Karl-Eerik Unt: mitte teha betoonist joonlauda

Materjali kasutamine lähtuvalt tema spetsiifilistest omadustest väldib soovimatuid projektimuudatusi ja suunab kasutaja kogemust. Miks ei võiks arhitektuur olla materjali innovatsiooni tüüriv valdkond?

Arhitekti haridusega Brauni esidisainer Dieter Ramsi arvates on hea disain uuenduslik, kasulik, esteetiline, arusaadav, pealetükkimatu, aus, kauakestev, läbimõeldud, keskkonnasõbralik ja võimalikult minimaalne. Need on kriteeriumid, mis igapäevaseks meeldivaks disainikogemiseks peaksid olema tagatud ning milleks omakorda tuleks langetada sobivaima materjalivaliku otsus. Arhitektuur on üks vahendatud kunstiloome valdkondadest, kus kunstnik ei pruugi omada kontrolli oma loomingu lõpliku realiseerimise üle.

Hoonete ehitamise käigus võib ette tulla kooskõlastamata projektimuudatusi, sh materjaliasendusi, selle ekspluatatsiooniaja jooksul võib see elada üle mitmeid ümberehitusfaase ning selle funktsioon võib muutuda ajas kardinaalselt.

Kas oleks võimalik materjali kasutada nii läbimõeldult, et seda ei saaks jooksvate projektimuudatustega asendada?

Ka arhitektuuri tarbijate laia publiku kogemuse suunamisel on kõigi üldiste „hea disaini“ kriteeriumite järgimise ja tabamise ehk „puhasväärtuse“ (1) andmise põhimõtete kõrval väga oluline roll optimaalsel materjalivalikul. Materjali valik võimaldab määrata selle, kellele ja missuguseks tegevuseks objekt ning ruum on mõeldud, kuidas seda kasutada saab.

Aasta betoonehitis 2017. Eramu Viimsis, Tamizon Architects. Foto Mait Rõõmusaar

Materjali valiku näol ei pea ma silmas kaalutlusi, kas mõni tala valmistada terasest S235 või S355, vaid valikuid, mis häid asendusi lihtsalt ei võimalda. Äärmuseni lihtsustatud näitena võib vaadata joonlaua disainimist. Joonlaua instrumentaalne väärtus on kõrge, kui see on sirge, jäik, piisavalt kõva, et mitte kasutamise käigus deformeeruda, kuid ka piisavalt elastne, et võimaldada kompenseerida teatavat pinnakumerust, ning võimalusel läbipaistev, et lihtsustada selle täpset asetamist teiste punktide suhtes tasapinnal. Sellise toote valmistamisel oleks optimaalseks valikuks mõni polümeerne materjal – näiteks PMMA (polümetüülmetakrülaat). Kuna alternatiivid ja kõrvalekalded – valmistades selle joonlaua näiteks klaasist – muudavad selle valmistamise ja tarvitamise märkimisväärselt ebamugavamaks, siis ei ole ohtu selliste asenduste tekkeks.

Aasta Puitehitis 2015. Pühajärve biokatlamaja. Alver Arhitektid. Fotod Maris Tomba

Ehituskunsti konservatiivsus

Reaalsus on aga märksa keerulisem ja arhitektuuris ei ole objektid vaid paari mõõtme, jäikuse, kõvaduse ja läbipaistvusega mõõdetavad, vaid kehtivad mitmed täiendavad kriteeriumid – majanduslikud, tootmistehnoloogilised (kas keegi ideed ka teostada suudab), traditsioonilised (inimesed lihtsalt usaldavad traditsioonilisi ehitusmaterjale), regulatiivsed (ennekõike ohutust puudutavad) jne, seega ei saa siin toodud joonlaua näitest üheselt lähtuda. Joonlaua näide toob aga esile ühe täiendava teguri, mis iseloomustab materjalivalikut arhitektuuris.

Kui võrrelda materjalivaliku protsessi arhitektuuris kõigi teiste kunsti- või insenerivaldkondadega, siis paistab ehituskunst silma konservatiivsusega. Võiks arvata, et see on tingitud arhitektuuri kõrgest vastutusmäärast – hooned peavad olema ohutud ja vastupidavad pika aja vältel.

Võrdlusena võib aga vaadata mõnda teist valdkonda, kus sarnastele (tulenevalt rakendusest isegi rangematele) nõuetele vastavaid süsteeme luuakse mitte staatiliste, vaid ruumis liikuvatena, nagu lennundus või autotööstus. Neis valdkondades peavad loodavad objektid samuti olema ohutud ja vastupidavad ning taluma ajas väga suures vahemikus ja kiiresti muutuvaid keskkonnatingimusi. Võib ka oletada, et võrreldes teiste valdkondadega on innovatsioon arhitektuuris aeglasem, kuna teiste valdkondade mastaabid on pisemad, sihtrühmad väiksemad ja konkreetsemad. Teisalt oleksid laiema sihtgrupi ja suuremate mahtude korral innovaatiliste materjalide ning tehnoloogia juurutamise kulud toodetava ühiku kohta märkimisväärselt väiksemad ning uuendustest kasusaajate arv suurem.

2017.a. betoonehitise preemia nominent. Eesti Filmimuuseum, BOA OÜ. Foto Tõnu Tunnel

Selgitusi küsimusele, miks arhitektuur ei paista silma kui innovatsiooni tüüriv valdkond, võib ehk otsida traditsioonidest kuidas valdkonnasiseselt materjali ja struktuure nähakse. Kõigis nooremates insenerivaldkondades käsitletakse materjali kui midagi dünaamilist, midagi, mis on vastavalt vajadusele loodud ja muudetav ning mis on tihedalt seotud sellega, kuidas seda kasutatakse. Arhitektuuris aga nähakse sageli materjali kui midagi olemasolevat, leitut, kui väheste omadustega universaali, mille kõik kasulikud omadused joonistab välja juba üldkujul toormaterjal, arvestamata teiste materjalidega kombineerimise, väliskeskkonna mõjust tingitud või spetsiifilisel moel konstruktsioonis paiknemisest tulenevate eelistega. 

See põhimõtteline materjalikäsitluse erinevus võimaldab ühel näha kas lihtsalt vase- ja rauatükki, kuid mõnel teisel dilatomeetrilist termomeetrit2, kui need metallitükid omavahel kokku siduda.

Nihe selles põhimõttelises erinevuses, kuidas materjali ja konstruktsiooni nähakse, võiks tekkida, kui arhitektuur astuks dialoogi teiste valdkondade ja fundamentaalteadustega, nagu seda teevad kõik teised kunsti- ja insenerivaldkonnad.

Praegusel hetkel võime arhitektuuris uuenduslikke materjale näha vaid üksikute väljahüpetena, kui arhitektuur kasutab teiste valdkondade rakendusteks välja töötatud lahendusi. Näiteks erinevaid läbipaistvaid või poolläbipaistvaid kattematerjale, nagu ETFE1 (etüleentetrafloroetüleen), mis loodi DuPont`i isolaatormaterjalina lennundusvaldkonnas rakendamiseks, kuid mida on nüüd kasutatud mitmete hoonete (tuntumad neist Eden Projekti kasvuhooned Cornwallis, Allianz Arena Münchenis, USA saatkonnahoone Londonis) katmiseks, või erinevaid tehnilisi lahendusi nagu päikesepaneelide (välja töötatud kosmosetööstusele) kasutamist hoonete konstruktsioonides. 

Positiivseteks näideteks on ka mõned ülikoolide juures läbiviidavad katsetused. Näiteks Stuttgarti ülikooli arvutuslikumodelleerimise ja ehituse (ICD) ning projekteerimise instituudi (ITKE) paviljonid, Offenbachi kunsti ja disainiülikooli (Offenbach University of Art and Design) uurimisprojektid (nt Responsive Surface Structure I), kuid nende puhul peab arvestama, et tegemist ei ole suuremahulist (ega -sildelist) ehitust võimaldavate lahenditega.

2012.a. puitehitise äramärgitud töö. Eesti paviljon Floriade maailmanäitusel Hollandis. Arhitektuur lähtub arhetüüpsest kojast, mille kaasajastamisel on lähtutud Eesti puidutootmissektori moodsatest võimalustest. Foto Joel Kopli
Maja Murastes, 2017. KUU Arhitektid. Muraste maja jätkab sama büroo Floriade paviljoniga (üleval) alustatud arhetüüpse puidust püstkoja kaasaegset interpreteerimist. Foto Tõnu Tunnel

Eesti aasta puit- ja betoonehitised

Varasemalt kirjeldatud konservatiivset tendentsi materjalivalikus illustreerivad ka iga-aastaselt Eesti Metsa- ja Puidutööstuse Liidu ja Eesti Betooniühingu välja kuulutatavad aasta parimaid puit- ja betoonehitised. 

Aasta Puitehitis 2017. Raitwoodi olme-büroohoone Reolas, Arhitektuuribüroo Lokomotiiv. Foto Morten Mo

Nimetatud materjalid erinevad üksteisest oluliselt nii omavahel kui ka materjali klassi siseselt – tavaline saematerjal erineb oma omadustelt vineerist või liimpuidust, samamoodi erineb ka ühte sorti betoon teisest (monoliit, betoonelement, erinevad viimistlused jne). Erinevad materjalid saaksid anda eelise mõne konstruktsiooni loomiseks oma parimatest omadustest lähtuvalt (eritugevusest, soojusjuhtivusest, esteetikast, vormitavusest, betoonelementide ja liimpuitkonstruktsioonide puhul sisetingimustes/kontrollitud keskkonnas tootmisest tulenevatest eelistest jne).

2016.a. betoonehitise eriauhind arhitektuurse fassaadilahenduse eest. Karl Storz Video Endoscopy Estonia OÜ tootmis-, teenindus- ja büroohoone Tallinnas, Arhitektuuribrüoo Luhse ja Tuhal OÜ.

Seega võiks eeldada, et näeme kõigis nendes gruppides nomineeritud tööde hulgas väga erinevaid hooneid, kus iga materjali funktsionaalsus on saanud otsustavaks kriteeriumiks selle rakendamisel ja kus materjali eeliseid on maksimaalselt kasutatud (on loodud olukord, kus lihtsad materjaliasendused võimalikud ei ole). Ent kui võrdleme auhinnatud töid valdkonda teadmata, on tulemus ootamatu – need objektid ei eristu – just nagu oleks arhitekt töötanud universaalse materjaliga.

Ma ei väida, et kogu ehituskunsti valdkond on konservatiivne materjalivaliku ja selle olulisuse osas, aga teatava tendentsi joonistavad nominendid välja küll.

On olemas ka suurepäraseid kohalikke näiteid, kus olemasoleva materjali omadusi on otstarbekalt rakendatud. Näiteks Tomomi Hayashi Ujuv Saun, kus konstruktsiooni valmistamisel on olnud üheks oluliseks kitsenduseks selle kaal ja materjali suur eritugevus ning disainist lähtuvalt vormitavus kumerateks pindadeks. Kandekonstruktsiooni valmistamiseks on seega valitud vineer.

2016.a. puitehitise eriauhind. Ujuv saun Türi lähedal, Tomomi Hayashi. Foto Jakob Meier

2017 aasta konkursi „Aasta betoonehitis 2017“nominentide hulgast võiks välja tuua Aravete Agro silohoidla, mis on küll väga vähese atraktiivsusega rajatis, aga materjalivaliku osas tabava lahendusega. Samuti võib esile tuua Rocca al Mare kooli väliklassi, kus materjalivalikut defineerivad kriteeriumid on vastupidavus (nii vandalismile kui keskkonnamõjudele), konstruktsiooni stabiilsus, akustilised omadused, vormitavus kumerateks pindadeks. Seega on ka disainist lähtuvatest kriteeriumitest monoliitbetoon optimaalne lahend.

Materjali mõistmine

Toodud näited illustreerivad aga paraku olemasolevate materjalide rakendamist küllaltki ühevalentselt. Ühtegi terviklikku käsitlust, kus erinevate materjalide unikaalsed omadused ja nende otstarbekas konstruktsiooni paigutumine moodustaks esteetilise terviku, nende näidete hulgast ei leia.

Terviklahendite variandis ei pea ma silmas, et iga ehitis peaks ilmtingimata olema koorikkonstruktsiooniga või kaetud iseventileeruvate pindadega. See muudab ehitise hinna kõrgeks ega pruugi olla tellijale vastuvõetav. Aga ka ehitise loomisel kõige traditsioonilisemas laadis (post ja plaat selle peal) on võimalik läbimõeldud ja teadlik materjalikasutus.

Aasta Puitehitis 2016. Arcwoodi tehasekompleks Põlvas, Kadarik Tüür Arhitektid. Foto Tõnu Tunnel

Puitprusside asemel saab kasutada puidu ristlamineerimist (CLT, LVL), mis võimaldab valmistada märkimisväärselt suuremate mõõtmetega ja keeruka geomeetrilise kujuga talasid, nagu näiteks Independent Place Londonis.

Soojustamata betoonelementide asemel on võimalik valmistada soojustatud betoonelemente, kus konstruktsiooni geomeetriat piiravate väliste kihtide siduvelementide valmistamisel on võimalik terase asemel kasutada süsinikkiudu, ning seeläbi luua õhemaid seinakonstruktsioone või sarnase tulemuse saavutamiseks kasutada vaakumisolatsioonipaneele (nt Koda) jne.

2015.a. betooehitise eriauhind betooniinnovatsiooni eest. KODA, Kodasema OÜ. Foto Mairi Hüüdma

Hea näitena sellise lihtsa ent läbimõeldud materjalikasutuse osas võib vaadata Hiina arhitekti Wang Shu loomingut: nt Xiangshani ülikoolilinnak ja selle Wa Shan külalistemaja, kus arhitekt ühendab kohaliku traditsioonilise ehituslaadi otstarbeka materjalikasutusega (puidust, poltliidetega fermid toetuvad vähemärgatavale terasest toolvärgile, mis omakorda toetuvad monoliitbetoonist müüridele ja postidele).

2016.a. betoonehitise eriauhind arhitektuuri eest. Narva rannahoone , Arhitektuuribüroo JVR OÜ. Foto Martin Siplane

Arhitektuur kipub olema kinni tavades. Kõrgema „puhasväärtuse“ saavutamiseks, arhitektuursele loomingule soovimatute muudatuste teostamise (vahendaja/realiseerija/tellija poolt) vähendamiseks tuleks leida mooduseid, soodustamaks arhitektuuri välja töötama, arendama, rakendama materjale oma vajadustest lähtuvalt, nagu teevad seda teised insenerivaldkonnad. Kas selline muudatus mõttelaadis võiks toimuda sisemiste, pragmaatiliste, loomulike arengute tulemusel või väliste mõjurite, näiteks regulatsioonide tagajärjel (Euroopa Komisjoni avaldatud energiatõhususe direktiivist tulenevalt peavad kõik hooned, mille ehitus algab pärast 2020. a vastama A-energiaklassile) sõltub sellest, kuivõrd seotud osapooled uuendustest kasu näevad.

KARL-EERIK UNT on insener, kes igapäevaselt töötab tootedisaini, materjalivaliku ja tootmistehnoloogia küsimustega.

VIITED:

  1. Filosoof Hugh Mellor nimetab oma artiklis „Kunstnikud ja insenerid“ (Artists and Engineers – Philosophy, Vol. 90, No. 3, 2015; eesti k. Akadeemia 2016  nr 2, lk 195) vahendi „puhasväärtuseks“ funktsiooni vahendi seesmistest / kunstilistest ja instrumentaalsetest väärtustest.
  2. Dilatomeetriline termomeeter koosneb kahest erineva joonpaisumisteguriga metall-lehest. Joonpaisumisteguri erinevuse tõttu muudab koostatud metall-leht oma kuju.
  3. ETFE on suurepäraste optiliste omaduste ja degradastioonikindlusega materjal (läbipaistvus kuni 95%, mineraalklaasil kuni 90%), mis lisaks nähtava valguse lainepikkusele on läbitav ka UV-spektrisse jäävale kiirgusele. Materjalil on head isolatsiooniomadused (R-väärtus 16,4 W/m2K (sarnane 600 mm klaasvillaga) mis annavad suure eelise (aknaklaasi, PMMA, PET ees) taimekasvatuseks mõeldud hoonete valmistamisel. 

Üleval foto: BFT Studio. Eesti Rahva Muuseum

Avaldatud 2018.a. kevadnumbris (nr 93).