Kobber som et arkitektonisk metall
Kobber har fortjent sin plass i arkitekturen gjennom fire egenskaper som få andre metaller kombinerer: holdbarhet, motstand mot atmosfærisk korrosjon, en overflate som blir mer attraktiv når den forvitrer, og duktiliteten som trengs for å danne komplekse former. Disse eiendommene har blitt brukt til tak, beslag, takrenner, nedløp, kupler, tinder, hvelv, veggkledning og ekspansjonsfuger, fra historiske katedraler og kommunale bygninger til nåværende-kontorer og museer.
I løpet av det siste kvart århundre har metallet beveget seg langt utover tradisjonell taktekking til et bredere arkitektonisk vokabular. Kobber brukes nå som veggkledningsmateriale i seg selv, i flate låspaneler, helvetesild, stående søm og kassettsystemer, innendørs så vel som utendørs, og i farger og teksturer som går fra møllefinish gjennom hele spekteret av naturlige brune til det velkjente grønne.
Skjemaer, målere og standarder
Arkitektonisk kobber bestilles som plate, stripe og formet profil. Plate og stripe for bygningskonstruksjon er spesifisert under ASTM B370, som dekker kobberkvaliteter og temperamenter som leveres for taktekking, beslag og lignende arbeider. Kobberplater bestilles tradisjonelt etter vekt per arealenhet, som tilsvarer en nominell tykkelse.
| Produktform | Nominell tykkelse | Typisk arkitektonisk bruk |
|---|---|---|
| Kobberplate, lysmåler | 0,55 mm, tilsvarende 16 oz per kvadratfot | Standard tak- og veggkledningspaneler |
| Kobberplate, middels gauge | 0,69 mm, tilsvarende 20 oz per kvadratfot | Taktekking, takrenner og lang-profiler |
| Kobberplate, kraftig måler | 0,82 mm, tilsvarende 24 oz per kvadratfot | Kraftig taktekking, beslag og synlige detaljer |
| Kobberlist | Bestilt til detaljen | Innslag, fuktsikre-lag, ekspansjonsfuger |
| Dannet profil | Fra stripe eller ark | Stående søm, shingel og kassettsystemer |
Tykkere materiale er spesifisert der detaljene skal motstå mekanisk skade eller der det forventes lengre serviceintervall. Festesystemet betyr like mye som måleren: kobber beveger seg med temperaturen, og klipsene, klossene og festene må tillate den bevegelsen mens du holder arket nede.
Patinadannelse og utseende
En ny kobberoverflate er et lyst rødlig metall. Utsatt for luft mørkner den gjennom en sekvens av brune farger som arkitekter beskriver med uttrykk som sjokolade, plomme og mahogni, før et kompakt grønt lag av basisk kobbersulfat og karbonat utvikler seg på overflaten. Det grønne laget, patinaen, er grunnen til at overflaten holder seg stabil: den er tett, vedheftende og bare noen få tusendels millimeter tykk, og den bremser ytterligere korrosjon til en svært lav hastighet.
Rekkefølgen er ikke ensartet. Hastigheten som en overflate beveger seg gjennom de brune mot grønn, avhenger av atmosfæren, av hvor mye regn som fukter og skyller overflaten, og av orienteringen til panelet. Et skjermet,-skygget ansikt vil holde på fuktighet og forurensninger lenger og kan se ganske annerledes ut enn et tilstøtende vasket ansikt, og det er grunnen til at arkitekter ofte godtar en tilsiktet ujevn, levende overflate.
Korrosjonsatferd og materialkompatibilitet
Kobber motstår korrosjon i uforurenset luft, i vann og i mange ikke-oksiderende løsninger, og dets atmosfæriske korrosjonshastighet er lav nok til at, i en konvensjonell oppbygging,-underlaget og festene vanligvis når slutten av levetiden før selve kobberet gjør det. I motsetning til noen metaller lider den ikke av den underskjærende korrosjonen som løfter et belegg og lar et tak svikte nedenfra.
Det er forhold som må utformes for. Oksiderende syrer, løsninger av tungmetallsalter, svovel- og nitrogenoksider, ammoniakk og ammoniumforbindelser kan alle fremskynde angrepet. Regnvann som er surere enn ca. pH 5,5 kan angripe fersk kobber før en beskyttende film har dannet seg, og sur avrenning fra et tilstøtende inert tak som tegl, skifer eller asfalt kan konsentrere seg om et lite område med kobber og flekke det. Midlene er konvensjonelle detaljer: Løft den nedre kanten av nabomaterialet, legg til en utskiftbar offerstrimmel mellom ulike materialer, og detaljer dreneringen slik at vannet ikke tømmer seg.
Kobber og sink, aluminium, bløtt stål eller galvanisert stål må skilles, fordi vann som renner av kobber kan akselerere korrosjonen av disse metallene.
Bly, rustfritt stål, titan og de fleste tresorter er kompatible med kobber ved vanlig utvendig bruk.
Avrenning fra kobber kan gi flekker på porøs stein, betong og malte overflater under, og dette bør vurderes på prosjekteringsstadiet.
Fester, klips og underlag skal velges for samme levetid som platen.
Detaljering, installasjon og grønn bygningsverdi
Kobbertak og kledning monteres som en regnskjerm over et ventilert eller drenert underlag, med hensyn til termisk bevegelse. Skjøter er arrangert slik at vann ledes bort fra festene, og paneler dimensjoneres slik at metallet kan utvide seg og trekke seg sammen uten å knekke seg. Lodde sømmer brukes der det kreves fullt vanntett skjøt, og mekaniske sømmer brukes der bevegelsen er større. Som materiale er kobber ikke-brennbart og mater ikke en brann, det er dimensjonsstabilt, og det resirkuleres som en selvfølge ved slutten av levetiden, med høy restverdi. Disse egenskapene støtter argumentet om lang-levetid og lavt-vedlikehold som vurderinger av grønne bygninger belønner.
FAQ
Spørsmål: Hvor lenge varer et kobbertak?
Et korrekt detaljert kobbertak forventes å fungere i mange tiår og varer ofte lenger enn underlaget under det, fordi atmosfærisk korrosjon av kobber fortsetter med svært lav hastighet når overflaten har stabilisert seg.
Spørsmål: Hvorfor blir kobber grønt?
Den grønne overflaten er en patina av basisk kobbersulfat og karbonat som dannes naturlig når metallet reagerer med atmosfæren, og det beskytter kobberet under mot ytterligere angrep.
Spørsmål: Hvilken standard dekker kobberplate for bygningsbruk?
ASTM B370 dekker kobberplate og -list for bygningskonstruksjon, og det er den vanlige referansen for tak-, inndæknings- og kledningsmateriale.
Spørsmål: Kan kobber brukes ved siden av andre metaller på en fasade?
Kobber bør separeres elektrisk fra sink, aluminium, bløtt stål og galvanisert stål fordi avrenning kan drive galvanisk korrosjon, mens rustfritt stål, bly og de fleste tømmer er kompatible.
Spørsmål: Er kobber egnet for interiørarkitektonisk bruk?
Ja. Kobber brukes innendørs til veggkledninger, søyledeksler, heisinteriør, dørmøbler og dekorative skjermer, der samme duktilitet og overflatefargespekter gjelder i et mindre aggressivt miljø.
Spørsmål: Hvilke miljøfordeler gir arkitektonisk kobber?
Det er et lang-levetid, lite-vedlikehold, ikke-brennbart materiale med en vel-etablert resirkuleringsrute og en høy skrapverdi, noe som reduserer bygningskonvoluttens materialpåvirkning.
