Den transparente glasfacade

af Ellen Kathrine Hansen


Glasfacaden har potentialer for at integrere energiproducerende og klimaregulerende elementer der manipulerer med lyset og skaber helt nye optisk kvaliteter. Disse egenskaber kan beskrives gennem begrebet transparens. Begrebet har traditionelt været brugt i forbindelse med rumlig transparens. I denne tekst benyttes begrebet transparens til at definere nye potentialer i fremtidens energiproducerende glasfacade.

Først beskrives begrebet transparens, hvorefter de æstetiske potentialer i begrebets betydningslag defineres indenfor den transparente glasfacade. Endelig belyses disse potentialer ved en gennemgang af et studieprojekt knyttet til forskningsprojektet ’TRANSPARENTE SOLCELLER fremtidens elproducerende solafskærmning’.

 

Begrebet transparens

Transparens er et centralt begreb indenfor moderne kunst og arkitektur. Begrebet er op gennem det 20. århundrede blevet udviklet og benyttet til teoretisk at definere den moderne traditions fornemmelse for form og rum. Lyset er heri en gennemgående og vigtig parameter. Begrebet kan forstås indenfor tre betydningslag; bogstavelig transparens, meningstransparens og fænomenbundet transparens.

Bogstavelig transparens betyder gennemsigtighed, at kunne se ind i eller igennem en bygning. En egenskab der for alvor blev mulig med modernismens introduktion af bærende stål- og jernkonstruktioner lukket med lette glasfacader. Den tyske arkitekt Arthur Korn beskriver i 1929 den nye facade således: ’..this window is the wall itself, or in other words, this wall is itself the window. And with this we have come to a turning point. It is something quite new compared to the achievements through the centuries...it is the disappearance of the the outside wall...’. Den ’usynlige’ glashud, afløste såvel muren som vinduet og revolutionerede derved vores forhold mellem inde og ude. Le Corbusier taler om at arkitekturen fik volumen frem for masse.

Ved brug af transparensbegrebet i bogstavelig forstand forstås glas som et næsten usynligt materiale, der via sin gennemsigtige kvalitet er i stand til at give en sand gengivelse af lys, rum og volumen på ’den anden side. Det er denne bogstavelige betydning vi i arkitektonisk forstand traditionelt forbinder med begrebet transparens.

Meningstransparens eller betydningsbærende transparens dækker over gennemskuelighed i såvel bygningens form, funktion og konstruktion. Ideen om ’form follows function’ eller ’things beeing what they are’ er idealer for modernismens æstetikere der bygger på at funktionen, konstruktionen og materialerne i sig selv fremkalder bygningens æstetiske udtryk. Et ideal der betegnes af de amerikanske kunstnere Robert Morris som ’presentness’ (1978) og af Donald Judd som ’directness’. Indenfor arkitekturen formulerede Mies van der Rohe i 1933 de æstetiske kvaliteter i meningstransparens således: ’...Simplicity of construction, clarity of tectonic means, and purity of material reflect the luminosity of original beauty. (Neumeyer, 314).

På trods af modernisternes stræben efter gennemskuelighed, renhed og klarhed i bygningernes konstruktion, teknik og materialitet bærer den tids glasfacader præg af at man stolede på skjulte mekaniske klimasystemer til regulering af varme- og lysindtag, hvilket senere har vist sig ikke at fungere optimalt. Glasset var derfor den transparente hud, der blotlagde bygningens konstruktive princip, uden at formidle om facadens funktion som lys og klimaregulerende skærm.

Fænomenbundet transparens blev defineret af Colin Rowe og Robert Slutzky, der i 1955 skrev ’Transparency’5, en af de mest betydningsfulde artikler om transparens som et udtryk for en moderne arkitekturforståelse. Rowe og Slutzky tog afsæt i de rumlige kompositioner i de kubistiske malerier og beskrev hvordan begrebet både bogstaveligt og fænomenbundet kan overføres til arkitektonisk transparens.

Rowe og Slutzky refererer til Gregory Kepes beskrivelse af transparens i ’Language of Vision’ fra 1944.6 Her beskriver han ikke det transparente i traditionel forstand som noget indlysende, klart eller gennemsigtigt men derimod som noget flertydigt, der indeholder en kvalitet i gensidigt at kunne gennemtrænge hinanden uden hver især optisk at forsvinde og derved være i stand til at varetage flere forskellige rumlige tilstande/udtryk. Billedet skaber en dybde og en sammentrækning af for-, mellem- og baggrund til en tydelig komprimeret billedstruktur. Billedet bliver 3 dimensionalt.

Rowe og Slutzky oversætter billedfladens perceptionelle 3 dimensionalitet til arkitekturen ved at vise eksempler på at glasset kan fremkalde et spil mellem antydninger, reel gennemsigtighed og refleksioner og derved skabe helt nye 3 dimensionale forestillinger/rumlige lagdelinger. Rum og flader bliver enten lagt til eller trukket fra afhængigt af fokusering, bevægelse og belysninger.

Begrebet fænomenbunden transparens blev defineret i et forsøg på at stille ikke målbare værdier overfor den traditionsorienterede målbare og matematiske analyse af arkitekturen og kunsten. Transparens som begreb skulle beskrive det sanseorienterede. ’...evnen til med øjet at gestalte realiteter, rum, der kan flyde over hinanden, hvis opmærksomheden ændres’.

Glasfacade

Den transparente glasfacade

De seneste års udbredelse af glasarkitektur har skabt glasfacader der er udviklet med idealer indenfor bogstavelig transparens så som visuel lethed, elegance og gennemsigtighed. Egenskaber, der har tilsidesat indeklimatiske og perceptionelle værdier og derfor giver problemer med regulering af indeklima og facadeudtryk ved eftermontering af diverse solafskærmninger og solruder.

Glasbygningerne er udskældt for at være ansigtsløse og arrogante overfor dem der skal opholde sig i dem og omgivelserne. Carsten Thaus formulering af problematikken lyder således: ’I nutidens curtain-wall bygninger inddækket med rasterfacader i glas (...) udgør bygningskroppen et high tech-præget krystal af en sublim perfektionering, men udvasket for den åndelige bestræbelse, som blev investeret i glasarkitekturen i starten af århundredet. Den aktuelle glasarkitektur er på én gang utrolig og nøgtern, fabelagtig og drømmeløs’.

Nye teknologiske tiltag som klimaregulerende og energiproducerende lag i glasfacaden samt udviklingen i glasindustrien giver muligheder for at genoptage den tidlige modernismes ’åndelige bestræbelse’ og finde helt nye dimensioner i glasfacadens væsen. Dimensioner der kan lede til langt flere muligheder end forudset af modernismens pionerer, der introducerede begrebet.

 

Transparente solceller

En af de energiteknologier, der med flere fordele kan integreres i glasfacaden er solcelle teknologien. Solceller er et eksempel på en teknologi, der er udviklet udelukkende med fokus på tekniske og målbare parametre som ydelse, pris og holdbarhed. Solceller blev udviklet til rumindustrien i 1950’erne og først i forbindelse med energikrisen i 1970’erne er teknologien forsøgt integreret i/applikeret på bygninger. I dag forskes der i 3. generations solceller, de såkaldte organiske og elektrokemiske solceller. Her er der rige muligheder for i udviklingsprogrammerne at indarbejde æstetiske og funktionelle kvaliteter, så solcellerne bliver udviklet som et holistisk byggekomponent med såvel sanseorienterede som tekniske værdiparametre.

Lyset er en central parameter i solcelle teknologien, idet solcellen absorberer dele af solens lys og omdanner det til elektricitet. Herved kan solcellen danne et filter i glasfacaden, der kan manipulere med lystes refleksion, absorption og transmission, hvilket giver mulighed for at ’forme’ lyset og skabe optiske effekter, der påvirker objektet (facadens) udtryk såvel som rummets. Solceller integreret i glasfacaden kan herved bidrage til at understrege facadens æstetiske potentialer defineret indenfor menings- og fænomenbunden transparens.

Den ’gennemskuelige’/meninsgtransparente solcelle i glasfacaden kan skabe en forståelse af parallellen mellem energioverførslen af solens elektromagnetiske stråling i solcellen og lysets brydning gennem træernes blade, idet de kemiske processer i især den elektrokemiske solcelle ligner dem i fotosyntesen. Samtidig bliver solcellen en aktiv komponent, der via refleksion, transmission og absorption af solens stråler kan bidrage væsentligt til at regulere dagslysindtag, det termiske indeklima, udsyn og produktion af elektricitet.

Som tidligere nævnt revolutionerede modernismens glasfacade vores forhold mellem inde og ude ved at skabe den ’usynlige’ facade. Den solcelleintegrerede facade kan i en ny forstand skabe en tættere kontakt mellem inde og ude ved at optage og regulere naturens 4 ressourcer i facaden og derved direkte formidle om en tættere kontakt til det naturlige klima og disse energier. Den transparente facade indeholder derved en ærlighed og gennemskuelighed som energiproducent og klimaregulator, der rækker udover potentialerne i at bygningen er energiproducerende.

Den ’fænomenbundne’ solcelle formidler om oplevelsen af glasfacaden over ’tid og rum’. Facadens udtryk defineres i forhold til lysets skiften over døgnets og årets rytme samt subjektets bevægelser og livet omkring facaden såvel inde som ude. Lyset vil afhængigt af orientering, indfaldsvinkel og styrke enten absorberes, transmitteres eller reflekteres i facaden. Solcellen kan via sin reflekterende, absorberende eller transmitterende evne integreres i glasfacaden så den fremkalder de ønskede optiske effekter af spillet mellem lys og skygge som en teknologisk ornamentering.

Ligesom Rowe og Slutzky oversætter billedfladens perceptionelle 3 dimensionalitet, kan facadens, via lysets brydning af fladen, opleves som 3 dimensional. Der ligger potentialer i at fremhæve denne perceptionelle 3 dimensionalitet. Den klimaregulerende og energiproducerende facade indeholder mange funktionelle lag, som fysisk kan konstrueres, så facaden bliver 3 dimensional og derved opleves med forskellige rumligheder afhængigt af subjektets placering i forhold til facaden.

De klimaregulerende lag er alle konstrueret for at styre solens energi og lysets spil i lagene. De kan skabe rumlige lagdelinger, der lægges til og trækkes fra de omgivende rum så som gaderummet, himmelen, interiør og derved skabe forskellige rumlige tilstande alt efter hvor øjet fokuserer.

En bevidst guidning af dagslyset mellem disse parametre kan skabe en facade, hvor glasset som væsen bliver ophøjet til at have en foranderlighed og poetiske karakter der udnytter dagslysets uudtømmende potentialer, såvel de æstetiske som de klimaregulerende.

 

’TANSPARENTE SOLCELLER – fremtidens elproducerende solafskærmning’

I et forskningsprojekt ’Transparente solceller- fremtidens elproducerende solafskærmning’ samarbejder en gruppe tværfaglige forskere9 om udviklingen af en ny solcelleteknologi – vinkelselektive PEC solceller (photoelectrochrome solceller). Projektets mål er at demonstrere ideen om at arkitektoniske potentialer kan defineres og integreres tidligt i de teknologiske udvikligsprogrammer.

På kurset ’TRANSPARENTE FACADER – solceller, materialitet og modeller’ afholdt på Arkitektskolen i Aarhus i Januar 2004, blev en gruppe studerende stillet overfor denne problemstilling og bedt om at udvikle en transparent facade illustreret i en mock up i 1:1. Facaden er en sydvendt glasfacade, integreret med fremtidens solceller, der aktivt bidrager til at begrænse og fordele dagslyset, så der opstår et godt dagslysindtag i et kontor. Solcellerne blev betragtet som (energi)producerende med værdier indenfor PEC teknologien som ydelse, pris og holdbarhed; (klima)regulerende med værdier indenfor dagslysindtag og termisk indeklima og endelig kommunikerende som definerer de æstetiske værdier. Til definering og belysning af den kommunikerende solcelle, benyttes begrebet transparens.

Følgende gennemgås én af de tre opgavebesvarelser beskrevet med afsæt i bogstavelig-, menings- og fænomenbunden transparens.

Opgavebesvarelsen ’Det ydre i det indre’ af arkitektstuderende Mie Johansen, Christine Eng, Mathilde Rødbro og Kamille Le Fevre, blev løst ved at montere solceller på 30 x 100 mm, der på indersiden har en spejlende overflade. Solcellerne er placeret i en struktur på rudens øverste og nederst del.

Udenpå facaden monteres en skærm, der er perforeret med solcellernes negative mønster, hensigten er at skærmen reflekterer det direkte sollys, der ville blive transmitteret gennem ruden, mens solcellerne belyses gennem hullerne i skærmen. Skærmen følger solens gang og har en afstand til ruden, hvilket tillader himmellys at trænge ind i rummet.

 

- Bogstavelig transparens

Solcellernes forskellige refleksion af lys gør at glasfacaden – når solafskærmningen ikke er for - såvel indefra som udefra opleves som en helhed. Der er en flydende kontakt mellem inde og ude og glassets gennemsigtighed sløres forbavsende lidt af solcellerne. Det skyldes at solcellerne reflekterer lys og farver fra rummet og derfor ikke fremstår som mørke kontraster til den lyse rude.

 

- Meningstransparens

Ofte er det et problem at indpasse spejlende solceller i facaden. Dette projekt er bygget op om ideen at udnytte refleksionen som et æstetiske potentiale, bl.a. ved at proportionere solcellerne og placere dem i komponerede rytmer på facaden, herved kan solcellerne – evt. siliciumceller – i facaden fremstå dels som et æstetisk element med den naturligt spejlende stoflighed de har og dels gøre det muligt at gennemskue solcelleteknikken og derved opleve facaden som energiproducerende.

I den horisontale inddeling tages der højde for øjenhøjde fra såvel stående som siddende position. Spejlenes rytme forskydes i forhold til den centrale del af facaden, hvilket giver en fin indikering af rytmerne i etagerne. Skærmens afstand til ruden gør at lyset, der reflekteres fra solcellerne vil lyse indersiden af skærmen op, så denne får en venlig karakter.


Ikon-pdf.png Hent artiklen i pdf-format (0,65 MB)  



Del på Facebook