivo. Poukazuje že, jsou-li užívány v souladu se svou podstatou, měla by být výsledná architektura také rozdílná svým charakterem. Dále vyslovuje čtyři základní principy takové architektury. 1. Duté stěny 2. Integrované ornamentální formy 3. Uvolnění vnitřního prostoru pilíři a sloupy 4. Využití tvarovatelnosti kovů Jedotlivé principy se vzájemně prolínají. První princip volá po užívání dutých ocelových stěn, které ušetří místo svou subtilností a budou poskytovat lepší ochranu před teplem i chladem díky vzduchové vrstvě mezi povrchy stěny. Navíc tento prostor může být použit pro vedení vnitřních technických rozvodů v domě jako je voda, plyn, teplý vzduch, odtah spalin. Druhý princip hovoří o ornamentálních motivech reliéfně zpracovaných na povrchu těchto stěn např. tepáním. Mezi velmi prozíravý patří třetí princip. „That of presenting the shelter of roofs, without the serious obstruction of space, light, air, view and sound, occasioned by piers and columns. (Pomocí pilířů a sloupů dosáhnout podepření střechy bez většího omezenování prostoru, světla, vzduchu, výhledu a zvuku.)“ Součástí tohoto principu je i volání po větším užívání skla v architektuře pro dosažení větší elegance a rozmanitosti. Jako důsledek tahoto přístupu k tvorbě Pickett očekává vznik nových forem a řádu architektury. Příklady domů pracujících s těmito principy jsou Oriel Chambers navržený Peterem Ellisem v Liverpoolu v roce 1864 a kancelářská budova Hallidie Building od Willise Polka v San Franciscu z let 1915-17, v které dnes sídlí pobočka American Institute of Architects (AIA). Tato budova je význačná jedním z prvních užití předsazené zavěšené celoskleněné fasády v ocelovém rámu. Velmi výrazným prvkem je také dekorativní užití litiny. Diskutujeme-li vývoj stavebních systémů a jejich vliv na prostorový koncept architektury nelze se nezmínit o Crystal Palace a jeho tvůrci Josephu Paxtonovi. V roce 1851, kdy Crystal Palce pro výstavu v Londýnském Hyde Parku Paxton navrhl, byl již zkušeným „architektem“. Byl sice svou profesí zahradník, ale při správě zahrad do nich často navrhoval i domy. Používal eklektické architektonické styly bez vyhranění, vždy tak aby doplnil konkrétní místo. Vnímal totiž hlavně zahradu a dům byl jejím doplňkem, tedy naopak od většiny architektů, pro něž je zahrada doplňkem domu. Pravděpodobně i návrh Crystal Palace byl ovlivňen hlavně Geniem loci místa a ne architektonickými styly. Právě Paxtonův přístup k návrhu je hlavním přínosem. Není to již formální slohové tvarosloví, co ovlivňuje návrh, nýbrž místní podmínky
140
Člověk, stavba a územní plánování 4
hrají hlavní úlohu v konceptu, který vybírá ze všech možných řešení to nejvhodnější. Také systém výstavby s velkým podílem mechanizace byl pro další vývoj významný.
obr. 1 – Belper North Mill, Derbyshire, Anglie. William Strutt, 1803-4. Řezy z The Cyclopædia (Rees 1819-20)
141
Člověk, stavba a územní plánování 4
obr. 2 – Hallidie Building, San Francisco, USA. Willis Polk, 1915-17. (zdroj: http://picasaweb.google.com)
obr. 3 – Crystal Palace, Sir Joseph Paxton, 18511.
142
Člověk, stavba a územní plánování 4
Průmyslová výroba litiny a oceli svou podstatou směřovala k jisté typizaci výrobků. Již v druhé polovině devatenáctého století jsou běžné obsáhlé katalogy ocelových a litinových konstrukcí. Významným propagátorem těchto konstrukcí byl Daniel Badger, výrobce ocelových a litinových prefabrikátů. Zastával názor, že změna v uvažování o stavebních konstrukcích může přijít pouze, budou-li o těchto konstrukcí dobře dostupné srozumitelné informace. Pro tvorbu svého katalogu najal kvalitní litografy Sarony a Major, kteří zhotovili množství kvalitních ilustrací. Samozřejmě jako obchodník v katalogu pracuje s konceptem rámů a zavěšených fasád jako s dobře srozumitelnou marketingovou záležitostí, reflektující požadavky trhu a výrobní možnosti. V katalogu uvádí, že užívání litiny pro vnitřní nosné konstrukce je evropský vynález, zatímco předsazené zavěšené fasády je americká invence, dokonce že vynálezcem je právě on Daniel Badger4. Ačkoliv Badger nabízel ve svém katalogu veškeré části staveb, hlavní část jeho prodejů tvořily dodávky právě zavěšených fasád bez ohledu na druh nosné konstrukce domu za nimi. Mezi průkopníky litinové architektury v Americe patří také James Bogardus, který v roce 1850 získal patent na litinovou architekturu.
obr. 4 – Cast Iron House, New York. James Bogardus 18511.
143
Člověk, stavba a územní plánování 4
2.2 Ocel Z hlediska složení, se ocel liší od litiny hlavně menším obsahem uhlíku. Ocel se vyznačuje vysokou pevností a to i v tahu, není ovšem příliš odolná vysokým tepotám. Prosazení se oceli na úkor litiny má původ ve změně technologie výroby. V roce 1856 získal Henry Bessemer patent na svůj nový způsob zkujňování oceli v konvertorech. V nich dochází k oxidaci uhlíku pomocí profukování roztaveného železa kyslíkem nebo vzduchem. Tím se výroba oceli velmi zlevnila. Její cena klesla během deseti let na čtvrtinu. S válcovanými ocelovými profily se začal rozvíjet konstrukční systém skeletů. Skelety přinesly novou estetiku, ale také spolu s výtahy vícepodlažní budovy, nazývané mrakodrapy. Jejich rozvoj nastal v osmdesátých a devadesátých letech devatenáctého století v USA. První budova z tvářené oceli se skutečným ocelovým skelet je čokoládovna Menier v Noisiel u Paříže. Tuto budovu navrhl Jules Saulnier a byla postavena v letech1871/2. Vnější stěny jsou opatřeny pouze výplní a tvoří plošnou zavěšenou stěnu. Od osmdesátých let devatenáctého století se rozvíjely ocelové skelety v USA a přinesly množstí konstrukčních typů. Ocel byla často ukryta ve zdivu či v kamenných obkladech. Nejpozoruhodnější stavby vznikaly v Chicagu. Pro moderní architekturu se sklety, včetně ocelových skeletů, staly základním nástrojem racionalizace. Jak v roce 1956 říká Collin Rowe v knize Chicago Frame: „The frame has been the catalyst of an architecture, but one might notice that it has also become architecture, that contemporary architecture is almost inconceivable in its absence.( Skelety se staly katalyzátorem architektury, ale je třeba si povšimnout, že se sklelet se zároveň stal architekturou, že současná architektura je bez něj nepředstavitelná.)“ 2.3 Železobeton Materiály ozančované jako předchůdce betonu můžeme vystopovat až do velmi dávné minulosti. Rozvoj betonů v podobě, jak je známe dnes, započal s výrobou portalndského cementu. S tou bylo započato ve Velké Británii. Patent na tento cement získal britský zedník Joseph Aspdin v roce 1824. Dalším důležitým momentem je rok 1867, kdy je na pařížské výstavě předváděno užití betonů. V následujícím roce pak Monier vyrábí první vyztužený beton. Velmi brzy poté se objevují první železobetonové konstrukce. Dokonce ještě před objevením betonu byly postaveny mosty, kde hlavním konstrukčním materiálem je prostý nevyztužený beton. Tyto stavby byly ovšem velmi masivní. Zatímco težiště rozvoje ocelových konstrukcí se přeneslo do USA, železobeton má jádro svého uplatnění a rozvoje v Evropě. Důvody lze opět spatřovat ve vlastnostech materiálu. Železobeton nemá totiž takovou únost jako ocel a není tedy tak vhodným materiálem pro stavbu výškových budov. Pro nižší evropskou zástavbu je však vhodný a také uvolňuje půdorysy a pohledy. Jeho velkou předností je snadná
144
Člověk, stavba a územní plánování 4
tvarovatelnost. Je tedy možné pomocí formy či bednění vytvořit libovolný tvar monolitického skeletu. Již na přelomu devatenáctého a dvacátého století se objevují pozoruhodné betonvé konstrukce. Významnými propagátorem betonových konstrukcí byl francouzský architekt Auguste Perret. 3 Závěr Z počátku je užívání nových materiálů spíše formální a nepřináší nové koncepty a způsob přemýšlení o stavbách. Tyto materiály tak pouze nahrazují dosud tradiční materiály a využívají svých lepších technických vlastností. Užívá se tradiční tvarosloví např. sloupy s hlavicemi a patkami, ale půdorysy a pohledy jsou nové. Díky oceli, ale i monolitickému železobetonovému skeletu byly půdorysy i fasády téměř oproštěny od nosných konstrukcí, což přináší zcela novou estetiku. Ocel díky své únosnosti také umožnila stavět výškové budovy a budovy s velkými rozpony. U mnohých staveb je dokonalé zvládnutí konstrukce hlavním architektonickým prvkem. Rozvoj výškových budov byl podmíněn také vývojem výtahů. Do hry začaly vstupovat podmínky místa, na které architektura reaguje novými koncepty a postupně odmítá stylistické hry eklektických slohů, které působí vedle podmanivě silných prosotorvých konceptů poněkud irelevantně. Tyto nové koncepty jsou základem moderní architektury.
Příspěvek byl finančně podpořen z doktorského grantu GA ČR 103/09/H095 „Udržitelná výstavba budov a udržitelný rozvoj sídel“.
LITERATURA: [1] RUSSEL, B.: Building systems, industrialization and architecture, John Wiley & Sons, 1981, ISBN 0 471 27952 8. [2] JOHNSON, H.R. and SKEMPTON, A.W. : William Strutt´s Cotton Mills 17931812, Transactions of the Newcomen Society, 1955/7, Volume XXX, pp.179211 [3] HUGHES, Q. : Seaport: Architecture and Townscape in Liverpool, Lund Humphries, 1964 [4] STURGES, W. K. : The Origins of Cast Iron Architecture in America, De Capo Press, New York, 1970
145
