| Elemente der Architektur |
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| Montag, 22. Juni 2009 um 05:10 Uhr |
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Elemente der Architektur. Zwar werden die Einzelelemente von Funktion, Konstruktion und Material weitestgehend bestimmt, sie können aber auch wie das gesamte Bauwerk geistige Aussagen beinhalten und Symbolwert erlangen. Im historischen Ablauf der Architektur ist häufig zu beobachten, daß Bauformen aus rein konstruktiven oder materialtechnischen Voraussetzungen abgeleitet werden, daß aber bei Entfernung von diesen konstruktiven Gegebenheiten die Bauform einen neuen Symbolwert annimmt, ja dieser Symbolwert die ursprüngliche Bauform derart überwuchert, daß sie kaum mehr erkennbar ist, z. B. bei Übertragung in ein anderes Material. Man kann also Baugliedem, die keinem erkennbaren Zweck dienen, dennoch Gültigkeit zuerkennen, sofern man nicht einen funktionalistischen Standpunkt bezieht. Materialien und Konstruktionsarten stehen in enger Wechselbeziehung, entziehen sich jedoch allen Versuchen, eine gegenseitige Determinierung zu fordern.
I. MATERIALIEN.
Die lokal und historisch sehr verschiedene Verwendung der einzelnen Materialien wird bestimmt von ihrem Vorkommen, den statischen Eigenschaften und den Verarbeitungsmöglichkeiten. Darüber hinaus ist aber die bloße Wahl — sofern mehrere Möglichkeiten zur Verfügung stehen — auch ein geistiger Akt. Die herkömmlichen Baumaterialien sind Holz, Stein und Lehm. Der Ziegel (gebrannter oder getrockneter Lehm) hat eine Mittelstellung zwischen Stein und Lehm. Es schiene etwa naheliegend, dem Holz die Säulen- und Skelettkonstruktion und dem Stein die massive Mauer- konstruktion zuzuordnen. Das trifft indes nur teilweise zu: die klassische Säule, der gotische Skelettbau sind Steinkonstruktionen, das Blockhaus, die Stabkirche (senkrechte, dicht nebeneinander stehende Stämme bilden die Wand) sind Konstruktionen mit massiven Holzwänden.
Die einfachen statischen Beanspruchungen sind Zug und Druck, daraus abgeleitet Biegung, Torsion (Verdrehung), Abscherung und Knickung. Die einzelnen Materialien zeigen gegen diese Kräfte unterschiedliche Widerstandsfähigkeit. Das Holz ist vorwiegend biege- und zugfest. Es ist für die einfache Überspannung von Räumen geeignet (Deckenbalken, Dachstühle). Der Holzbau legt das rektanguläre Bauen nahe. Auch heute noch werden weitgespannte Holzbinder für Hallen angefertigt. Auch für den Fachwerkbau wurde Holz verwendet (s. u.). Die Forderung nach handwerklich einwandfreien Holzverbindungen ergibt bei den Fachwerkhäusern das charakteristische stufenweise Vorkragen der oberen Geschosse. Der große Nachteil des Holzes liegt neben seiner Feuergefährlichkeit im sog. >Arbeiten<, d. h. im Schwinden oder Quellen durch Feuchtigkeitsabgabe oder -aufnahme.
Der Stein ist vorwiegend druckfest und daher für massive Mauern, für Pfeiler, aber auch für Säulen geeignet. Die waagerechte Überspannung, etwa in Form eines Architravs, ist nur auf geringe Weiten vorteilhaft. Durch die Erfindung der Wölbetechnik sind jedoch auch größere Spannweiten möglich. Durch seine außerordentliche Dauerhaftigkeit findet der Stein vor allem für Monumentalbauten Verwendung. Seine schwere Bearbeitbarkeit und seine hohen Kosten erlauben jedoch häufig nur Verkleidungen aus Steinplatten. Der Steinbau begünstigt auch runde oder kurvige Formen.
Lehm ist als Baumaterial von geringer Wichtigkeit, hingegen hat derZiegel seine Bedeutung bis in die Gegenwart behauptet. Er ist ebenfalls druckfest und seine Verwendungsart ähnlich der des Steines. Die Farbe, das Format und die Fugen bestimmen weitgehend den Charakter der Bauten, sofern sie unverputzt bleiben. Der Ziegel kann als das älteste präfabrizierte Bauelement angesehen werden. Noch stärker als der Stein bedingt er ein Bauen in horizontalen Schichten. Wenn der Ziegel nicht sichtbar bleiben soll, weil er zu wenig witterungsbeständig ist oder den optischen Intentionen nicht entspricht, so wird er verkleidet oder verputzt. Die Putzarchitektur entwickelt sich in enger Anlehnung an die Steinarchitektur, bringt jedoch reichere dekorative Möglichkeiten, die schließlich selbst in figurale Gestaltung übergehen (Stuckarbeiten).
Die historischen Materialien werden seit dem 19. Jh. durch eine Reihe neuer Materialien bereichert. Das Eisen ist als Gußeisen zunächst vorwiegend druckfest. Durch die Erfindung verschiedener Vergütungsverfahren wurde die Herstellung des Stahles ermöglicht, der sehr hohe Zugfestigkeit aufweist. Der Begriff Eisen verschwindet mehr und mehr aus dem Wortschatz des Technikers, man unterscheidet nur mehr Stahl verschiedener Güte. Ähnlich wie Holz erlaubt auch Stahl weitere Überspannungen, etwa für Decken. Für sehr große Spannweiten dient das zusammengesetzte Tragwerk, der Binder (Abb. 146 q). — Wie der Stahl war auch die Erfindung des Betons von großer Bedeutung für die Entwicklung der modernen Architektur. Eine Mischung aus Zement, Zuschlagstoff (Kies und Sand) und Wasser ergibt eine gießbare Masse, die nach der Verfestigung (Abbinden) eine hohe Druckfestigkeit aufweist und steinähnliche Eigenschaften besitzt. Vielfach ist man dazu übergegangen, den Beton nicht mehr zu verkleiden oder zu verputzen; so entsteht der schalreine Beton (Sichtbeton).
Im 19. Jh. versucht der Gärtner Monier die Eigenschaften des Betons durch Einlegen von Eisen zu verbessern. Damit schuf er das bedeutendste Baumaterial der modernen Architektur: den Stahlbeton (früher Eisenbeton). Seine Wirkung beruht darauf, daß die Druckkräfte vom Beton aufgenommen werden, während die Stahleinlagen die Zugkräfte aufnehmen. Das Biegen der Stahlstäbe ermöglicht es, den Stahl in jene Zonen zu legen, in welchen Zugkräfte auftreten. Die Gestaltung des Betons und Stahlbetons ist noch nicht ganz gelöst. Die Ambivalenz des Materials stellt schwierige Aufgaben. Einerseits ist es ein amorphes Material und gestattet das Gießen in beliebige Formen, andererseits ist die Betonschalung meist aus Holzbrettern, und der in sie gegossene Beton folgt den Prinzipien des Holzes: Rechtwinkligkeit, Geradlinigkeit, einfache Form. Verschiedene Konstruktionsformen (Schalen, Abb. 146 t—v) fordern hingegen aus statischen Gründen die gekrümmte Form.
Neben diesen statisch beanspruchten Materialien gibt es von jeher auch eine Reihe nicht beanspruchter Materialien, die mannigfache Funktionen (wie Raumabschluß, Raumtrennung, Dekoration usw.) erfüllen: Geflechte, Glas, Putz, Ziegel, Bretter u. a., in neuerer Zeit dazu Aluminium (manchmal auch als tragendes Element verwendet), Stahlbleche, Leichtbautafeln, Kunststoffe (Kunstharze und dgl.), dazu zahlreiche Verbundmaterialien und synthetische Stoffe.
II. KONSTRUKTIONSPRINZIPIEN
Zwei Konstruktionsprinzipien sind im Bauen zu unterscheiden: der Massebau und der Skelettbau. Beim Massebau sind die konstruktiv und statisch relevanten Elemente von den raumabschließenden nicht getrennt. Ein und dasselbe Element und Material übernimmt die zwei Hauptfunktionen des Bauens. Die Öffnungen sind meist klein und gering an Zahl, der Bau wirkt wuchtig, geschlossen, schwer, sofern er nicht durch sekundäre Elemente (z. B. Dekoration) gelockert wird. Die analoge Raumüberdeckung, erfolgt durch Massivgewölbe, durch Steinplatten, durch Holzbalken, die nebeneinander (>Mann an Mann<) liegen, oder durch Schalen. Abschluß nach oben und Aufnahme der Deckenlast werden durch dasselbe Element bewerkstelligt. Der Massebau wird zum Bedeutungsträger für Monumentalität, Geborgenheit und Schutz, Wehrhaftigkeit, Stärke, Herrschermacht, aber auch für das Primitive, Archaische, Ursprüngliche. Der Stein und der Ziegel sind die bevorzugten Materialien für den Massebau. Aber auch der Beton (ohne oder mit wenig Stahleinlagen) ist dafür geeignet; die Herstellung von massiven Mauern aus Beton ist überaus wirtschaftlich (Stützmauern, Staumauern, als sog. Schwergewichtsmauern). Der Beton wird im allgemeinen in Holzschalungen gegossen, die später entfernt werden. Es haben sich zahlreiche Varianten dieser Methode entwickelt. So kann z. B. der Beton auch in Hohlräume gegossen werden, die durch großformatige Hohlziegel gebildet werden; die Ziegel übernehmen die Funktion des Wärmeschutzes und des Putzträgers. Ähnliche Methoden kannte man schon im römischen Altertum.
Beim Skelettbau werden die konstruktiven Funktionen des Tragens und des Raumabschließens von völlig verschiedenen Bauelementen übernommen. Als tragende Elemente sind zunächst stabartige Baumaterialien geeignet, also Holz und Stahl, letzterer in Form von gepreßten oder gewalzten Profilen. Aber auch der Stein wurde zum Bau von Skelettbauten verwendet (Gotik). Selbst der Ziegel, ein Material, das für den Bau massiver Mauern prädestiniert scheint, findet z. B. in der sog. norddeutschen Backsteingotik als Baustoff für das Skelett Verwendung. Es zeigt sich also, daß auch beim Skelettbau die Konstruktionsform keineswegs ausschließlich vom Material bestimmt wird, sondern viel mehr vom baukünstlerischen Gestaltungswillen. Auch der Stahlbetonbau wird häufig als Skelettbau ausgeführt, dabei entfällt der bei Holz- und Stahlskeletten notwendige Feuerschutz.
Für raumabschließende Elemente gibt es mannigfache Möglichkeiten. Das primitive Zelt, der ursprünglichste Skelettbau, ist mit Fellen, Häuten oder Flechtwerk bedeckt (ähnlich die Windschirme und primitiven Laubhütten). Für das Holzfachwerk ist die Ausschlichtung mitZiegeln, verputzt oder unverputzt, typisch. Die Möglichkeit der intensiven Raumtransparenz, die der Skelettbau bietet, wird bei Verglasung des Skelettes ausgenützt. Das muß keineswegs Lichtfülle bedeuten; in der gotischen Kirche dringt durch die dunkelfarbigen Fenster nur gedämpftes Licht in den Raum. Auch in der Gegenwart darf die große Glasöffnung nicht nur als praktische Forderung verstanden werden, sondern als Grundhaltung der zeitgenössischen Architektur.
Die konstruktive Beziehung zwischen tragenden und raumabschließenden Teilen kann sehr verschieden sein. Beim Zelt liegt das Skelett innen, der Raumabschluß ist auf das Skelett aufgelegt. Das Skelett kann auch beidseitig verkleidet sein (z. B. bei Holzhausbauten, mit Außen- und Innenschalung, oder bei Stahlskelettbauten mit beidseitigen Verkleidungspaneelen, das sind mehrschichtige Platten). Beim Fachwerkhaus liegt der Raumabschluß zwischen dem Holzfachwerk. Ähnlich liegt das Glas zwischen den Pfeilern der gotischen Kathedrale, ein Teil der Konstruktion, das Strebewerk, liegt jedoch vollkommen frei, steht nicht in direkter Verbindung mit dem Raumabschluß. Etwas Ähnliches finden wir bei modernen Konstruktionen: das Skelett liegt außen, der Raumabschluß läuft, nach innen versetzt, am Skelett vorbei. Aber auch der umgekehrte Fall ist möglich: bei vielen modernen Bürohäusern liegt die >vorgehängte Fassade< (curtainwall) als vollkommen in sich geschlossene Stahl-Glas-Haut außen vor den tragenden Elementen. Eine weitere häufige Lösung besteht darin, daß die tragenden Säulen innen liegen, die Decken jedoch auskragen und gleichzeitig die raumabschließende Konstruktion aufnehmen. Dadurch können horizontale Bänder entstehen (Sandwichprinzip). Bei den letztgenannten Systemen ist die statische Struktur, der Kräfteverlauf des Baues, kaum ablesbar, da durch die Vielräumigkeit des Hauses die Struktur auch von innen nicht erkennbar wird.
Der obere Raumabschluß nach dem Skelettprinzip erfolgt im Holzbau durch Tramdecken. Im Steinbau wird das Rippengewölbe entwickelt. Zumindest theoretisch ist die meist profilierte Gewölberippe das tragende Element, dazwischen werden aus Ziegeln die Gewölbekappen gemauert. Der Stahl- und Stahlbetonbau verwendet bei Decken, in das Material entsprechend übersetzt, ähnliche Konstruktionsprinzipien wie der Holzbau: zwischen die stark belasteten Träger werden Platten gelegt oder eingespannt, welche die Kräfte auf die Träger überleiten.
Selbstverständlich gibt es auch Mischformen aus Massebau und Skelettbau. Die antike Säulenordnung ist eher dem Skelettbau zuzuordnen, da sie von den Themen des Lastens und Tragens bestimmt ist. Nur die Cella des Tempels ist Massebau. Auch in der Wende von der romanischen zur gotischen Baukunst finden wir Mischformen zwischen Masse- und Skelettbau. Ebenso zeigt der moderne Stahlbetonbau vielfältige Mischformen: das Stahlbetonskelett reicht meist nicht aus, um die Windkräfte aufzunehmen. Es wird daher häufig an den schmalen Stirnseiten des Baues eine Wand durchgehend als massive Mauer ausgeführt, man bezeichnet sie als Windscheibe.
III. KONSTRUKTIVE EINZELELEMENTE.
1. MAUER UND WAND.
Die Mauer ist vor allem ein flächiges Element, nur in Verbindung mit anderen Elementen erhält sie plastische Werte. Ihre Gestalt wird weitgehend vom Material bestimmt. Holzwände werden aus liegenden Pfosten (Blockbauweise) oder stehenden Hölzern (Stabbauweise) gebildet. Für Mauern aus Steinen haben sich mannigfache Ausführungsarten entwickelt, die Fachbezeichnungen stammen aus der Antike. Werden große unbehauene Steine übereinandergeschichtet, bestenfalls mit Lehm als Bindemittel, so spricht man vom Zyklopenmauerwerk. Beim Polygonalmauerwerk (Bd. I Abb. 19) sind die seitlichen und vorderen Flächen der unregelmäßigen, vieleckigen Steine bearbeitet, die Mauer wird meist ohne Mörtel aufgeführt. Beim Bruchsteinmauerwerk werden die Zwischenräume zwischen den unbehauenen Steinen mit kleinen Steinen ausgefüllt, Lehm dient als Bindemittel. Wenn sich vorwiegend waagerecht durchlaufende Fugen ergeben, so spricht man vom Quadermauerwerk. Es wird vorwiegend im monumentalen Steinbau verwendet; je nach dem Oberflächenprofil werden die einzelnen Steine als Diamant-, Spiegel-, Polster- oder Rusticaquadern bezeichnet. Die Oberfläche des Ziegelmauerwerkes erfährt nur durch den Ziegelverband und durch die Ziegelfarbe ihre Belebung. Durch Vor- oder Zurücksetzen einzelner Steine können auch geringe plastische Wirkungen erzielt werden.
Mit den Materialwirkungen und Wandstrukturen gibt man sich nicht immer zufrieden. Durch Verputz erstrebt man die ruhigere Wand; die belebtere Wand wird gegliedert durch architektonische Elemente oder durch Ornament, Dekoration und Malerei. Der griechische Tempel hatte sehr intensive Farben, die Wände und Gewölbe romanischer Kirchen waren reich mit Bibelszenen und symbolischen Darstellungen versehen, deren Farben den Raumcharakter wesentlich beeinflußten (Wand- und Monumentalmalerei). Die Gotik hatte nur geringe Flächen in den Gewölben zur Verfügung, doch waren auch diese meist bemalt, ebenso wie Säulen und Rippen. In der Renaissance und im Barock verschmelzen Malerei, Ornament, Stuck und Farbe zu einer Einheit. Der modernen Architektur gelingt nur selten die Verschmelzung von Wand und Kunstwerk. Diese wird zumeist als unorganisch empfunden, als zufällig und überflüssig. Hingegen ist die glatte, schmucklose Wand ein wesentliches Gestaltungsmittel des modernen Architekten.
2. STÜTZE.
War die Mauer das Grundelement des Massebaues, so ist die Stütze für die Entwicklung des Skelettbaues wichtig. Werden in einer massiven Wand die Öffnungen immer größer, so wird man die zwischen den Öffnungen stehenbleibenden Teile als Pfeiler bezeichnen. Man versteht also darunter meist rechteckige, reichlich dimensionierte tragende Bauteile. Ziegel und Stein sind bevorzugte Materialien für den Pfeiler.
Die Säule ist das wichtigste Bauglied der Architektur und wurde zum Hauptkriterium der historischen Architekturepochen. Sie kann vom Stein- wie vom Holzbau abgeleitet werden: Die aufgerichteten Megalithe (Menhire) erhielten quergelegte Steinbalken und erfüllten in etwa die Funktion einer Säule. Andererseits ist auch der Holzsteher mit den darüber gelegten Querbalken eine Ausgangsform der Säule. Zur Verkürzung der freien Spannweite der Querbalken wird zwischen diesen und dem Holzsteher ein Sattelholz eingefügt, das schon eine Kapitellform andeutet. In der griechischen Kunst findet die Säule ihre als vollendet angesehene Ausbildung (Tempelbau). Sie kann durch figurale Säulen ersetzt werden: durch Karyatiden oder Koren, Hermen und Atlanten (Bauplastik). Die römische Kunst verbindet vielfach die Säulenordnung als reliefartige Wandgliederung mit dem Motiv des Bogens, das klassische Verhälmis von tragender Stütze zu getragener Last, das die Griechen konsequent entwickelt hatten, wird aufgegeben, die konstruktive Logik verlassen. Die Verbindung von Säule und Bogen erfolgt auf mannigfache Art. So kann etwa der Bogen, einem kapitellartigen Kämpfer aufgesetzt (Abb. 32 u. 33), zwischen den Säulen stehen oder der Bogen setzt direkt auf dem Säulenkapitell auf. Zwischen Kapitell und Kämpfer finden wir manchmal noch ein profiliertes Zwischenglied, das als Rudiment des ursprünglichen Gebälks anzusehen ist. Auch in der gotischen Architektur wird das klassische Prinzip verlassen (die Bündelpfeiler verlieren die Kapitelle), aber durch ein neues logisch-konstruktives System ersetzt.
Die Renaissance bringt vielfältige Abwandlungen der Säulenordnung. Ähnlich wie in der römischen Antike erhält auch die Wand, obwohl massiv-tragend, die Säule als architektursymbolisches und dekoratives Bauglied vorgesetzt. Aus der Halb- oder Dreiviertelsäule entsteht die flache Wandsäule, der Pilaster (Abb. 5), noch immer verbunden mit der klassischen Gebälkordnung. Damit ist das baukünstlerisch- tektonische Problem weitgehend in ein dekorativ-proportionelles verwandelt. Die reichen Verkröpfungen und Ornamentierungen der barocken Pilasterordnungen verlassen vollends den logisch-struktiven Boden zugunsten einer bewegten malerischen Phantasie. Die Pilaster umfassen mehrere Geschosse (große Ordnung, Riesenordnung, Kolossalordnung) und beteiligen sich in konkaver Gestalt an Schwung und Gegenschwung der Barockarchitektur. Eine Sonderform, vornehmlich des späten 17. und des 18. Jhs., ist die gedrehte Säule Jesuitensäule).
Die Architektur der Gegenwart kennt für die Säule keine dekorativen Formen, zumeist ist sie nur ein Teil des baulichen Skelettes. An Stelle der Ausdrücke Säule und Pfeiler wird der Ausdruck Stütze vielfach verwendet. Als eine Sonderform der Stütze hat sich die Scheibe, eine Mischform zwischen Wand und Säule, gebildet (Windscheibe).
Pfeiler und Säule werden durch waagerechte Elemente, die Balken, verbunden. Der Holzbalken ist die ursprünglichste Form. Der waagerechte Steinbalken erlaubt nur geringe Spannweiten. Trotzdem hat sich im antiken Steinbau das klassische Balkenschema entwickelt: das Kapitell der Säule leitet über zum Architrav, darüber liegt der Fries, das Kranzgesims schließt nach oben ab (Tempelbau). Der Balken als Element wird auch in der modernen Baukunst als Träger, Unterzug, Fachwerk und Binder verwendet.
3. BOGEN UND GEWÖLBE
Um größere Spannweiten im Steinbau zu überbrücken, bedient man sich der Wölbetechnik. Zunächst wird versucht, durch ein stufenweises Vorkragen der Steine eine Öffnung oder einen Raum zu überspannen. Die Steine treffen sich im Scheitelpunkt. Man spricht von einer falschen Wölbung (Bd. I, Abb. 15). Bei der echten Wölbung sind die Steine zwischen festen Widerlagern eingespannt, die Gewölbe erfahren vorwiegend Druckbeanspruchung zum Unterschied vom biegebeanspruchten Steinbalken. Die Widerlager müssen nicht nur senkrechte Kräfte, sondern auch den Seitenschub aufnehmen. Bogenform und Querschnittform der Gewölbe tragen meist dieselbe Bezeichnung. Man spricht also vom Rundbogen-, Spitzbogen-, Korbbogengewölbe u. a. Besitzt das Gewölbe nur eine Achse, so wird es (meist beim Rundbogengewölbe) als Tonnengewölbe bezeichnet. Hingegen entsteht bei der Durchdringung von Gewölben im rechten Winkel das Kreuzgewölbe. Wenn die Verschneidungslinien besonders betont werden, spricht man vom Gratgewölbe. Dem Skelettprinzip der Gotik entspricht das Rippengewölbe. In der Frühzeit zeigt es einfach überkreuzte Rippen (Kreuzrippengewölbe), die später durch zusätzliche Rippen zum Sternrippengewölbe werden. Eine weitere Bereicherung finden wir im gotischen Netzrippengewölbe. Eine englische Sonderentwicklung der Gotik bringt die reichen Fächergewölbe. Seltenere Gewölbeformen sind einhüftige Gewölbe, steigende Gewölbe, Kegelgewölbe, Muldengewölbe und Spiegelgewölbe. Das Klostergewölbe leitet schon über zu einer Sonderform des Gewölbes, der Kuppel.
Der Grundriß der Kuppel ist rund oder vieleckig. Das Problem der Überleitung zwischen vieleckigen (meist quadratischen) Grundrissen und runden Kuppeln wird auf zweierlei Art gelöst: entweder werden in die Ecken des Quadrates Zwickel (Trompen) eingeschoben, die zum Achteck überleiten, das dann in die Kuppel übergeht, oder man bedient sich der Konstruktion von Hängezwickeln, den sog. Pendentifs (Pendentifkuppel). Bei der Hiingekuppel hingegen verschmelzen die Pendentifs mit der Kuppelschale zu einer einheitlichen Form. Die Lichtführung wird bei den Kuppeln auf verschiedene Art gelöst. Als Material wird Stein oder Ziegel gewählt (Abb. 147 r—u).
In der zeitgenössischen Architektur ist das Gewölbe aus einzelnen natürlichen oder künstlichen Steinen seltener. Die Forderung nach Überspannung weiter Räume hat jedoch zahlreiche gewölbeähnliche Konstruktionen wie z. B. die Schalen hervorgerufen. Dem klassischen Gewölbebau am nächsten kommen noch die Hallenkonstruktionen aus großen, vorgefertigten Betonelementen (Nervi).
IV. DAS TRAGWERK. Bei vielen modernen Baukonstruktionen gibt es keine klare Trennung zwischen Wand, Stütze, Decke, Dach, zwischen Massiv- und Skelettbau. Man spricht daher allgemein von Tragwerken. Drei Grundprinzipien werden unterschieden: Stabtragwerk, Flächentragwerk und Raumtragwerk (vgl. Abb. 146).
Das Stabtragwerk entspricht am ehesten dem klassischen Stütze-Last-Prinzip. Bei großen Spannweiten erhalten die Säulen Vouten oder sie werden zu Pilzsäulen (Abb. 146 p): eine kapitellartige Form, die jedoch weder ästhetisch noch symbolisch bedingt ist, sondern der statischen Berechnung entspringt. Die Mehrzahl der Wohn- und Geschäftshäuser besteht aus Stabtragwerken aus Stahl oder Stahlbeton. Um die statischen Verhältnisse in stark belasteten Betonkonstruktionen (z. B. Brücken) zu verbessern, werden die eingelegten Stahlstäbe oder -trossen vor dem Betonieren stark gespannt und es entsteht der sog. Spannbeton (vorgespannter Beton). Der Binder, ein aus meist stabartigen Elementen zusammengesetzter Balken (Fachwerkbinder), eignet sich zum Überspannen weiter Räume; Holz, Stahl und Stahlbeton können in ähnlicher Weise verwendet werden. Häufig angewendete Formen sind der Dreigelenkbogen oder -binder und der Zweigelenkrahmen (Abb. 146 r, s).
Bei den Flächentragwerken, zu denen schon größere Stahlbetonplatten zählen, wird ein zweidimensionales Element zum Tragen herangezogen, das auch gekrümmt sein kann: wir sprechen dann von einer Schale (5-10 cm stark), die gewölbeähnliche Wirkungen hat (Candela, Abb. 146 u). Wichtig ist unter den modernen Konstruktionen das sog. >hängende Dach< (Abb. 146 v). Man versteht darunter eine gespannte >Haut<, die zwischen festen Punkten fixiert ist, gleichzeitig tragende Konstruktion und Raumabschluß ist und als umgekehrte Schalenkonstruktion angesehen werden kann. Die gespannte Haut (Membrane) kann auch durch Seilnetze ersetzt werden und wird in dieser Form meistens angewendet (Raleigh-Arena, M.Nowicky u. a., 195o). Die Schale hat vor allem Druckkräfte aufzunehmen, das hängende Dach Zugkräfte, so daß als konstruktives Element primär der zugfeste Stahl, nicht der Beton, wirksam wird.
Raumtragwerke (räumliche Tragwerke) sind dreidimensionale Konstruktionen, die meist aus kurzen Stabelementen bestehen und sehr günstige statische Verhältnisse, mithin sehr leichte Konstruktionen ergeben, jedoch zu schwierigen rechnerischen Bedingungen führen (Kuppelkonstruktion von Buckminster-Fuller). Die Rautendächer können als Mischformen zwischen Raum- und Flächentragwerken angesehen werden (Nervi, Flugzeughallen). Auch hier ist die Berechnung schwierig, so daß bisweilen intuitive Dimensionierungen mit Modellversuchen untermauert werden (Abb. 146 w, x). Eine Mischform zwischen Stab-, Flächen- und Raumtragwerk ist das Faltwerk. Dünne Betonplatten erhalten durch eine harmonikaartige Ausbildung bei geringem Materialverbrauch hohe Tragfähigkeit (Abb. 146 y).
V. FUNKTIONELLE ELEMENTE.
Neben den erwähnten Funktionen des Tragens und des Raumabschließens hat ein Bauwerk noch eine Reihe von anderen technischen Funktionen zu erfüllen, die ebenfalls reiche künstlerische Gestaltungsmöglichkeiten geben. Nur in regenarmen Gebieten und bei einfachen Bauten ist die oberste Decke zugleich Gebäudeabschluß; zumeist ist jedoch ein Dach erforderlich, um Wasserablauf und Wärmeschutz zu gewährleisten. Klimatische Verhältnisse, Konstruktionen und Formwollen bestimmen die Dachform (Abb. 146 a—m). Das Pultdach ist nach einer Seite geneigt, das Satteldach nach zwei, das Walmdach nach allen vier Seiten. Das Krüppelwalmdach zeigt nur im oberen oder unteren Teil an der Giebelseite eine Abwalmung. Das Mansardendach hat einen horizontalen Knick in der Dachmitte und begünstigt den Einbau von Dachgeschossen. Das Zeltdach hat keinen First, die Walme laufen in einem Punkt zusammen, ähnlich wie beim Turmdach. Bei runden Grundrissen wird dieses zum Kegeldach. Das Zwiebeldach findet sich in der Ostkunst und in vielen Varianten auch in der Barockkunst. Die spezifische Dachform wird durch den meist hölzernen Dachstuhl bestimmt. Sofern oberste Decke und Dach die gleiche oder fast gleiche Form haben (z. B. bei Hallen, Industriebauten, vielfach auch bei Kuppeln), spricht man von Bogen-, Hänge-, Segment-, Sheddächern u. ä. Der Fortschritt der Bautechnik ermöglicht in regenreichen Gebieten die Ausbildung von nahezu horizontalen Flachdächern. Der Dachstuhl ist häufig vom Rauminneren sichtbar und erfährt künstlerische Behandlung, ähnlich wie die Balkendecken, die durch Querbalken Kassettendecken ergeben (Renaissance).
Auch die Dachdeckungsmaterialien bestimmen das Erscheinungsbild des Daches. Die primitiven Materialien Moos, Schilf und Stroh werden nur mehr selten verwendet. Zum natürlichen Schiefer ist heute der Kunstschiefer (Asbestzement) getreten, der nicht nur flache Dachplatten, sondern auch wellenförmige Großtafeln gestattet. Der Ziegel in seinen verschiedenen Formen wird auch heute noch vielfach verwendet, während für flache oder flachgeneigte Dächer Bitumen, Kunststoff oder Metallfolien und Blech Verwendung finden.
Die Höhenverbindung zwischen den einzelnen Geschossen bewerkstelligen Treppen (Stiegen). Als Treppenlauf oder - arm bezeichnet man die zusammenhängende Folge von Stufen; Podeste verbinden die einzelnen Arme, sofern es sich um mehrarmige Treppen handelt. Die Treppenarme können gerade oder gekrümmt sein. Bei kontinuierlich kreisförmig gekrümmten Armen entsteht die Wendeltreppe. Sie wurde im Mittelalter fast ausschließlich verwendet, war jedoch von untergeordneter Bedeutung im Bauorganismus. Erst in den französischen Renaissanceschlössern wird die Treppe hervorgehoben, die Form der Wendeltreppe jedoch, wenn auch monumentalisiert, beibehalten (z. B. in Blois). Auch die Form der doppelten Wendeltreppe finden wir; die Spiralen des Treppenlaufes können dabei im gleichen oder entgegengesetzten Sinne laufen (etwa in Chambord). In der späten Renaissance bilden sich in Spanien bedeutende Treppenanlagen, so z. B. der Typus der T- förmigen Treppe, die sich dann zur sog. Kaisertreppe weiterentwickelt. Im barocken Schloßbau wird dieser Typus in mannigfachen Abwandlungen zu einem raumkünstlerischen Höhepunkt. Auch die außerhalb des Gebäudes liegende Treppe, die Freitreppe, wird bei den barocken Schloßanlagen großzügig gestaltet, bisweilen auch ohne Bauwerk nur in Verbindung mit dem Garten.
Die Gebäudeöffnungen — Fenster, Tür, Tor und Portal — sind ebenfalls bestimmend für die Baugestalt. In der romanischen und gotischen Architektur erhalten die mächtigen Trichterportale reichen bildnerischen Schmuck. Weit zurückhaltender ist das Renaissanceportal, das nur mit bescheidenen architektonischen Elementen gestaltet wird, bisweilen den Erdgeschoßfenstern an architektonischer Bedeutung gleichgestellt wird. Die dramatischen Steigerungen der Barockzeit wirken sich auch in den Portalen aus, die nun, besonders im i8. Jh., reich bewegt konzipiert sind; die figuralen Elemente wie Herrnen, Atlanten und Putti werden mit den Architekturelementen verbunden, und auch bei den Innentüren finden wir Portalbekrönungen (Supraporten). Der Klassizismus betont mit kleinen Tempelfassaden die Eingänge.
Ein ähnliches Motiv, die giebelförmige Bekrönung in Verbindung mit Umrahmungen (Aedicula), finden wir von der Renaissance bis zum Klassizismus bei rechteckigen Fenstern. Daneben gibt es auch gerade und bogenförmige Fensterüberdachungen. Das Fenster der gotischen Kathedrale trägt reiche Maßwerk füllung (Dreipaß, Vierpaß, Fischblasenmotive), die fortschreitende Vergrößerung führt zur Glaswand. Auch in der Architektur der Gegenwart ist die Unterscheidung zwischen Fenster und Glaswand kaum möglich.
VI. OPTISCHE GESTALTUNGSELEMENTE
Es gibt einige architektonische Gestaltungselemente, die nur zu sehr geringem Teil von konstruktiven oder funktionellen Voraussetzungen bestimmt sind: das Licht, das Ornament und die Farbe. Die Lichtführung und Lichtqualität werden zu entscheidenden Faktoren der Raumgestaltung, umgekehrt wird die Lichtführung weitgehend durch die Raumgestalt bestimmt. Der Langhausbau zeigt zumeist eine gleichmäßig gereihte Anordnung der Fenster als Lichtquelle. Beim basilikalen Querschnitt fällt das Licht nicht nur durch die Seitenschiffenster, sondern auch durch den Oberlichtgaden, der Raum erhält eine spezifisch basilikale Lichtwirkung. Bei der Hallenkirche hingegen bleiben die Gewölbe des Mittelschiffes dunkel, bei der Staffelkirche wird diese Dunkelheit noch gesteigert. Im Gegensatz zum gleichmäßigen Belichtungsrhythmus zeigen barocke Langhauskirchen einen Rhythmus von hellen und dunklen Raumteilen, die völlig andere Stimmungswerte ergeben. Die Barockarchitektur bringt aber auch den Effekt der unsichtbaren Lichtquelle, die malerische Steigerung des Raumes führt bis zu theatralischen Effekten, z. B. zur indirekten Belichtung von Altarblättern, Transparente, von Tomé in der Kathedrale von Toledo, 1732. Diese indirekten Belichtungseffekte finden wir auch in modernen Bauten wieder (Kirchen, Auditorien), da sie gutes, blendungsfreies Licht in den Raum bringen. Ein schuppenartiges Absetzen der Wand- bzw. Dachelemente ist die konstruktive Voraussetzung dafür.
Für den Zentralbau, vor allem den Kuppelbau, ist die Belichtung aus der Mitte naheliegend und konsequent. Das Pantheon in Rom ist dafür ein klassisches Beispiel: nur aus einer einzigen, unverglasten runden Öffnung empfängt der Raum sein Licht. Bei späteren Bauten setzt man dieser Öffnung eine Laterne auf, in der nunmehr stehende und verschließbare Öffnungen untergebracht werden können. Eine andere Lösung zeigt die Lichtöffnung im Aufsatzkranz der Kuppel, dem sog. Tambour. Die Hagia Sophia ist das typische Beispiel für einen Lichtkranz an den Ansatzpunkten der Kuppel, die dadurch den Eindruck des Schwebens gewinnt (Bd. II Abb. 5). Seltener ist der Fall, daß die Kuppel dunkel bleibt und die Belichtung nur durch den Sockelbau der Kuppel erfolgt. Auch die Lichtqualität selbst kann sehr unterschiedlich sein. Die Fenster frühchristlicher Basiliken sind mit dünn geschliffenen Marmorplättchen (Tranzennen) versehen, das Licht hat zunächst einen warmen, hellgelblichen Ton, erst die Farbe der Mosaiken verwandelt es. Bei der Kathedrale gelangt es durch die kräftigen Farben der Buntverglasung schon verwandelt in den Raum. Im barocken Raum fällt das natürliche Tageslicht durch die Fenster, erfährt aber durch die farbige Behandlung des Innenraumes (vielfach auch mit Gold) seine Verwandlung. Im modernen Bau wird das Licht meist in seiner natürlichen Qualität belassen. Die starke Intensität wird durch Lamellen (Brisesoleil), Jalousetten u. ä. geregelt. Ein wichtiger Faktor ist auch die künstliche Beleuchtung geworden, die Abkehr vom Kerzenlicht und damit vom Luster hat neue Möglichkeiten gebracht (indirekte Beleuchtung, Lichtdecken, Licntrinnen, Strahler u. a.).
Die Farbe im Innenraum steht in engem Zusammenhang mit dem Licht. Die Anwendung der reinen Farbe für Flächenelemente ist selten, vielmehr treffen wir sie zumeist in der Form von bildhaften oder ornamentalen Gestaltungen. Die Anwendung der reinen Farbe bei modernen Bauten als bloßer psychologischer Reizfaktor führt nur selten zu befriedigenden Ergebnissen. Das Ornament ist zweifellos so alt wie die Architektur selbst (Ornamentik). Es kann die funktionelle und konstruktive Detailform des Baues unterstreichen und zu äußerster Sinnhaftigkeit gelangen (wie etwa in der Antike), es kann zu einem Symbolwert werden wie in der romanischen Architektur (Kapitelle, Zackenornamente, Pflanzenformen). In der barocken Architektur wäre die malerische Bewegung, die spezifische Interpretation der Bauglieder, ohne Ornament kaum denkbar. Seit Adolf Loos dem Ornament den Kampf angesagt hat, sind alle Versuche einer Restaurierung der ornamentalen Künste erfolglos geblieben. Die Beschränkung auf das Wesentliche von Funktion, Struktur und Idee verschaffte den dekorativen Künsten keinen Eingang in die zeitgenössische Architektur. |