Pohledový beton s použitím polyuretanových matric

Technologie vytváření betonových texturovaných ploch pomocí elastických matric se celosvětově využívá více než 50 let a v současné době se již jedná o poměrně rozšířený způsob, jak vytvořit zajímavé a různorodé struktury na fasádách, zdech, protihlukových ochranných stěnách, chodnících, zahradních prvcích a řadě dalších konstrukcí.

Matrice nabízejí architektům tvůrčí svobodu, neboť je možné použít nepřeberné množství standardních vzorů či si navrhnout matrice individuální.

Matrice se podle hloubky textury (HT) dělí do dvou skupin:

Hloubku textury potřebuje znát výrobce betonových prvků pro výpočet krytí betonu.

Všechny matrice se po dodání musí skladovat v suchu a na rovném podkladu, aby se zabránilo jejich deformování. Jsou z pružného elastomeru, a proto již při balení, přepravě a skladování podléhají roztahování či pěchování. Z toho důvodu a také kvůli ochraně okrajů jsou dodávány vždy ve větším rozměru a až přímo na místě se upraví na požadovanou velikost (doporučuje se přidat cca 1 až 2 mm) a vtlačí se do bednicího rámu (v případě prefabrikovaných prvků) nebo se celou svou plochou přilepí k bednicímu dílci (v případě monolitické výroby).

Před lepením se zkontrolují rozměry matrice a průběh struktury. V případě dodání více matric se musí dbát na jejich správné nalepení a průběh textury, protože se některé matrice mohou dodávat v napojeních. Matrice se lepí vždy celou plochou. Lepení matrice pouze v bodech je nežádoucí z důvodu vytvoření vzduchového polštáře a následného vytvoření boule na pohledové ploše. S matricí se může začít pracovat až po 24 h, kdy je lepidlo dostatečně tvrdé. Pro správné lepení je také důležitý podklad, který musí být suchý, čistý, rovný, bez zbytků oleje a prachu.

Matrice se před každou betonáží opatřuje separací pro správné odbednění. Nanesení prostředku je důležité pro snadné odbednění a vytvoření homogenní pohledové plochy. Matrice se musí opatřit prostředkem nejméně dvakrát a to do kříže, zvláště při členitějších strukturách. Přebytečný materiál se musí z prohlubin odstranit savým hadrem nebo ofouknutím.

Betonáž následuje po odpaření rozpouštědla. V případě monolitických staveb je důležité, aby se zabránilo zvětrávání nebo opršení filmu, proto je doporučeno zakrýt matrice až do betonování vhodnými fóliemi nebo plachtami. Odbedňování se provádí co nejdříve s ohledem na příslušné normy o zpracování cementu a betonu.

Podrobnější informace upozorňující na některé důležité detaily při použití polyuretanových matric pro vytvoření strukturovaného pohledového betonu můžete nalézt v článku Strukturní matrice v Beton TKS 1/2011, pozn. redakce.

Fasáda je vnějším obrazem objektu. Může vyprávět příběh a vzbudit zvědavost, může zviditelnit skryté věci a zdůraznit určení budovy. Může vyvolat nadšení či šok, může inspirovat i fascinovat. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je umístit na ni fotografie či obrazy, a to pomocí matric s deaktivátorem a následným vymýváním povrchu betonu, pomocí fotogravury či 3D matric.

Na speciální plastovou fólii se natisknou obrazy nebo fotografie s kvalitním deaktivátorem betonu, který způsobí časové zpoždění tuhnutí betonu, takže jej lze po odbednění a částečném strhnutí nejsvrchnější vrstvy cementu na povrchu vymýt. Pomocí kontrastu mezi vymytým a hladkým povrchem se zobrazí grafické prvky nebo fotografie. Vliv světla a stínu přitom nehraje žádnou roli.

Je možné využít standardních motivů, které lze horizontálně i vertikálně napojovat, nebo je možné zpracovat individuální design či fotografie. Fólie s designem maximální velikosti 3,15 × 25 m jsou dodávány v rolích a jsou určené na jednorázové použití.

Jako předloha pro mateřskou formu slouží fotografie nebo grafický soubor. Ty se na počítači přepracují na soubor s 256 stupni šedi, přičemž každý stupeň šedi definuje jednu šířku drážky. Pomocí CNC frézy se z pracovní desky vytvoří model, který se následně uzavře odbedňovacím voskem a opatří bednicím rámem. Poté se na model nalije tekutý elastomer a vyrobí se tak matrice. Matrici lze použít při prefabrikaci i při výstavbě in situ a je možné ji používat opakovaně (až 100×). Různé výšky a hloubky zajistí, že výsledný obraz vypadá velmi plasticky a lze jej vnímat i hmatem.

V závislosti na rozlišení motivu vytvoří matrice pro fotogravuru na fasádě jemnou až hrubou reliéfní povrchovou strukturu. Vznikne tak dojem, že obraz je do betonu vyfrézován. Putující sluneční světlo vytváří rozmanité efekty: světlo dopadající kolmo způsobí, že obraz zmizí, naopak díky světlu dopadajícímu z boku vrhají reliéfy stíny, díky kterým je fotografie v betonu zřetelně vidět.

Výroba matrice je stejná jako v případě fotogravury s tím rozdílem, že stupeň šedi představuje jinou hloubku frézování. Různé výšky a hloubky reliéfu zajistí, že obraz vypadá velmi plasticky a lze jej vnímat i hmatem. Účinek trojrozměrných betonových povrchů je velkou měrou nezávislý na vlivu světla.

Budovu 2 Girls nacházející se v průmyslové čtvrti Abbortsford v Melbourne nelze přehlédnout, neboť stírá rozdíly mezi architekturou a uměním – nikoli pouze pro pozorovatele, ale také pro ty, kteří se na projektu podíleli – a současně nabízí nový pohled na úlohu umění ve stavitelství, neboť neotřelým způsobem kombinuje sochařství, stavitelství a vizuálnost.

Ústředním motivem návrhu budovy je barevná fotografie Maškaráda, která byla vložena mezi dvě vrstvy bezpečnostního skla. Fotografie se rozprostírá na ploše cca 185 m² a je rozdělena do 36 skleněných panelů, které byly namontovány beze spár.

Architektu Billu Kavellarisovi bylo záhy zřejmé, že by okolní betonová fasáda neměla snímek pouze rámovat, ale měla by se stát jeho součástí. Prvním krokem bylo zopakovat motiv vzoru tapety z fotografie i na betonovém povrchu. Výsledné téměř dokonale hladké napojení vytvořené použitím matric se vzorem hloubky 10 mm se stínovým efektem je velmi působivé. Architekt přidal ke sklu kryjícímu fotografii a tvarovanému betonu ještě třetí materiál. Horní část budovy je pokryta fasádními panely značky Vitra, které znázorňují těžké, červené závěsy – vzor, který je také na stojací lampě, jež byla součástí fotografie. A nakonec se společně s autorkou fotografie Samanthou Everton rozhodli učinit z lampy svébytnou součást budovy – lampa vyrůstá ze snímku a stává se trojrozměrným objektem. Integrované osvětlení zároveň slouží jako skutečné svítidlo, které budově umožňuje zářit ve tmě a dodává fotografii na fasádě úplně novou atmosféru.

Interdisciplinární spolupráce mezi architektem a umělkyní umožnila překonat hranice mezi těmito profesemi. Kavellaris shrnuje projekt slovy: „Architekt se v tomto případě stal umělcem a naopak.“ Výsledkem je podle něj nové médium – umělecký dům. Čistě umělecký přístup se podepsal i na interiéru budovy a vine se napříč všemi čtyřmi podlažími. Pohledový beton, čisté linie a kontrasty mezi světlem a tmou zde vytvářejí atmosféru moderního bydlení.

Elegantní, kvalitně zpracovaný interiér a pozoruhodný exteriér již z budovy 2 Girls učinily dominantu čtvrti Abbotsford. Maškaráda se stala tváří budovy.

V září 2014 se polské Katovice dočkaly otevření nové koncertní haly NOSPR (Narodowa Orkiestra Symfoniczna Polskiego Radia). Architekti z Konior Studia se rozhodli pro vnitřní akustické stěny z betonu. Použití betonových akustických panelů by nebylo nic nezvyklého, tento typ akustických stěn byl použit např. v Kongresovém centru ve Zlíně od architektky Evy Jiřičné. Tento projekt je ovšem výjimečný tím, že stěny byly odlévané přímo na místě.

Na návrhu betonových akustických panelů se podílela jedna z nejlepších firem v tomto oboru na světě Nagata Acoustics z Japonska, jejíž specialista, pan Yasuhisa Toyota, je zodpovědný za akustiku celosvětově známých koncertních hal (např. Walt Disney Concert Hall v Los Angeles, Suntory Hall v Tokiu, the Bard College Performing Arts Center v New Yorku, the Elbphilharmonie v Hamburku ad.). Jeho cílem je vždy vytvořit perfektní akustický zážitek pro každého návštěvníka koncertu. Koncertní hala v Katovicích je díky němu jednou z nejlepších v Evropě. 

Pro polského architekta Aleksandera Nowackiho ze společnosti Konior, který se na projektu podílel, byly zkoušky akustiky stejně důležité jako pro pana Toyotu. Architekt Nowacki k tomu řekl: „Akustický aspekt byl pro náš architektonický návrh zásadní.“ Stěny musely být zhotoveny z masivního a těžkého materiálu, aby splňovaly speciální požadavky na povrchovou strukturu, která se nazývá microshaping. Struktura má přesně definovaný rozměr a hloubku, což je pro šíření, rozložení a intenzitu zvuku stěžejní. Pro realizaci takto navrženého strukturovaného betonového povrchu byly použity polyuretanové matrice (14 ks ve dvou setech, které byly vzájemně napojeny) vkládané do bednění přímo na stavbě.

Brilantní akustika a provedení tmavého strukturovaného betonu dodávají této stavbě jedinečný ráz.

V Londýně byl na Old Street Yard postaven komplex White Collar Factory s plochou 22 000 m², který na sebe poutá mimořádnou pozornost. Součástí komplexu šesti budov (z nichž dvě jsou zrekonstruované historicky cenné objekty) jsou kanceláře, ateliéry, restaurace a apartmány rozmístěné kolem nového veřejného prostranství. Na střeše nejvyšší, 16patrové kancelářské budovy je nejen terasa s výhledy na Tech City, ale také 150 m dlouhá běžecká dráha.

Zástupci developera Derwent London se spolu s architekty z architektonické kanceláře Allford Hall Monaghan Morris a zástupci inženýrských firem AKT II a Arup nechali inspirovat historickými průmyslovými objekty, neboť pro nájemníky jsou renovované viktoriánské průmyslové stavby často populárnější než moderní novostavby. Tým identifikoval pět základních principů: vysoké stropy, flexibilní využití podlahové plochy, jednoduchá fasáda, akumulační schopnost konstrukce a smart technologie.

Za 1 milion liber vytvořil projekční tým prototyp, který byl testován několik měsíců. Tento test byl důležitý především kvůli prověření pasivního chlazení pomocí systému concrete core cooling, který je jedním příkladem, jak byl beton pro celý projekt důležitý. Systém pracuje s tepelně akumulační schopností betonové konstrukce budovy, která absorbuje tepelnou zátěž z kanceláří. Stropní konstrukce je pak chlazena pomocí sítě integrovaných trubek s vodou. Na rozdíl od konvenční klimatizace je pasivní chladicí systém tišší a poskytuje příjemné pracovní prostředí.

Beton nebyl použit pouze pro nosnou konstrukci, ale je i finálním povrchem v interiérech i exteriérech. Zvolená struktura dřeva dodává celé stavbě jedinečný vzhled. K docílení optimální barvy a požadované povrchové struktury byla vyrobena celá řada zkušebních panelů.

Komplex White Collar Factory vyzařuje teplo a přívětivou atmosféru. K vytvoření tohoto jedinečného projektu vedla spolupráce a shoda všech v týmu. Při přípravě byly propojeny zkušenosti z historie s novými technologiemi a osvědčenými postupy pro navrhování moderního kancelářského designu a výsledkem je výjimečná dominanta města.

V rodinné firmě Herbert Lechner AG v Laasu na severu Itálie se již tři generace všechno točí kolem zelí. Firma zpracovává zelí, které roste v optimálních klimatických podmínkách regionu Val Venosta v Jižním Tyrolsku. V roce 2015 se její majitelé rozhodli vybudovat novou budovu, ve které by byl modernější a větší sklad společně s obchodem, administrativní částí a technickým zázemím.

Návrhem budovy byla pověřena architektka Elke Ladurner z tamního architektonického studia Marx / Ladurner, která navrhla osobité ztvárnění fasády korespondující s charakterem budovy – strukturu řezu hlávkou kyselého zelí na pohledové fasádní stěně. Ve spolupráci s kanceláří 3D Pixel Stube byl vytvořen CAD soubor s fasádními motivy, který sloužil jako podklad pro výrobu pozitivních šablon z MDF desek pro matrice pomocí CNC frézy. Následně byly vyrobeny elastické polyuretanové matrice. V prefě Progres se pak pomocí matric vkládaných do bednění vyráběly prefabrikované fasádní prvky, na jejichž vnitřní stěnu byla současně umístěna tepelná izolace. Celkem bylo vyrobeno 197 fasádních prvků o rozměrech 3,3 × 7,86 m. Výroba prvků v prefě zajistila vysokou přesnost odlitků, umožnila práci nezávislou na počasí a současně s tím i krátkou dobu výstavby.

Výsledkem je komerční budova, která je příkladem moderní individuální architektury, splňující nejen všechny funkční požadavky, ale také požadavky architekta, který kreativně zkombinoval pohledový beton s dřevěnými a skleněnými prvky.