Energiatakarékosság viktoriánus megoldással

Az amerikai viktoriánus épületek modern homlokzatainak nagy része egy elfeledett technikát rejt, melyek a 19. század egyik legnagyobb újításai voltak a fénytechnika terén.

Chicago és más középnyugati amerikai ipari városok viktoriánus épületének modern homlokzatainak nagy része egy letűnt, elfeledett technikát rejt. A régen üzleteknek és intézményeknek otthont adó építmények különös üvegtáblákat rejtenek, úgynevezett Luxfer-prizmákat. Ezek festék- és vakolatrétegek mögött pihennek, pedig a 19. század egyik legnagyobb újításai voltak a fénytechnika terén, egy olyan ötlet, ami a mostani energiaspórolós időkben visszatérésre készül.

Az 1880-as évekre Chicago gyorsan terjeszkedő kereskedelmi épületeinek bosszantó problémával kellett szembenéznie. Hogyan biztosítsanak elegendő fényt a tágas belterekbe? A hagyományos sík üvegtáblák csak bizonyos mértékben engedték be a fényt, a szűk utcák ablakait pedig egyre erősebben beárnyékolták a mind magasabbra törő új épületek. A mesterséges világítás még messze nem volt tökéletes. A gázlámpák veszélyesek voltak, nyáron pedig már-már elviselhetetlenül melegek, az elektromos világítás pedig még drága és a hálózatok sem épültek ki. A városi belterek fényes nappal is a félhomályba vesztek, az embereknek sokszor bemenni sem volt már kedvük a házakba.

Ekkor jelent meg a színen James Pennycuick, egy brit feltaláló, aki az Egyesült Államokban nyitott boltot, hogy üvegből elektromos szigetelőket gyártson. Pennycuick hamarosan azon vette észre magát, hogy a sötétbe vesző helységek megvilágításának problémáján töpreng. Az 1840-es évektől az amerikai építészek az utcák járdáiba ágyazott üvegtéglák sorát kezdték alkalmazni az alagsorok megvilágítására. Korábban a hajóépítők már kísérleteztek úgynevezett fedélzeti prizmákkal, melyekkel azt akarták elérni, hogy ne fókuszálódjon a napfény az esetlegesen gyúlékony rakományra. A vízszintes lencsék biztonságosan szétszórták a felülről érkező fényt a hajó rakterében. Pennycuick figyelmét felkeltette az elv, és kíváncsi volt, vajon egy függőleges üveglap képes-e hasonlóan befogni és szétszórni a fényt az áruházak sötét zugaiba.

Úgy vélte a prizmák megfelelnek a feladatra. Mi lenne, ha az ablakok belsejébe egy prizmasorozatot ágyazna, melyek gondos elrendezése megtöri a napfényt, a felesleget pedig az áruház frontjáról a sötétebb beltérbe irányítja? A nagyon gyengén megvilágított épületeket két prizmasorral látta volna el, az egyik az ablakok felső részén helyezkedett el, a másik sorozat pedig a mennyezeten. Így az ablak prizmái a mennyezetre vetítették volna a fényt, ahonnan egyenletesen szóródott volna szét a helységben, akárcsak a hajók esetében.

1882-ben a brit férfi szabadalmaztatta a prizmás fény koncepcióját, innen azonban több mint egy évtizedet kellett várni, hogy a megoldás a gyakorlatban is megjelenjen. Ez az idő végül William Winslow feltalálónak köszönhetően jött el, amikor Winslow kis prizmák összetoldásával elkészített egy kisméretű ablakot. Winslow egy úgynevezett elektromázas eljárással forrasztotta össze a prizmákat. Az eljárás pofonegyszerű volt: vegyünk körbe minden prizmát egy vékony rézcsíkkal és eresszük bele egy elektrolitfürdőbe. Az üveg és a fém összeolvadt, és egy erős, szilárd panelt alkotott.

A prizmás ablakok gyártására és forgalmazására Pennycuick egy chicagói feltalálókból álló csoporttal karöltve megalapították a Luxfer Prizma Társaságot. A cég két professzort is a soraiban tudott a közeli Northwestern Egyetemről, akik a prizmák lehető legjobb elhelyezésén dolgoztak. Építészeket kértek fel prizmabarát épülettervek elkészítésére, az ifjú Frank Lloyd Wright, a 20. század egyik legizgalmasabbnak és legforradalmibbnak tartott építésze pedig az ablaktáblák díszítésén dolgozott. A Luxfer a chicagói ipar támogatását élvezve nem szűkölködött anyagiakban és 1897-ben bemutatta csillogó válaszát a homályos boltokra és sötét irodákra. Egy 10 négyzetcentiméteres prizmaüveget, ami rácsokba rendezve a hagyományos ablakok tetején vagy a szellőztetésre használt zsanérozott felső ablakokon volt elhelyezhető.


Egy Luxfer prizmaüveg
Az eredmény megdöbbentő volt, nappal a legtöbb prizmaablakkal felszerelt szobában semmilyen mesterséges fényre nem volt szükség. Az újságok hirdetései büszkén hangoztatták, hogy mesterséges fény helyett használják a prizmákat, a napfény ugyanis nem kerül semmibe. Ez igaz is, ellentétben a Luxfer prizmákkal, amelyeknek igen borsos lett az áruk. Egyetlen szoba átüvegezése 200 dollárba került, egy nagyobb létesítménynél már több ezer dollárról kellett beszélni, egy évszázaddal ezelőtt pedig egy dollár jóval nagyobb értéket képviselt mint ma. A Louise Sullivan által tervezett hatalmas Carson Pile Scott áruház ablakai 40 000 dollárt emésztettek fel.

A költségek ellenére a vásárlók többsége jó befektetésnek tartotta a prizmaüveget, szerintük két-három év alatt visszahozta az árát, a chicagói Orr & Lockett vasárubolt nyári világítási számlája például 360 dollárról 132-re esett vissza. A Princeton Egyetem is Luxferekkel szerelte fel új könyvtárát, akárcsak a Kanadai Vasúttársaság montreali terminálját. Az elektrolitos eljárás hatására a Luxferek gyakorlatilag tűzállóvá váltak, ezt bizonyítja a McClurg & Co. híres könyvesboltjában pusztító tűzvész, amelyben szinte csak a prizmaüvegek maradtak sértetlenek. 1906-ra 12 000 épületben alkalmazták a technikát országszerte, a bevásárló utcák képe átalakult, homlokzatuk egységesen csillogott a prizmaüveggel ellátott kirakati ablakoktól és mennyezeti prizmáktól.

A Luxfer sikerét jól példázza számtalan peres ügyük a másolókkal. Némely rivális újítás meglepően biztató volt. 1898-ban egy nyugat-virginiai feltaláló, Frank Wadsworth azzal az ötlettel állt elő, hogy bemetszéseket vág egy hagyományos ablaküvegbe és két lap összeillesztésével egy belső fényterelőt hoz létre. A módszer olcsóbb és könnyebben karbantartható volt, a bemetszések azonban meggyengítették az üvegszerkezetet, törékenyebbé téve az üveglapokat. Így Wadsworth megoldása nem bizonyult versenyképesnek a Luxferrel, ami kilépett az Államokból és Európában indult hódító útjára. Londonban és Berlinben is leányvállaltok jöttek létre, az üzletág 1924-ben érte el csúcspontját egy hatalmas prizma-üvegtetővel a holland De Bijenkorf áruházon. A Luxfer az alagsorok felülről történő megvilágításának ötletét is átdolgozta, megalkotva a vízszintes "lucidux" paneleket az alagsorokra eső fény egyenletesebb elosztásáért.

Nem mindenki rajongott azonban a természetes fényért. A Luxfer elterjedése egybeesett azzal az időszakkal, amikor számos amerikai építész az ókori görög és római építészetből igyekezett ötleteket meríteni. A Beaux Arts építészek gyűlölték a Luxfer prizmákat, egyszerűen beilleszthetetlenek voltak a görög és római stílusú építészeti megoldásokba. A Luxfer a tradicionális építészetet is megbolygatta, új esztétikát hozott az amerikai hétköznapokba, a napfény ugyanis nem képes áthatolni a falakon, ezért a tervezők kénytelenek voltak áttérni az egylégterű belterekre (lásd amerikai konyha) vagy az üveg válaszfalakra. A fényvisszaverő felületek maximalizálásához a Luxfer világosabb, élénkebb színeket javasolt, így fokozatosan eltűntek az épületekből a vaskos drapériák, a sötét faanyagok és a viktoriánus kor vörös falai, helyüket a modernizmus élénk, derűs palettája vette át.

A siker azonban nem volt hosszú életű. Az 1930-as évekre a Luxfer maga is ódivatúvá kezdett válni az elektromosság terjedésének és olcsóvá válásának köszönhetően. A prizmaüvegek ragyogása feleslegessé, sőt terhessé vált. A még létező ablakokat ma általában deszka- vagy sötét festékréteg borítja, a központi légkondicionálás megjelenésével haláluk végleg teljessé vált, a csőrendszereket eltakaró álmennyezet minden nyomukat eltüntette.

Néhány középnyugati város elhagyott épületeiben még megtalálhatók a Luxferek, bár a korai üveggyártásban alkalmazott mangán a legtöbb üveglapot elsötétítette, egy rendkívül szép, ám hasznosnak nem mondható ibolya árnyalattal. A zöld építészet és a drasztikusan emelkedő energiaköltségek azonban újra előtérbe helyezték a természetes fényt kiaknázó megoldásokat.

A Siemens és a 3M a Luxferhez hasonló hatású prizmahártyát és akrilpaneleket fejlesztett ki, de még Wadworth kudarcot vallott üvege is megjelenhet a gyakorlati alkalmazások között. A műanyag panelek és a lézervágás együttese életképessé teszi a feltaláló ötletét, amit egy ausztrál cég, a Solartran visz tovább. Így az évtizedek festék és furnérlapok alatti bezártsága után Pennycuick szó szerint fényes ötlete elképzelhető, hogy újra teret nyerhet a ma építészetében.