Roofs 2005-11-30 Koper in de hedendaagse architectuur

De hedendaagse architectuur kiest steeds vaker voor koper. Of het nu gaat om dakconstructies of gevels, steeds meer architecten laten zich door het materiaal verleiden. Het metaal spreekt blijkbaar niet enkel aan vanwege de esthetische kwaliteiten, maar ook vanwege de technische en ecologische eigenschappen.

De immense basiliek van Padre Pio in het Zuid-Italiaanse San Giovanni Rotondo, die eind 2004 werd afgewerkt, vormt een prachtige illustratie van het enthousiasme dat hedendaagse architecten kennelijk koesteren voor koper. De 19.500 m2 grote dakconstructie (de grootste die ooit op een Europese kerk werd toegepast) in de vorm van een slakkenhuis werd volledig uitgevoerd in vooraf gepatineerd groen koper. De mens heeft koper altijd al gebruikt, met name voor architecturale meesterwerken in de Middeleeuwen. Heel wat Europese kerken hebben dan ook een koperen dak. Dit indrukwekkende hedendaagse voorbeeld maakt opnieuw duidelijk welke esthetische en technische kwaliteiten dit materiaal te bieden heeft. Daarnaast toont het project aan dat koper in Europa opnieuw volop in de belangstelling staat bij de hedendaagse architecten.

Bestand tegen de tand des tijds

Koperen dakconstructies werden vroeger alleen toegepast op prestigieuze bouwwerken, maar tegenwoordig wordt het materiaal ook veel gebruikt in de tertiaire sector, voor gemeenschappelijke en individuele woningen. Onderstaande factoren spelen hierbij wellicht een belangrijke rol:

•          levensduur: vaak spreekt men in dit verband over een levensduur van 100 jaar, maar sommige gebouwen tonen aan dat een koperen dakconstructie tot 400 jaar kan meegaan.

•          sterkte: een koperen dakconstructie is onderhoudsvrij. Dat is te danken aan het natuurlijke proces van het patineren, waarbij er zich na verloop van tijd een groene, zeer stevig hechtende, ondoordringbare en onoplosbare film op het koper vormt. Op die manier wordt het koper tegen externe aantasting beschut.

•          gewicht: een koperen dakconstructie weegt gemiddeld de helft van een loden dakconstructie en een kwart minder dan een dakconstructie met pannen.

•          thermische weerstand: koper zet veel minder uit dan lood of zink (ongeveer 20%). Doordat een dakconstructie in koper minder ‘beweegt’ onder invloed van de warmte, gaat ze ook langer mee. Anderzijds laat koper zich erg gemakkelijk bewerken, zonder dat het scheurt – ook niet bij lage temperaturen. Koper wordt bijvoorbeeld veel gebruikt voor dakconstructies in middelhoge berggebieden.

•          smeedbaarheid: door externe invloeden kan koper zich gemakkelijk aanpassen en is het  daarom zeer geschikt voor toepassingen waarbij vormgeving en bewerking belangrijk zijn. Platte daken, complexe uitsnijdingen, gewaagde krommingen: het materiaal kan het allemaal aan en biedt de ontwerper op die manier een grote creatieve vrijheid.

Rijk kleurenpalet

Het kleurenpalet van koper is bijzonder uitgebreid: de architecten hebben de keuze uit vlammend rood, warm bruin of amandelgroen. Dit kleurenassortiment hangt nauw samen met de natuurlijke ontwikkeling van het metaal. Op het materiaal vormt zich immers binnen enkele jaren een beschermende dunne laag die eerst bruin en daarna amandelgroen wordt. Deze patinalaag maakt koper corrosiebestendig. Het zijn de atmosferische en klimatologische parameters die de snelheid bepalen waarmee de natuurlijke patina zich vormt. Zo ‘groeit’ patina sneller in een zeeklimaat of in een industriële omgeving, op een licht hellend vlak of in een positie waarin het aan de wind wordt blootgesteld. Toch moeten er gemiddeld 8 tot 12 jaar voorbijgaan in een stedelijke zone, en 15 tot 20 jaar op het platteland, voordat het koper zijn herkenbare groene patinalaag krijgt.

Dankzij de innovatiedrang in de sector beschikken de architecten tegenwoordig ook over vooraf gepatineerde producten, die ervoor zorgen dat de gewenste kleur al vanaf de bouwfase van de gebouwen beschikbaar is. Het is dus goed mogelijk om op een compleet nieuw gebouw een dakconstructie in groen gepatineerd koper aan te brengen.

Het kleurenaanbod van de vooraf gepatineerde producten of koperlegeringen is  uiteenlopend:

•          amandelgroen, resultaat van een mechanische en chemische behandeling waardoor een dichte en homogene patina ontstaat die erg dicht aansluit bij natuurlijk patina. In de loop der tijd evolueert het vooraf gepatineerde koper tot een natuurlijke groene patinalaag.

•          mat bruin, dat overeenkomt met de tussentijdse bruine patina van natuurlijk koper. Deze kleur ontstaat na oxidatie van koper. Wanneer dit mat bruin  koper op een normale manier aan de atmosfeer wordt blootgesteld, ontwikkelt het zich verder tot een amandelgroene natuurlijke patina.

•          warm bruine bronskleur door een legering van koper met tin. Met kleine hoeveelheden tin kan men meer lichtroze kleuren krijgen dan met puur koper. Deze tint evolueert ten slotte naar bruin, dat stabiel is.

•          metaalgrijs door de afzetting van tin op het oppervlak van koper. De dakconstructie blijft hierdoor grijs, maar behoudt verder alle eigenschappen van koper.

Milieuvriendelijk aspect

Een ander interessant aspect aan het gebruik van koper is het feit dat het materiaal past in een milieuvriendelijke aanpak. Hierbij wordt rekening gehouden met de volledige levenscyclus van een gebouw, vanaf de ontwerpfase tot op het moment dat de constructiematerialen worden gerecycled. Koper is een duurzaam materiaal dat 100% recyclebaar is zonder dat de prestaties of de toepassingsmogelijkheden daarbij ongunstig worden beïnvloed. Het materiaal kan een onbepaald aantal keren worden gebruikt, gerecycled en opnieuw gebruikt. In 2004 was 41% van het koper dat in Europa werd gebruikt – meer dan 2 miljoen ton – afkomstig van gerecycled koper.

•          Koper is zoals gezegd duurzaam en corrosiebestendig, en het laat zich gemakkelijk plaatsen. Dit beperkt de hoeveelheid afval en brengt de onderhoudswerkzaamheden tot een minimum.

•          Gerecycled koper wordt met nieuw koper samengesmolten en kan op precies dezelfde manier opnieuw gebruikt worden. Tijdens het recycleproces wordt er zuinig met energie omgesprongen: men bespaart ongeveer 85% ten opzichte van de productie van primair koper. Recycling wordt overigens steeds meer een heet hangijzer in Europa. Men neemt aan dat meer dan een kwart van het afval dat in Europa wordt geproduceerd, afkomstig is van sloop en renovatie van gebouwen. De helft van dit afval eindigt nog altijd op de stortplaats. Momenteel wordt er ongeveer 30% van de bouwmaterialen gerecycled, hoewel dit 90% zou kunnen zijn volgens het RecyHouse programma van het WTCB.

Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met het ECI (European Copper Institute), een joint venture van de belangrijkste koperproducenten ter wereld en de Europese koperindustrie. Het instituut heeft als doel om in Europa de voordelen van koper voor de moderne samenleving te promoten.

Technische gegevens van koper

Op de galvanische schaalverdeling van de metalen positioneert koper zich bij de meest edele metalen, net achter platina, goud en zilver.

Symbool: Cu

Dichtheid: 8.930 kg/ m2

Smeltpunt: 1.083°C

Verkrijgbaar in bladen of stroken

Duurzaamheid: meer dan 700 jaar

100% recyclebaar zonder verlies van eigenschappen