10 kroków do najbardziej zadziwiających rozwiązań architektonicznych w budynkach XXI wieku

Jeszcze niedawno zaskakujące bryły niektórych budynków projektowanych przez naczelnych architektów współczesnych w różnych zakątkach świata budziły mieszane uczucia. Z każdym rokiem jednak i w naszym najbliższym otoczeniu przybywa obiektów mieszkalnych (i użyteczności publicznej) o zaskakujących bryłach, czy określanych mianem „innowacyjnych”. Na czym polega ich „innowacyjność”? Jakie są obecnie trendy w budownictwie, które sprawiają, że dany obiekt architektoniczny wydaje nam się zadziwiający? Jeśli fascynuje Cię architektura przyszłości, to ten artykuł jest skierowany właśnie do Ciebie!

Po pierwsze: jak to się zaczęło?

Architektura, jak i wiele innych dziedzin opiera się na rozwiązaniach wymyślonych przez swoich poprzedników. Jakie pomysły mieli architekci żyjący w minionym stuleciu, które są wykorzystywane w projektowaniu wnętrz i brył budynków dzisiaj?

• Le Corbusier – nazywany jest ojcem modernizmu w architekturze. Jego założenia można zawrzeć w tzw. pięciu filarach modernistycznego stylu: uniesienie budynku ponad poziom na słupach zwanych pilotis, plan wolny, wolna fasada, wstęgowe okna, płaski dach czy połączenie ogrodu z domem (na dachu!) oraz hasła „słońce , przestrzeń i zieleń”. Le Corbusier kierował się klarownością formy i przestrzeni. Wytyczył nowe ścieżki dla architektury osiedli i miast oraz budynków komponujących się z zielenią.
• Ludwig Mies Van De Rohe – autor powiedzenia “mniej znaczy więcej” twórca minimalizmu i funkcjonalizmu w architekturze. Opracował wizję architektury „skóry i szkieletu”. Jego budowle stały się inspiracją dla wielu wieżowców powstających w XX i XXI wieku.
• Frank Lloyd Wright – twórca tzw. stylu organicznego w architekturze. Był mistrzem łączenia budynków z otaczającą przyrodą.
• Louis Kahn – Kampus Instytutu Salka w San Diego – zbudowany w latach 60-tych minionego wieku. Mistrzowsko rozwiązany obiekt, w którym zostały połączone nast. materiały: cement pucolanowy, drewno tekowe, ołów, szkło oraz stal Cor-Ten. Budynki zostały zaprojektowane w taki sposób, aby pośrodku łączącego je dziedzińca płynął strumień! Innowacyjne rozwiązanie dotyczyło okien i świetlików, które przesuwane po specjalnych szynach mogły zmieniać swoje położenie.

Prace tych architektów XX wieku wytyczyły nową drogę. Ich projekty to często spektakularne prace, które zmieniły oblicze architektury.

Le Corbusier, źródło: Wikipedia

Po drugie: na czym polegają zadziwiające rozwiązania architektoniczne?

Coraz chętniej korzysta się z różnych innowacyjnych materiałów podczas wznoszenia budynków. Aby móc określać budynek mianem „innowacyjnego” trzeba wziąć pod uwagę, że materiały te, coraz doskonalsze pod względem technologii, wzbogacane są technologią, która w połączeniu z architekturą zaczyna zaskakiwać! Przykładem budynku, który jest wzniesiony z wykorzystaniem betonu i szkła jest Torre Agbar w Barcelonie. Został zbudowany na początku XXI wieku jako biurowiec. Architekt Jean Nouvel podaje, że inspiracją dla niego była góra Montserrat. O innowacyjności tego biurowca nie świadczy to, z czego został wybudowany i jaki ma kształt, ale jego rozwiązania technologiczne wdrożone już na etapie powstawania obiektu. W nocy Torre Agbar oświetlony jest z wykorzystaniem 2,5 tys., świateł LED. W budynku zastosowano także specjalny mechanizm, który steruje otwieraniem i zamykaniem okien w zależności od temperatury. Mechanizm został tak przemyślany, aby jednocześnie generować jak najmniej energii, po to, aby klimatyzować pomieszczenia biurowca.

Torre Agbar, źródło: Pixabay

Po trzecie: międzynarodowe konkursy architektoniczne

Znaczącym wydarzeniem dla liczących się na świecie architektów i całej branży budowlanej jest World Architecture Festival. Z roku na rok na festiwal zgłaszanych jest coraz więcej prac z całego świata a w różnych wydarzeniach towarzyszących mu uczestniczy ponad tysiąc uczestników. Prace oceniane są w kilkudziesięciu różnych kategoriach. Tylko jednemu obiektowi przyznaje się tytuł „Najlepszego budynku na świecie”. Wybierany jest także najciekawszy budynek przyszłości. Ten tytuł trafia do budynku, który prezentuje nowe trendy i rzadko spotykane dotychczas rozwiązania technologiczne. W 2016 roku w kategorii World Building of the Year zwyciężył projekt pracowni KWK Promes – Centrum Dialogu Przełomy w Szczecinie.

Międzynarodowe konkursy architektoniczne, źródło: Pixabay

Po czwarte: czym jest parametric design?

Najlepsze uczelnie architektoniczne na świecie wdrażają nowoczesne przedmioty dla swoich studentów. Taką nowoczesną dziedziną jest parametric design, czyli modelowanie parametryczne związane z zastosowaniem współczesnych technologii informacji i nauk informacyjnych do projektowania architektonicznego. Innowacyjność parametric designe polega na odejściu od tradycyjnego kreślenia kolejnych kresek na płaszczyznach. Projektowanie odbywa się z wykorzystaniem przyjętych przez projektantów algorytmów i parametrów. W taki sposób projektuje swoje innowacyjne obiekty Frank Owen Gehry. Powstające w ten sposób kształty i formy od razu przesyłane są do urządzeń sterowanych numerycznie, a te wykonują detale o wskazanym kształcie. Do projektowania wykorzystuje się skomplikowane oprogramowanie. Paramteric design daje możliwości wykorzystania technik informacyjnych do tworzenia architektury wirtualnej. Z wykorzystaniem różnych narzędzi studenci uczą się jak projektować modele przestrzenne na komputerze. Wszyscy pragnący przejść porządny kurs projektowania XXI wieku przyswajają sobie treści związane z generatywnymi procesami tworzenia czy cyfrową fabrykacją.

Parametric design, źródło: Pixabay

Po piąte: Wieżowiec 2050

Architektura przyszłości, to według specjalistów budynki, które cechować będą:

• wizjonerstwo
• innowacyjność technologiczna,
• doskonałość wykonania,
• funkcjonalność i indywidualność projektu,
• wpisanie obiektu w „fizyczny kontekst”, czyli osadzenia go w realia przestrzenne.

Na początku 2013 roku przedstawiono wieżowiec przyszłości, który został nazwany „Wieżowcem 2050”. Jest to wizja hiper-inteligentnego budynku przyszłości cechującego się tym, że został wykonany z inteligentnych materiałów, które przystosowuje się do otoczenia, na przykład filtruje powietrze czy produkuje i magazynuje energię.

Wieżowiec 2050:

• ma być wykonany jako obiekt modułowy, aby w przyszłości można było dowolne jego części bez szkody dla całości obiektu wymieniać,
• fasada wieżowca według jej projektantów ma dopasowywać się do zmieniających się warunków atmosferycznych,
• obiekt ma być wyposażony w innowacyjne rozwiązania dot. komunikacji zbiorowej,
• obowiązkowo powinien być proekologiczny, a nawet produkować żywność, czy filtrować wodę!

Wieżowiec 2050, źródło: Pinterst

Po szóste: kosmiczny wymiar architektury XXI wieku

Architektura XXI wieku ma powstawać w oparciu o możliwości projektowania parametrycznego oraz tzw. architektury interaktywnej. Nowoczesne budynki mają posiadać samonośny szkielet naszpikowany elektroniką oraz charakteryzować się nowocześnie wystylizowanym korpusem, powinien być zintegrowany z naturą. Okna wykonane z inteligentnych membran, ruchome, z możliwością przesuwania ich pod różnym kątem. W pracowni architektonicznej Fosters & Partners powstaje obecnie wizja bazy na księżycu, która ma w przyszłości zostać zbudowana po konsultacjach z Europejską Agencją Kosmiczną. Budynki mają przypominać kształtem igloo. Szkielet konstrukcyjny zaplanowany jest do budowy z rurowych elementów, a kopuła ma być nadmuchiwana! Ma być ona osłonięta elementami drukowanymi za pomocą robota drukarki 3D w technologii D-Shapez z gruntu księżycowego zwanego rygolitem. Całość będzie tworzyć lekką i wytrzymałą powłokę o strukturze gąbki.

Po siódme: technologie 3D i 4D w służbie architektury XXI wieku

Technologia S-Shape jest innowacyjnym sposobem na drukowanie elementów budynków. Jej wynalazcą jest Enrico Dini. Jak to działa?

• Poszczególne elementy nadrukowywane są z kolejnych warstw piasku lub innych materiałów.
• Całość spaja klej, a reszta piasku jest odzyskiwana i wykorzystywana ponownie Technologicznie masa, z jakiej powstają elementy jest podobna do sztucznego marmuru i charakteryzuje się większą wytrzymałością od betonu.
• Nie ma więc potrzeby wykonywania zbrojenia.
• Technologia drukowania modułów jest niezwykle dokładna.

Prognozuje się, że kolejna faza rozwoju architektury będzie się opierała o drukarki 4D, dzięki którym będzie można drukować obiekty „reagujące na swoich użytkowników”, czyli takie, które będą się dostosowywać do środowiska, a nawet takie, które będą mogły rosnąć wraz z upływem czasu. Materiały z których będzie się wykonywać elementy mogą mieć funkcje „oddychające”, jak skóra ludzka! Powłoki takie będą reagowały na warunki zewnętrzne, będą miały możliwość zawężania się i rozszerzania w zależności od warunków zewnętrznych! Trwają prace nad „inteligentną formą architektoniczną”, która nie będzie jednorodna, ale różnorodna. Porównać ją można do kości ludzkiej, która zbudowana jest z wapnia, ale jego rozłożenie różni się w zależności od obciążeń kości podczas ruchów człowieka. Technolodzy i inżynierowie pracują nad sposobem kontroli przestrzennego rozłożenia materiałów budowlanych, na przykład betonu. Zakłada się, że w przyszłości będziemy produkować inteligentne materiały i obiekty naszpikowane elektroniką, z możliwością sterowania nimi. Niektórzy stawiają tezę, że drukarki 3D oraz 4D są technologią na miarę wynalazku Johanna Gutenberga. I sprawi to, że w przyszłości powstanie architektura na miarę epoki cyfrowej.

Architektura XXI w, źródło: Pixabay

Po ósme: inteligentne domy

Inteligentne domy, to takie, które są obsługiwane bez pracy fizycznej wykonywanej przez człowieka. Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom wiele codziennych czynności związanych z „obsługą” domu można zautomatyzować (oświetlenie, ogrzewanie, wentylację, alarm, zasłanianie rolet zewnętrznych, regulacja klimatyzacji, i inne). Dom XXI wieku będzie komfortowy pod tym względem, będzie też obiektem bezpiecznym. Już dziś w nowoczesnych „smart-domach” podczas wyjazdu jest opcja „symulacji obecności domowników”, opcja automatycznego powiadamiania służb w momencie uruchomienia się alarmu, czy opcja p.poż., dzięki której w momencie wykrycia ognia technologia odcina dopływ gazu, podnosi rolety, by usprawnić ewakuację mieszkańców. System jest dopasowany do potrzeb mieszkańców i sterowany jest z poziomu telefonu komórkowego. Inteligentne domy jeszcze w latach 60-tych czy 70-tych były tylko futurystyczną wizją przyszłości nie mającą nic wspólnego z rzeczywistością. Producenci inteligentnego oprogramowania pracują nad stworzeniem całościowych pakietów obsługi „smart-domów”. Prognozuje się, że domy II poł. XXI wieku będą samodzielnie dostosowywać się do rytmu dnia użytkowników. Sztuczna inteligencja będzie wnioskowała na podstawie naszego rytmu dnia.

Inteligentne domy, źródło: Pinterest

Po dziewiąte: ekologia i natura

Już w II połowy XX wieku rozpoczęto dyskusję na temat ekologii, certyfikatów energetycznych i celowości wznoszenia budynków nazwanych „zero energetycznymi”. Przedstawiciele państw członkowskich UE zobowiązały rządy do tego, aby od 2020 roku wszystkie nowo powstające budynki były obiektami o praktycznie zerowym zużyciu energii. Inwestorzy muszą więc wziąć po uwagę to, żeby domy powstające w przyszłości miały na przykład doskonałe parametry izolacyjne i korzystały ze źródeł energii odnawialnej. Nowo powstałe domy mają być budynkami pasywnymi, czyli takimi, które mają jak najniższe zapotrzebowanie na energię, a duży udział w gospodarowaniu energią i zaawansowanymi technologiami ma mieć automatyka w budynku. Nowoczesny, ekologiczny obiekt ma wykorzystywać źródła pasywne i odnawialne takie jak: promieniowanie słoneczne, dogrzewanie powietrza wentylacyjnego, odzysk ciepła z wentylacji i pozyskiwanie energii z urządzeń elektrycznych i samych mieszkańców domu!

Domy ekologiczne, źródło: Pinterest

Po dziesiąte: innowacyjne pomysły polskiej pracowni

Najsłynniejszym polskim architektem jest obecnie doceniany na całym świecie Robert Konieczny szef biura KWK Promes, pracowni, która powstała w 1990 roku. Z pracowni tej pochodzą najbardziej zaskakujące projekty domów mieszkalnych i obiektów użyteczności publicznej. W ostatnich latach z pracowni wyszły takie pomysły jak dom atrialny, „dom po drodze”, „dom autorodzinny”, „dom bezpieczny”, „dom typOwy” , czy tzw. „arka Koniecznego”. Dostrzeżony na arenie międzynarodowej i uhonorowany nagrodami jest tez projekt i realizacja Centrum Dialogu Przełomy w Szczecinie. Za projekt „domu atrialnego” otrzymał w 2006 roku nagrodę dla „Najlepszego domu mieszkalnego na świecie” w międzynarodowym konkursie World Architecture News. Museum of Architecture and Design w Chicago zaliczyło „dom aatrialny” i „dom ukryty” do najlepszych budynków świata! Za innowacyjność nagrodzone w międzynarodowych konkursach były też „dom bezpieczny”, „dom OUTrialny”, budynek Muzeum Narodowego w Szczecinie – Centrum Dialogu Przełomy. W 2007 r. pracownia trafiła na 44 miejsce listy najlepszych młodych architektów świata – według wydawnictwa „Scalae”. Z kolei „Wallpaper” umieścił pracownię KWK Promes na 101 miejscu w rankingu najbardziej ekscytujących biur architektonicznych świata. Pracownia kierowana przez Roberta Koniecznego została wymieniona w książce „European Architecture Since 1890” jako jedyna polska pracownia mająca wpływ na kształt współczesnej architektury europejskiej. Warto zapoznać się z pomysłami Roberta Koniecznego, gdyż na wielu płaszczyznach wykraczają swoją innowacyjnością poza utarte schematy architektoniczne.

KWK Promes, źródło: Pinterest

Jeśli chociaż trochę interesujesz się budownictwem i architekturą, to warto śledzić nowinki ogłaszane podczas międzynarodowych konkursów architektonicznych, czy w branżowej prasie i stronach internetowych. Zachęcamy też do zapoznania się z innymi naszymi artykułami dotyczącymi najnowszych trendów w architekturze, jak na przykład: “10 najdziwniejszych budynków na świecie, które musisz zobaczyć”, czy “Tak można mieszkać- idea mikrodomów”. Innowacyjne pomysły w budynkach XXI wieku z pewnością jeszcze nie raz nas zaskoczą, a wdrażane do nowych obiektów rozwiązania staną się na tyle powszechne, że być może i my w przyszłości będziemy mogli z nich skorzystać.