Hidakról - gyaloghidakról
A szolnoki Tiszavirág-híd átadása kapcsán dr. Gajdos István a hidak funkcionális-építészeti átalakulását vizsgálja, Pálossy Miklós, a szolnoki híd tervezője pedig a gyalogos hidak jellegzetességeit mutatja be többféle megközelítésben, kitérve tervezésük alapelveire is. A tanulmányt a közelmúltban, szerte a világban felépült gyaloghidakból készített összeállítás zárja, amely felvillantja változatos építészeti-szerkezeti karakterüket.
Az építész szemével (dr. Gajdos István)
A civilizáció történetében a hidak általában többet jelentettek, mint célszerűen megvalósított műtárgyakat. Az építéstechnika szükségszerű egységessége mellett (hosszú évszázadokon keresztül gyakorlatilag azonos módon építkeztek), építészetileg is kiemelt és gondosan megformázott műként valósították meg a hidakat. A közlekedési építmények így szervesen beépültek a városok szövetébe, formailag sem különültek el környezetüktől, inkább folytatták azt az építészeti - képi világot, ami meghatározta a város arculatát. A kiemelkedő jelentőségű hidakra mindenképpen érvényes e megállapítás. A XIX. századig a hidak forgalmában elsőbbségük volt a gyalogosnak, illetve a gyalogosok sebességével haladó jármű-szerűségeknek, ezért magassági vonalvezetésük is természetesen illeszkedett a megszokott rendbe, nem volt ettől eltérő.
A hidakat a motorizáció - mobilizáció változtatta, formálta át gépszerű jelenségekké, amikor a vasúti hidak szerkezetének erőtani logikája jelent meg külsejükben. Később a növekvő forgalom mellett az egyre nagyobb fesztávok áthidalásának igénye formálta, késztette egyre nagyobb technikai bravúr megalkotására az építőket és alakította ki a jelenlegi szerkezeti megoldások jellemzőit. A XX. század technikai forradalma és az ezzel együtt járó, fokozódó mobilitási igény újabb és újabb szakmai rekordok születését tette lehetővé. A tervezés alapja a tiszta funkcionalizmus, az erőjátéknak megfelelő forma lett, ami sok alkotásnál művészi színvonalat eredményezett, de a használhatóság maradt az elsőrendű szempont.
Az ezredforduló táján lassanként változott a trend és a műszaki megoldás, valamint a fesztáv mellett a formálás, a végletekig finomított szerkezet, a magas fokú design megújította a tervezést és különösen a gyaloghidak területén hozott formailag is sok újdonságot. Ennek az irányzatnak egyik jeles képviselője Santiago Calatrava építész-statikus. Ma egyre inkább hangsúlyossá válik a forma, ami jelképi erejűvé transzformálja a mérnöki alkotásokat.
Minden mérnöki és építészeti alkotás több jelentéssel is bír, mint amennyi funkcionális tartalmából fakad. Különösen érzékelhető ez a kulturális épületek esetében, ahol a művészeti, vagy akár a színpadi alkotásokban megtestesülő szellemi tartalom mintegy kivetül a külső képükre. A jelen biztosította új technikák egyre újabb, és újabb lehetőségeket adnak az alkotók kezébe, amit szerencsés esetben jó kifejező eszközként használnak. Nem feltétlenül vonatkozik ez minden új alkotásra, de a jelentősebbekre igen. A hidak, ha nem is ilyen módon – bár egyre gyakrabban élnek ilyen eszközökkel –, de hasonlóan fontos jelentéssel bírnak a városok életében. A kapcsolat, amit két városrész, két célpont, a folyó két partja között biztosítanak, rendszerint többet jelent, mint egyszerű fizikai kapcsolat. Az emberek, járművek, az áruk mozgásán túl mindig elősegítették a fejlődést, összehozták az adott közösséget, valóban megteremtették az egység, az összetartozás tényét és annak megélését.
A világhírű építész-statikus hídtervező Calatrava ezt mondja a hidak újrafelfedezéséről:
A világháború utáni újjáépítés célszerűség diktálta korszaka után a hidak vissza kell kapják a korábbi évszázadokban a városok képének kialakításában játszott kulcsszerepüket. Egy híd létesítése fontosabb kulturális gesztus lehet, mint egy új múzeum nyitása, ugyanis a híd mindenki számára – még a művészet iránt nem érdeklődők számára is – hozzáférhető. Egy műtárgy, mely nem csupán átalakítja a természetet, hanem egyben egyfajta rendet is teremt – ennél nincs hatásosabb.
A mérnök szemével (Pálossy Miklós)
Emberi megközelítés
A híd olyan építmény, amit a funkciója egyértelműen meghatároz, emellett erős szimbolikus tartalmat is hordoz. Erős jel, motívum a városban és a tájban, a folyó két partja közötti kapcsolatot szimbolizálja. A víz fölötti különleges helyzeténél fogva széles kilátást nyit a távoli horizontra, egyedülálló kilátópontot képezve. A hidak nemcsak a közlekedés szempontjából fontosak a települések életében: mára az építészek is felismerték azok kvázi-homeopatikus szerepét a várostestek sok esetben roncsolt szövetében.
Míg azonban a közúti hidak elsődleges funkciója általában két pont közvetlen összekötése, a gyaloghidak általában lehetőséget kínálnak az egy-dimenziós gondolkodásból való kitörésre. Az alaprajzi és magassági vonalvezetés szabadabb kezelése, a híd csatlakozó környezetbe ágyazása és sokrétű megközelíthetősége igazi térbeli élményt kínál a híd közönségének. A mai jármű-közlekedési igények (400 km/h sebességet elérő vasutak, 6-8 sávos autópályák) nagy léptékű hidakat igényelnek, de az ember (akár áll, sétál vagy fut) állandó tényező marad az egyenletben. A gyaloghidak a közúti hidaknál közvetlenebb kapcsolatban állnak a rajtuk átkelőkkel, a sétáló embereknek alkalmuk van megszemlélni az átkelés során a változó nézőpontokból feltáruló látványt, részleteiben is megfigyelni, megérinteni a szerkezetet. Az autósoktól eltérően a gyalogosok megállnak, körülnéznek, nekidőlnek a korlátnak. Az átkelés különböző érzeteket válthat ki az egyes emberekből, a finom mozgások egyeseket felvillanyoznak, másokat esetleg zavarnak, de ez mindenképpen sajátja a gyaloghidaknak. A közúti hidak és a gyaloghidak egyik legszembetűnőbb különbsége az éjszakai megvilágításban derül ki: a gyaloghidakat teljesen másképp látják használóik az útra koncentráló autóvezetőkhöz képest. Fenti megtapasztalások érzete már a gyaloghidak tervezését is befolyásolja: egészében és részleteiben is. Egy gyaloghídnak emberléptékűnek kell lenni.
A városok kiemelt pontjaiban létesülő gyaloghidaknál a szerkezet megválasztása is üzenet értékű. Ez azonban nem lehet öncélú. Az alapvetően a funkciót kiszolgáló szerkezet működése a választott formából is kiolvasható kell legyen: a szerkezet-forma-tartalom természetes egységének sérülése megzavarja a szemlélőt, használót egyaránt. A gyaloghidak tehát egyszerre közlekedési útvonalak, sétaterek, kilátópontok, messzemenően illeszkedni kell környezetükbe, vagy éppen határozott jelképként kell, hogy kitűnjenek. Ennyiféle követelmény kielégítéséhez már nem elégséges csupán egy olcsón megépíthető és gazdaságosan fenntartható, jó szerkezetet tervezni.
Kétségtelen, hogy csupán a klasszikus Vitruvius-i követelményekhez (formitas-tartósság, utilitas-célszerűség, venustas-szépség) való ragaszkodás nem látszik gazdagítani mai híd-építészetünket. A mai korban sokfélébb a világ körülöttünk, több a külső elvárás és a lehetőség is a tervezők-építők kezében és ezáltal erősebb a kísértés az ilyen még nem volt- típusú szerkezetek létrehozására is. Mégis, meg kell találni az egyensúlyt. Calatrava hídjainak rendet teremtő erős sugárzása abból is fakadhat, hogy tervezőjük (lévén építész, statikus és képzőművész egy személyben) egyszerre – művészként ösztönösen és képzett mérnökként tudatosan – érzi, látja és juttatja érvényre mindezen szempontokat. Bizonyítja azt is, hogy nem szégyen visszanyúlni a klasszikus (pl. ív), vagy természet adta formákhoz sem (ahogyan azt Gaudí is tette).
A gyaloghidak igéző ereje többek között abban rejlik, hogy egy látszólag igénytelen szerkezet képes kreatív, újszerű megoldások, formák létrejöttének katalizátoraként szolgálni, minden szabványok és szabályozások adta kötöttség ellenére. A gyaloghíd több mint híd - a mérnöki kihívás innovatív szerkezetek létrehozására, a pályázatok versengési szelleme, az építtetők jelkép-igénye mind megjelenik benne. A mindenek feletti hatásra törekvő koncepciók azonban sokszor irracionális szerkezeteket eredményeznek, melyek látványosak ugyan, de nem tekinthetők igazi célnak. A tervezők nem hagyhatják figyelmen kívül a szerkezeti rendszer szerepét a gyaloghidak sokféleségének, formagazdagságának létrehozásában. A megoldás egy olyan, a funkcionális igényeket messzemenően kielégítő, a környezetbe jól illeszkedő híd kell legyen, mely az építtetők és a közönség elvárásainak is megfelel.
Technikai megközelítés
A helyzetet tovább bonyolítja, hogy a modern technika adta új lehetőségekkel szinte ’bármi’ megépíthető – de ez felelősség is, hogy ne szülessenek öncélú alkotások! Ezek a kezünkben lévő új eszközök az alábbiak:
Új, nagyszilárdságú anyagok elterjedt alkalmazása
Ezekkel az anyagokkal igen karcsú szerkezetek építhetők, és a bonyolult szerkezetek erőjátéka is jól kiszolgálható feszítőpászmák, függesztőrudak, nagyszilárdságú acél és beton beépítésével.
Fejlett számítástechnikai és gyártási háttér
A végeselem számítási eljárások és nagy kapacitású számítógépek széleskörű elterjedésével a korábban nehezen számítható különleges szerkezetek is jól modellezhetők, a gyártástechnológia fejlődésének köszönhetően pedig szinte bármi legyártható.
Építéstechnológia fejlődése (rengeteg rendelkezésre álló eszközzel)
Gondoljunk csak arra, hogy a firenzei Santa Maria Del Fiore templom 1418-ban elkészült, 40 m átmérőjű kupolája Brunelleschi állvány nélküli zseniális építéstechnológiájának és emelőgépeinek segítségével épülhetett meg és ezzel hallatlan lökést adott az építészet és a szerkezetek további fejlődésének. A mai magyar hídépítésben például a dunaújvárosi Pentele híd 308 m fesztávolságú mederhídjának 9600 tonnás acélszerkezete egyben volt beúsztatható és helyére emelhető. Az építéstechnológia fejlődése révén nem csak a papír bír el mindent: meg is lehet építeni!
Fizikai megközelítés
Maradjunk a mérnöki-fizikai megközelítésnél: jelentse ez a cím az alapvető szerkezet-típusok áttekintését, bár ezek kombinálhatók is (pl. a párizsi Simone de Beauvoir híd az egymást szintben keresztező ívet és a függesztett pályát kombinálja). A hidaknál – így a gyaloghidaknál is – a szerkezetet az alábbi módon osztályozhatjuk statikailag: gerenda, lemez, ív, függesztett, illetve egyéb különleges szerkezetek. Fontos azonban megjegyeznünk, hogy a könnyű gyaloghidaknál a statika mellett a mérnöki fizika mozgásokkal/rezgésekkel foglalkozó másik ága, a dinamika kerül előtérbe. A szerkezetépítő mérnököt hagyományosan statikusnak nevezik, utalva ezzel a mechanikának általuk művelt legjellemzőbb területére. A legtöbb szerkezetre ható terhelés ugyanis állandó jellegű, és csekély alakváltozások mellett nem okozza azok rezgését.
Egyes – a gyalogosok, ill. ritkábban a szél által keltett – rezgésfajták ugyan már korábban is ismeretesek voltak: katonák átmenetelése okozta 1831-ben a Manchester melletti Broughton híd és 1850-ben a franciaországi Angers hídjának leszakadását. Kellően merev hidaknál általában nem jelentkeztek problémák, illetve azok néhány rendszabály – mint például a katonai előírásokban szereplő hídon ne tarts lépést szabály betartásával azok elkerülhetők voltak. A nagyszilárdságú építőanyagok fokozott alkalmazásával azonban egyre inkább megjelentek olyan karcsú, könnyű szerkezetek, melyek a kisebb merevséggel járó nagyobb alakváltozások mellett dinamikus hatásokra is érzékenyek lehetnek. Ezzel párhuzamosan előtérbe került a dinamikai viselkedés vizsgálata, számíthatósága. Ennek sok része még ma sem teljesen tisztázott, pedig a nagyobb fesztávolságú gyaloghidak tervezésének ez kulcskérdése. Utalhatunk például a 2000-ben átadott londoni Millennium híd példájára, ahol az átadáskor nem várt oldalirányú kilengések jelentkeztek. E mozgások bizonyos mértékig hozzá tartoznak a gyaloghidak természetéhez, e határ felett pedig vannak eszközeink kezelésükre. A lengéscsillapítók beépítésének igényét nem a tervezés hibájaként kell felfogni, ezek előre betervezhetők.
Metafizikai megközelítés
Manapság gyakran emlegetik a klasszikus korok test-lélek-szellem egységére és technikai tekintetben a szerkezet-forma-tartalom összhangjára való törekvése mellett a teljes világunkat magába foglaló anyag-energia-információ hármasát. A fizikai elméletek szerint (Stonier: a potenciális energia tulajdonképpen nem más, mint szerkezeti információ, a rendszer egy magasabb fokú rendezettsége) számos információ összerakásából nyerhetünk kevés energiát, és rengeteg energia összesűrítésével egy kis anyagot. Talán nagyképűen hangzik párhuzamot vonni az ember által alkotott dolgok közül pont a hídépítéssel, de a hidak tervezése mindig különösen sok, a kor színvonalán álló számítás elvégzését és egyedi szerkezetek kigondolását (információ-hozzáadás) kívánta. Megvalósításuk pedig rengeteg nehéz körülmény között végzett munkát (energia-bevitel) követelt, amelyek végül kevés anyaggá – a kész híddá – álltak össze. Ráadásul, minél nagyobb a tervezés és az építés munka és időráfordítása, annál karcsúbb, kecsesebb szerkezetek születhettek – legalábbis általában ez mondható az ideális célnak. (Megjegyzés: a tervezett budapesti Bólyai-híd koncepciója az ellenkezőjét sugallja: rengeteg anyag megjelenése egyelőre kevés információval – hiszen a koncepciót pl. a kapcsolatok megoldatlansága miatt ért bírálatokra adott válasz szerint a hogyan és miként paramétereinek kidolgozása a hídmérnökök dolga. Pedig a hidak pont a kapcsolat megteremtésére szolgálnak.)
Kitekintés a világba, példák, trendek
Az alábbiakban az elmúlt húsz évből vett néhány példán keresztül kitekintést adunk a világtrendekre és azok változására. A felsorolt hidak között mindenféle szerkezet előfordul.
Két lábbal a földön
A megvalósítási folyamat rengeteg buktatót rejthet, ezért minél látványosabb a koncepció, annál inkább érdemes előre végiggondolni a lépéseket - mivel az ördög mindig a részletekben bújik meg - mint például:
- reális igények meghatározása (mit akarunk építeni?)
- műszaki / anyagi / lehetőségek felmérése (mit lehet építeni?)
- közlekedési kapcsolatok (gyalogos, kerékpáros, akadálymentesítés!)
- szerkezet (mederpillérrel vagy anélkül, gerenda / ív / függesztett)
- folyami hídnál a hajózási, vízügyi és árvízvédelmi szempontok (elsőrendű fontosságúak!)
- hatósági eljárások (környezeti hatások, szakhatóságok, NKH)
- tervezési folyamat (tervpályázat, tanulmányterv, engedélyezési terv, tenderterv, kiviteli terv)
- megvalósítási folyamat (közbeszerzési eljárás, támogatási- és kivitelezői pályázatok)
- organizáció (városban építkezni, közműkiváltások, ideiglenes forgalom)
- egyéb szempontok (közműátvezetések, csatlakozások, távlati igények, stb…)
A nem elégséges előkészítés miatt menet közben felmerülő többletek a határidők csúszása mellett jelentősen növelik a költségeket is. Ezért alapvető fontosságú kellő időt és pénzt szánni a megfelelő előkészítésre, tervezésre.
Összefoglalás
Kis tanulmányunkban megpróbáltuk összefoglalni a gyaloghidak tervezésével-építésével kapcsolatban felmerülő szerteágazó szempontokat. Konklúzióként talán annyi mondható, hogy tervezésük – pont a sokféle igénynek való egységes megfelelés megteremtéséhez – a szerkezetépítő mérnök, az építész, a várostervező, a közlekedésmérnök, a világítástervező, a tájépítész olyan harmonikus együttműködését kívánja, amelyben sem a szerkezeti, sem az építészeti koncepciónak nem lehet alárendelni a másikat – mint ez a tradicionális szerepmegosztásban általában történt. De ha mindez szerencsés csillagzat alatt találkozik, nagyon szép és jó hidak születhetnek!
Irodalomjegyzék
Philip Jodidio: Calatrava. Taschen, Köln, 1998.
Martha Torres Arcila: Bridges. Atrium Group, Mexico D.F., 2002.
Calatrava. Genious of Art, Susaeta Ediciones S.A., Madrid, 2005.
Ursula Baus, Mike Schlaich: Footbridges. Birkhäuser Verlag Ag - Basel, Berlin, 2008.
Chris van Uffelen: Bridge Architecture+Design. Braun-Publishing (CH), 2010.
A cikk szerzői
Gajdos István (1951) okleveles építészmérnök, BME Építészmérnöki Kar 1975. 1975-től a Műegyetem Városépítési Tanszékének tanársegéde, majd adjunktusa, 1993-tól az A.D.U. Építész Iroda ügyvezetője, vezető tervezője napjainkig, 2007-től a SZIE Ybl Építéstudományi Kar, Településmérnöki és építészeti Tanszékének mestertanára.
Pálossy Miklós (1960) okleveles építőmérnök, Budapesti Műszaki Egyetem Építőmérnöki Kar, Szerkezetépítő mérnöki Szak (1983). 1983-tól 1994-ig az Út- Vasúttervező Vállalat beosztott, majd irányító tervező mérnöke. Az 1994-es alapítástól kezdve a hídtervezésre szakosodott Pont-TERV Zrt-nél dolgozik, jelenleg osztályvezetőként.
