Ανάγλυφη όψη σκυροδέματος σε μουσείο αρχιτεκτονικού σχεδίου στο Βερολίνο

Το Μουσείο Αρχιτεκτονικού Σχεδίου βρίσκεται στη συνοικία Prenzlauer Berg του Βερολίνου, μια περιοχή με επιβλητικά ιστορικά κτίρια του 19ου αιώνα στα οποία φιλοξενούνται studio καλλιτεχνών, γκαλερί και άλλες πολιτιστικές χρήσεις. Συγκεκριμένα το κτίριο του Μουσείου βρίσκεται σε επαφή με το κτιριακό συγκρότημα της ιστορικής ζυθοποιίας Pfefferberg, που έχει μετατραπεί σε σύγχρονες κατοικίες.

Ο αρχιτεκτονικός σχεδιασμός
Η αρχιτεκτονική μελέτη εκπονήθηκε από τους Sergei Tchoban και Sergey Kuznetsov, δημιουργώντας ένα κτίριο που αντανακλά τη χρήση του, δηλαδή τη φιλοξενία της συλλογής του Ιδρύματος Tchoban, που ίδρυσε ο ίδιος ο αρχιτέκτονας το 2009 και περιλαμβάνει αρχιτεκτονικά σχέδια από το 16ο αιώνα έως σήμερα. Το κτίριο αναπτύσσεται σε πέντε επίπεδα και επίσης διαθέτει υπόγειο για βοηθητικές χρήσεις. Η αρχιτεκτονική φόρμα του κτιρίου χαρακτηρίζεται από εσοχές και προεξοχές στοιχείων του κελύφους που αποκλίνουν από την ορθογωνική κάτοψη του ισογείου με διαφορετικό τρόπο σε κάθε επίπεδο, δημιουργώντας την εντύπωση ότι κάθε όροφος είναι τυχαία τοποθετημένος σε σχέση με τον υποκείμενο. Το κτιριακό κέλυφος αποτελείται από εμφανές σκυρόδεμα και διαθέτει ελάχιστα ανοίγματα στα τέσσερα επίπεδα, σε αντιδιαστολή με τον τελευταίο όροφο, όπου οι τρεις ελεύθερες όψεις του χαρακτηρίζονται από πλήρη διαφάνεια. Η διαμόρφωση του κελύφους παρουσιάζει μεγάλη πρωτοτυπία και κατασκευαστική αρτιότητα καθώς όλες οι επιφάνειες φέρουν ανάγλυφες παραστάσεις εμπνευσμένες από τη συλλογή του Ιδρύματος Tchoban.
Εσωτερικά οι χρήσεις οργανώνονται κατά τον κατακόρυφο άξονα. Το ισόγειο χαρακτηρίζεται από ενιαίο χώρο που περιλαμβάνει το χώρο εισόδου, τη βιβλιοθήκη του Ιδρύματος και το κατάστημα του Μουσείου, οι εκθεσιακοί χώροι φιλοξενούνται στον πρώτο και δεύτερο όροφο, το αρχείο στον τρίτο και στο ανώτερο επίπεδο χωροθετούνται τα γραφεία του Ιδρύματος καθώς και δύο υπαίθριοι χώροι με πανοραμική θέα της περιοχής.

Η κατασκευή του κελύφους
Το κέλυφος στο Μουσείο του Ιδρύματος Tchoban αποτελεί μια ενιαία μονολιθική κατασκευή από οπλισμένο σκυρόδεμα αυξημένου πάχους και θερμικής μάζας, που λειτουργεί ως ο φέροντας οργανισμός του κτιρίου. Αρχικά κατασκευάστηκε το κέλυφος και στη συνέχεια τοποθετήθηκαν τα επίπεδα των ορόφων. Το κέλυφος, συνολικού πάχους 50 cm, αποτελείται από τις εξής στρώσεις υλικών, ξεκινώντας από την εξωτερική επιφάνεια:
• Σκυρόδεμα που εμποδίζει τη διέλευση του νερού (27 cm) και σκυροδετήθηκε επί τόπου στο εργοτάξιο.
• Μόνωση κλειστών κυψελών υάλου (10 cm) που λειτουργεί και ως φράγμα υδρατμών.
• Τοιχοποιία από τούβλα άσβεστου-άμμου (11,50 cm) και
• Ασβεστο-τσιμεντοκονίαμα (1,50 cm).
Οι δύο τελευταίες στρώσεις απορροφούν, αποθηκεύουν και απελευθερώνουν την υγρασία, εξισορροπώντας τα επίπεδά της στους εσωτερικούς χώρους.
Εξαιρετικό ενδιαφέρον παρουσιάζει ο τρόπος κατασκευής των όψεων από εμφανές σκυρόδεμα και η επεξεργασία της τελικής επιφάνειας. Το κέλυφος εξωτερικά φέρει ανάγλυφες γραμμικές παραστάσεις, που αποτελούν ένα δείγμα της συλλογής που στεγάζεται στο Μουσείο. Η αποτύπωση αυτών των παραστάσεων πάνω στο εμφανές σκυρόδεμα έγινε παράλληλα με τη σκυροδέτηση του κελύφους μέσα από μια πολύπλοκη διαδικασία που χαρακτηρίζεται από τεχνική και αισθητική αρτιότητα.
Οι αρχιτέκτονες επέλεξαν μια σειρά αντιπροσωπευτικών σχεδίων από τη συλλογή του Ιδρύματος, στη συνέχεια τα ψηφιοποίησαν, τα οργάνωσαν και τα επεξεργάστηκαν γραφικά ώστε να συνθέσουν το τελικό μοτίβο που αποτυπώνεται στην όψη. Σε κάθε όροφο του κτιρίου έχει επιλεγεί διαφορετικό μοτίβο, που διατρέχει σε επανάληψη τις όψεις. Χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό κοπτικό μηχάνημα CNC, τα μοτίβα αποτυπώθηκαν πάνω σε μοριοσανίδες και ακολούθησε επεξεργασία των ακμών των εγκοπών ώστε να δημιουργηθεί η εντύπωση ότι οι παραστάσεις λαξεύτηκαν πάνω στο σκυρόδεμα. Στη συνέχεια εφαρμόστηκε στις μοριοσανίδες χυτό ελαστομερές πολυουρεθάνης και δημιουργήθηκε ένα καλούπι που απεικονίζει το αρνητικό του μοτίβου. Το υλικό παρασκευής των καλουπιών επιλέχθηκε λόγω της υψηλής ελαστικότητας και ευελιξίας του, χαρακτηριστικά που εξασφαλίζουν την ακριβή απόδοση του σχεδίου καθώς και την εύκολη και ασφαλή απομάκρυνσή τους από το σκυρόδεμα μετά τη σκλήρυνση του.
Κατόπιν τα καλούπια τοποθετήθηκαν σε μοριοσανίδες που στερεώθηκαν στο εσωτερικό των ξυλοτύπων. Τα σημεία ένωσης και στερέωσης των καλουπιών μελετήθηκαν κατάλληλα ώστε να ενσωματώνονται στο μοτίβο και οι ακμές τους σφραγίστηκαν με σιλικόνη. Το σκυρόδεμα που εγχύθηκε στους ξυλότυπους φέρει ελαφρύ χρωματισμό στο χρώμα της περγαμηνής, σε αρμονία με το συμβολισμό του κελύφους. Κάθε επίπεδο του κτιρίου σκυροδετήθηκε ενιαία σε ιδανικές καιρικές συνθήκες ώστε να επιτευχθεί η ομοιόμορφη εμφάνιση. Μετά τη σκλήρυνση του σκυροδέματος αφαιρέθηκε ο ξυλότυπος με τα καλούπια και τα σημεία στερέωσής τους καλύφθηκαν από στοιχεία ινοπλισμένου σκυροδέματος ίδιου χρώματος. Τέλος, σε όλους τους εκτεθειμένους εξωτερικούς και εσωτερικούς τοίχους από εμφανές σκυρόδεμα εφαρμόστηκαν επιστρώσεις νανοτεχνολογίας για προστασία από ρύπους, ακαθαρσίες και γκράφιτι.

Η ενεργειακή συμπεριφορά του κελύφους
Οι προδιαγραφές κατασκευής του κελύφους ακολούθησαν τους πιο αυστηρούς κανονισμούς εξοικονόμησης ενέργειας με γνώμονα βέβαια την επίτευξη των ιδανικών συνθηκών στους εσωτερικούς χώρους για τη συντήρηση και προστασία των εκθεμάτων σύμφωνα με τα πρότυπα της ASHRAE. Ο συνδυασμός των υλικών και ο τρόπος κατασκευής του κελύφους, επιτυγχάνουν την εξισορρόπηση των διαφορών στη θερμοκρασία και την υγρασία των εσωτερικών χώρων, εξασφαλίζοντας ιδανικές συνθήκες με ένα περιορισμένο μηχανικό σύστημα θέρμανσης, αερισμού και κλιματισμού, με άμεση συνέπεια την ελαχιστοποίηση των ενεργειακών απαιτήσεων.
Στους εκθεσιακούς χώρους οι εξωτερικές συνθήκες δεν επιδρούν στα επίπεδα θερμοκρασίας και υγρασίας, τα οποία επηρεάζονται σχεδόν αποκλειστικά από εσωτερικές συνθήκες, όπως ο φωτισμός και η παρουσία των επισκεπτών, γεγονός που περιορίζει τη λειτουργία του κλιματισμού σε 3 έως 7 εναλλαγές αέρα, ενώ ο μέσος ρυθμός στα μουσεία είναι 8 έως 10. Για τις ώρες που το κτίριο είναι κλειστό, το σύστημα θέρμανσης και ψύξης οροφής που διαθέτει επαρκεί για τη διατήρηση των εσωτερικών συνθηκών χωρίς την ανάγκη λειτουργίας του κλιματισμού. Όλοι οι προαναφερθέντες χειρισμοί βελτίωσης της ενεργειακής συμπεριφοράς του Μουσείου αντανακλούν στις μειωμένες ενεργειακές απαιτήσεις λειτουργίας του, που υπολογίζονται στις 240 kWh ετησίως.