Veda skrytá za fraktálmi na skle

Keď v októbri roku 2005 vypukol na univerzite v britskom Southamptone požiar, budova, v ktorej sídlilo jedno z najvýznamnejších a svetovo uznávaných vedeckovýskumných centier pre výpočtovú techniku a elektroniku, utrpela škody na majetku v sume 50 miliónov libier. Nehovoriac o duchovnej ujme, ktorú predstavovali akademické záznamy. Napriek tomu sa v priebehu nasledujúcich troch rokov podarilo v spolupráci s architektonickým ateliérom Jestico + Whiles vybudovať nový objekt nanotechnologického výskumného centra Mountbatten, kde mohla univerzita obnoviť svoju renomovanú činnosť.

Stelesnenie vedy
Dielo v minulom roku ocenil aj Kráľovský inštitút britských architektov (RIBA). Odbornú porotu oslovil najmä dizajn jednoduchých dynamických foriem, ktoré sú stelesnením vedeckého výskumu 21. storočia zasadeného do udržateľného prostredia. Ateliér Jestico + Whiles čerpal inšpiráciu priamo z predmetu práce nanotechnologického výskumného centra. Meno tohto štúdia nie je neznáme dokonca ani v našich končinách, keďže bolo napríklad generálnym projektantom apartmánov Parkville, ktoré na bratislavskej Kolibe vybudovala spoločnosť Orco Property Group. Briti pracovali aj na projektoch v susednej Českej republike, Poľsku, Chorvátsku či Rumunsku. Návrh nového akademického zariadenia v Southamptone však patril k mimoriadne náročným zákazkám.

Na projekte sa preto nemalou mierou podieľala aj spoločnosť CH2M Hill IDC, ktorá mala na starosti dizajn takzvaných čistých laboratórnych priestorov, a inžinierska kancelária M+E. Zadanie projektu malo množstvo technických špecifík, ako aj prísnych požiadaviek na vytvorenie vhodného prostredia na výskum. Súčasne si vedenie univerzity želalo, aby architektonické riešenie symbolizovalo pokrokového ducha tejto akademickej pôdy a prispelo k obnove jej vedeckej prestíže. Pre univerzitu to znamenalo opätovné zatraktívnenie v očiach talentovaných ľudí zo všetkých kútov sveta a zviditeľnenie sa pri podpore priemyselných odvetví. Architekti sa však museli pohybovať v špecifickej lokálnej urbanistickej štruktúre. Pozemok sa nachádza v severozápadnej okrajovej časti vysokoškolského areálu a susedí so zelenou zónou Southampton Common, ktorá je chránenou oblasťou. Parcela sa však rovnako nachádza na rozhraní univerzitného sveta a zóny malých rodinných domov na severnej strane. Preto bolo potrebné pristupovať veľmi citlivo k obom susediacim územiam, ako aj k existujúcej zástavbe vysokoškolského areálu.

Poloátrium so skleným parterom
Architektonické riešenie spočíva v starostlivej práci s hmotou, v napojení zariadenia na priľahlé objekty a ich vzájomnú komunikáciu, ďalej vo využití transparentnosti a reflexných schopností materiálov pri formovaní pohľadov a vnímaní objemov, ako aj v obsiahnutí čŕt krajinnej tvorby, a to na veľmi malom priestore. Výstavba zariadenia stála približne 50 miliónov libier a pozostáva z dvoch oddelení – Školy elektroniky a výpočtovej techniky ECS (The School of Electronics and Computer Science) a Výskumného centra optoelektroniky ORC (The Optoelectronics Research Centre). Každé oddelenie má svoje vlastné laboratóriá, tzv. špeciálne čisté priestory a kancelárie pre vyučujúcich. Odlišné funkčné aj priestorové požiadavky oboch sekcií architekti zachytili v objekte aj formálne. Technické miestnosti – laboratóriá a čisté priestory – tvoria dvojpodlažnú podnož budovy a od ostatných častí sa vizuálne odčleňujú zasklenou fasádou. Kancelárie a ostatné miestnosti sa sústreďujú na ďalších dvoch nadzemných podlažiach, rozdeľujúcich sa do dvoch krídel, medzi ktorými je ukrytá strešná záhrada nad druhým poschodím. Sekcie z fasádnej strany pokrýva sivý oceľový plášť.

Dôležité mechanizmy a elektrické príslušenstvo potrebné na fungovanie výskumnej činnosti sú umiestnené v osobitnej priľahlej budove, tzv. bloku centrálnych služieb (The Central Utilities Block). Medzi hlavným a doplňujúcim objektom sa tak vytvára poloátrium so zaskleným parterom. Funguje ako vstupné nádvorie, ktoré sa otvára smerom k južnej zástavbe.

Fraktálová vzorka
Najpútavejším prvkom stavby je sklený plášť základne, ktorý pokrýva ornament takzvaného fraktálu. Toto stvárnenie budove prepožičiava unikátnu identitu a zároveň odkazuje na hlavnú náplň práce – výskum. Architekti odvodili návrh dezénu z obrazca, ktorý je pozostatkom nanotechnologického výskumu. Cieľom autorov bolo zachytiť vo vzorke typickú vlastnosť každého fraktálu – opakovanie základného tvaru obrazca pri jeho prechode do inej mierky, čo možno rozvíjať prakticky do nekonečna. Výsledkom je figúra, v rámci ktorej väčšie objekty tvorí celý rozvetvený „strom“ ich menších kópií. Fraktálové vzorky sa bežne vyskytujú v prírode.

Rozvetvená štruktúra listu sa napríklad opakuje v štruktúre vetiev či v stavbe celého stromu. Fraktál pokrývajúci plášť centra je odvodený z takzvanej Peano-Gosper krivky. Z praktického hľadiska sa tu však základný obrazec vyskytuje iba v dvoch veľkostiach. Potlač zároveň zabezpečuje určitý stupeň ­solárnej ochrany a čiastočné tienenie laboratórií. Na zachytenie plynulého prechodu obrazca z menšej mierky do väčšej a na zabránenie tapetovému efektu sa použilo viac ako 400 sklených tabúľ, na ktoré sa vzorka namiesto laminovania aplikovala technológiou sieťotlače. Použil sa veľkorozmerný raster (1 181 × 3 515 mm), vďaka ktorému sa dosiahol dojem plynulého prechodu vzorky z jednej tabule na druhú. Každá tabuľa sa pri aplikácii nastavila tak, aby výsledný odtlačok šablóny nadväzoval na celoplošnú vzorku. Použili sa pritom iba dve šablóny.

Detail externého plášťa nanotechnologického výskumného centra Mountbatten

Najťažšie úseky predstavovali tabule netradičného formátu a rohové časti skleného plášťa. Hoci pri lepšom preskúmaní možno v týchto miestach odhaliť miernu diskontinuitu obrazca, komplexný efekt sa nesie v duchu Peano-Gosper krivky. Veľká mierka sa docielila náročným procesom, počas ktorého sa pokrývala osobitne každá sklená tabuľa. Vyžadovalo to prípravu nákresu vzorky pre každý sklený element, zodpovedajúci konkrétnej časti zaskleného plášťa. V rámci celistvého pohľadu sa však základný obrazec makroštruktúry na viacerých miestach opakuje, preto sa niektoré nákresy mohli použiť duplicitne. Výskumné centrum Mountbatten povstalo z popola ako bájny fénix a dokonca sa mu podarilo predstihnúť svojho predchodcu – minimálne svojou architektonickou nápaditosťou.

Detailný rez a pohľad na vonkajší plášť centra Mountbatten

Anna Salvová

Foto: Southampton University, Jestico + Whiles
Grafická časť: Jestico + Whiles

Článok bol uverejnený v časopise ASB.