Architektur

2.3

Zement, Beton und Stahlbeton

Zement wurde bereits in der römischen Antike gewonnen. Später fügte man Kies hinzu und erhielt so Beton, ein Material, das erstmals beim Bau der Kuppel des Pantheons in Rom verwendet wurde.

Seit Ende des 19. Jahrhunderts wird, besonders von Chicago ausgehend (siehe Chicago School), Stahlbeton verwendet. Dieser Verbundstoff aus Stahl und Beton gilt heute weltweit als der bedeutendste Baustoff für die Architektur, weil der eingelagerte Stahl die Zugkräfte und der umhüllende Beton die Druckkräfte ableiten kann.

2.4

Glas und Metalle

In der Industriearchitektur des 19. Jahrhunderts (siehe Crystal Palace; Eiffelturm) kamen zunehmend Gusseisen und Glas zum Einsatz, da Bauteile aus diesen Materialien in der Fabrik vorgefertigt und dann an der Baustelle zusammengesetzt werden konnten.

In der zeitgenössischen, vor allem in der städtischen Büroarchitektur, spielt Glas eine immer größere Rolle. Die Verwendung von Glas zieht – etwa aus Gründen der Lichtregulierung – die Anwendung neuer Materialien nach sich. So gewinnen zunehmend Textilien zur Beschattung von Gebäuden an Bedeutung (etwa in Form von Markisen).

Aluminium wird von Architekten geschätzt, weil es das am wenigsten witterungsabhängige Baumaterial ist, spiegelnde Eigenschaften besitzt und weitgehend wartungsfrei ist. Es dient daher vor allem zur Verkleidung von Fassaden.

2.5

Naturmaterialien und Abfall

Die Nomadenvölker Mittel- und Zentralasiens (siehe zentralasiatische Kunst und Architektur; Jurte) sowie die Indianer (siehe Kunst und Architektur der nordamerikanischen Indianer; Tipi; Wigwam) haben im Lauf ihrer Geschichte eine Zeltarchitektur entwickelt. In den Tropen werden neben Holz und Bambus auch Blätter und andere Pflanzenteile zum Hausbau verwendet.

Die Architektur der Metropolen der Dritten Welt wird von betont modernen Gebäuden (siehe Hochhaus) in den Zentren und von mehr oder weniger improvisierten Bauten aus Materialabfällen wie Pressspanplatten, Wellblech, textilen Materialien, Papier und Erde in den Slums geprägt.

3

Gebäudekonstruktionen

Vor der Errichtung eines Gebäudes müssen alle einwirkenden Kräfte berechnet werden, um die Stabilität und Dauerhaftigkeit sicherzustellen (siehe Baustatik). Das Tragwerk übernimmt die Aufgabe, alle auf ein Bauwerk einwirkenden Kräfte aufzunehmen, zu übertragen und auf das Fundament abzuleiten. Die Tragwerkelemente unterscheiden sich in ihren geometrischen Formen: punktförmige (Lager, Knoten), lineare (Stützen, Träger, Bogen), flächenförmige (Scheiben, Platten, Gewölbe) und körperhafte (Fundamente).

Ein Lehrsatz der Konstruktion besagt, dass jedes Bauwerk im Ganzen, in seinen einzelnen Teilen und für sich allein standsicher sein muss. Die Konstruktion muss eine sichere Aussteifung haben und im Baugrund verankert sein. Die einzelnen Möglichkeiten der Aussteifung gehorchen folgenden Prinzipien: Es gibt Verstrebungen, Fachwerk (eine Verbindung von Mauerwerk, das durch Holzrahmen standsicher gemacht wird) oder Diagonalstäbe, die vor allem bei neuen Hallenkonstruktionen aus großen Glas- oder Metallflächen verwendet werden. Wesentliche Elemente der Tragwerksaussteifung sind Wände und Decken.

Durch Betonskelettbauten oder die Übertragung von Kräften auf das Mauerwerk lassen sich mehrgeschossige Bauten errichten. Bei der Gewölbekonstruktion wird ein durch Mauern umbauter Raum überspannt, ohne dass Baustoffe einer Spannung unterliegen; dies erlaubt, auch große Flächen mit Mauerwerk oder Beton zu decken. Der Außenschub von Gewölben muss jedoch durch Widerlager oder durch ein Strebewerk aufgefangen werden.

Bei Tragwerken für Flachbauten, die oft eine größere Spannweite überwinden müssen, wird mit abgestützten Trägern gearbeitet. Wahlweise werden Rahmentragwerke oder Bogentragwerke verwendet, wie sie zum Überspannen von großen Flächen im Stadion- und Hallenbau angewendet werden. Die wissenschaftlichen Fortschritte in der Berechnung und Kalkulation von Strukturverhalten gingen im 19. Jahrhundert auf die Nachfrage nach großen Hoch- und Tiefbaukonstruktionen wie Dämmen, Brücken und Unterführungen zurück. Es war nun möglich, offenen Raum mit Hängekonstruktionen, dem umgekehrten Prinzip des Gewölbes, zu überspannen.

Aufsehen haben seit den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts Bauwerke erregt, die netzartigen Gebilden aus der Natur nachempfunden sind und deren Tragwerke aus Stahlseilen bestehen (so etwa das Olympiastadion in München, entworfen von Frei Otto). Seiltragwerke ermöglichen die Überdachung von Flächen mit großen Spannweiten. Auch das Kolosseum in Rom wurde schon bei Bedarf von verspannten Sonnensegeln überdacht.

Das bekannteste Dachtragwerk ist der als Sparrendach konstruierte Dachstuhl, wobei die Sparren zusammen mit der Decke des darunter liegenden Geschosses steife Dreiecke bilden (siehe Gebälk).

Da ein Bauwerk alle angreifenden Lasten und Kräfte in den tragfähigen Untergrund überträgt, muss die Standsicherheit durch stabile Fundamente gewährleistet sein. Genaue Kenntnisse der Fundamentbeschaffenheit sind besonders bei sehr hohen Bauten erforderlich, um ihre Stabilität auch bei Sturm und Erdbeben zu gewährleisten.

4

Ideengeschichtlicher Hintergrund der Architektur

Ursprünglich diente die Architektur primär dem Schutz des Menschen vor Wetter und anderen Umwelteinflüssen. Eine Behausung war notwendiges Mittel, das Überleben zu gewährleisten. Die Entstehung arbeitsteiliger Gesellschaften mit differenzierteren Ansprüchen, Bedürfnissen und Gewohnheiten konfrontierte die Architektur mit neuen, auch sekundären Funktionen und Zwecken, mit vielfältigeren Anforderungen und komplexeren Aufgaben.

Die Aufgaben der Architektur als Kunstform erschöpften sich nicht mehr in der Erfüllung technischer und gesellschaftlicher Funktionen; hinzu traten ästhetische Ansprüche, die schon in der Antike in der Idee des perfekten Raumes gipfelten. Mit dieser beschäftigten sich bereits die Proportionslehre Platons sowie der Kanon des Polyklet. Thematisch standen hier Überlegungen zur Strukturierung und Begrenzung des Raumes sowie zum Verhältnis von Baukörper und Raum im Mittelpunkt.

Die Erkenntnisse über mechanische und statische Gesetze flossen in die Architekturtheorie ein. Die Konstruktion eines Bauwerks muss mit der Imagination des Architekten, seiner Vorstellung und Idee, in Übereinstimmung gebracht werden. In Letzterer besteht der eigentliche künstlerische Eigenanteil des Architekten als Künstler. Erst im Anschluss an die Phasen von Idee, Planung und Entwurf folgt die Realisation des Bauwerks, nämlich seine Errichtung.

5

Künstlerische Aspekte und Klassifikationen