Kupfer hat sich in den verwandten Bereichen Architektur, Bauwesen und Innenarchitektur einen Namen gemacht. Von Kathedralen zu Schlössern und von Häusern zu Büros wird Kupfer für eine Vielzahl von architektonischen Elementen verwendet, einschließlich Dächer, Abdichtungen, Dachrinnen, Fallrohren, Kuppeln, Türme, Gewölbe, Wandverkleidungen und Gebäudekompensatoren.

Die Geschichte des Kupfers in der Architektur kann mit seiner Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, prestigeträchtigem Aussehen und der Fähigkeit, komplexe Formen zu bilden, verbunden werden. Seit Jahrhunderten nutzen Handwerker und Designer diese Attribute, um ästhetisch ansprechende und langlebige Bausysteme zu schaffen.

Im vergangenen Vierteljahrhundert wurde Kupfer in einer viel breiteren Palette von Gebäuden entworfen, die neue Stile, verschiedene Farben und verschiedene Formen und Strukturen einbeziehen. Kupferverkleidete Wände sind ein modernes Designelement sowohl im Innen- als auch im Außenbereich.

Einige der renommiertesten modernen Architekten der Welt haben sich auf Kupfer verlassen. Beispiele hierfür sind Frank Lloyd Wright, der in allen seinen Bauprojekten Kupfermaterialien spezifizierte; Michael Graves, AIA-Goldmedaillengewinner, der weltweit über 350 Gebäude entworfen hat; Renzo Piano, der für das NEMO-Metropolis Museum of Science in Amsterdam vorpatiniertes Kupfer entwarf; Malcolm Holzman, dessen patinierte Kupferschindeln im Fernsehkommunikationszentrum des WCCO-Fernsehens die Einrichtung zu einem architektonischen Highlight in Minneaoplis machten; und Marianne Dahlbäck und Göran Månsson, die das Vasa-Museum, ein prominenter Bestandteil der Stockholmer Skyline, mit 12.000 Quadratmetern Kupferverkleidung entwarfen. Die Kupferkupferskulptur des Architekten Frank O. Gehry auf der Vila Olimpica in Barcelona ist ein Beispiel für die künstlerische Verwendung von Kupfer.

Die bekannteste Eigenschaft des Kupfers ist seine Anzeige von einer hellen metallischen Farbe zu irisierendem Braun zu nahem Schwarzem und schließlich zu einer grünlichen Grünspan-Patina. Architekten beschreiben die Anordnung der Brauntöne als Rost, Schokolade, Pflaume, Mahagoni und Ebenholz. Die unverwechselbare grüne Patina des Metalls ist seit langem von Architekten und Designern begehrt.

Dieser Artikel beschreibt praktische und ästhetische Vorteile von Kupfer in der Architektur sowie seine Verwendung in Außenanwendungen, Innenarchitekturelementen und grünen Gebäuden.

Geschichte
Kupfer spielt seit Tausenden von Jahren eine Rolle in der Architektur. Zum Beispiel waren im alten Ägypten massive Türen zum Tempel von Amen-Re in Karnak mit Kupfer verkleidet. Im 3. Jahrhundert v. Chr. Wurden Kupferdachschindeln auf dem Lowa Maha Paya Tempel in Sri Lanka installiert. Und die Römer verwendeten 27 v. Chr. Kupfer als Dachdeckung für das Pantheon

Jahrhunderte später waren Kupfer und seine Legierungen ein wesentlicher Bestandteil der mittelalterlichen Architektur. Die Türen der Geburtskirche in Bethlehem (6. Jahrhundert) sind mit Bronzetafeln bedeckt, die in Mustern ausgeschnitten sind. Die der Hagia Sophia in Konstantinopel aus dem 8. und 9. Jahrhundert sind in Bronze gearbeitet. Die Bronzetüren des Aachener Doms in Deutschland stammen aus der Zeit um 800 n. Chr. Die bronzenen Baptisterien im Dom von Florenz wurden 1423 von Ghiberti fertiggestellt.

Das Kupferdach des Hildesheimer Domes aus dem Jahr 1280 n. Chr. Ist bis heute erhalten. Und das Kronborg-Schloss, eines der wichtigsten Renaissanceschlösser Nordeuropas, das als Burg von Elsinore in Shakespeares Hamlet verewigt wurde, wurde 1585 n. Chr. Errichtet. Das Kupfer auf dem Turm wurde 2009 renoviert.

Jahrelang war Kupfer vor allem für öffentliche Einrichtungen wie Kirchen, Regierungsgebäude und Universitäten reserviert. Kupferdächer sind oft eines der architektonisch unterscheidbarsten Merkmale dieser Strukturen.

Heute wird architektonisches Kupfer in Dachsystemen, Abdichtungen und Abdeckungen, Regenrinnen und Fallrohren, Bauausdehnungsfugen, Wandverkleidungen, Kuppeln, Türmen, Gewölben und verschiedenen anderen Designelementen verwendet. Gleichzeitig hat sich das Metall von einer Wetterbarriere und einem äußeren Designelement in Gebäudeumgebungen entwickelt, in denen es die Art und Weise verändert, in der gewerbliche und private Innenräume dekoriert werden.

Im 21. Jahrhundert entwickelt sich der Einsatz von Kupfer im Innenraum weiter. Seine kürzlich nachgewiesenen antimikrobiellen Eigenschaften reduzieren pathogene Bakterienbelastungen auf solche Produkte wie Handläufe, Bettpfosten, Badezimmerarmaturen, Arbeitsplatten usw. Diese antimikrobiellen Produkte auf Kupferbasis werden nun auch in öffentlichen Einrichtungen (Krankenhäuser, Pflegeheime, Nahverkehrseinrichtungen) eingesetzt wie in Wohngebäuden wegen der Vorteile für die öffentliche Gesundheit. (Für den Hauptartikel siehe: Antimikrobielle Kontaktflächen aus Kupferlegierung.)

Anwendungen
Handwerker und Designer nutzen die Vorteile von Kupfer für ästhetisch ansprechende und langlebige Bausysteme. Von Kathedralen zu Schlössern und von Häusern zu Büros wird Kupfer in vielen Produkten verwendet: niedrige geneigte und geneigte Dächer, Leibungen, Faszien, flashings, Dachrinnen, Fallrohre, Gebäudeausdehnungsverbindungen, Kuppeln, Helme und Gewölbe. Kupfer wird auch verwendet, um Wände und andere Oberflächen in der Außen- und Innenumgebung zu verkleiden.

Überdachung
Kupfer bietet einen einzigartigen Charakter und Haltbarkeit als Dachmaterial. Sein Aussehen kann jeden Baustil von traditionell bis modern ergänzen. Seine Wärme und Schönheit machen es zu einem begehrten Material für viele Architekten. Kupfer erfüllt auch die Anforderungen von Architekten und Bauherren hinsichtlich Lebensdauerkosten, einfacher Herstellung, geringer Wartung und Umweltfreundlichkeit.

Die Installation von Kupferdächern ist ein Handwerk, das erfahrene Installateure benötigt. Seine Duktilität und Formbarkeit machen es zu einem kompatiblen Material, um unregelmäßige Dachstrukturen zu bilden. Es ist einfach zu hämmern oder in wasserdichte Designs ohne Verstopfung oder Dichtungen zu arbeiten. Kuppeln und andere gebogene Dachformen sind leicht mit Kupfer zu handhaben.

Bei richtiger Planung und Installation bietet ein Kupferdach eine wirtschaftliche und langfristige Dachlösung. Untersuchungen an europäischen Kupferdächern aus dem 18. Jahrhundert haben ergeben, dass Kupferdächer theoretisch eintausend Jahre halten können.

Ein weiterer Vorteil von Kupferdachsystemen ist, dass sie relativ einfach zu reparieren sind. Bei kleinen Gruben oder Rissen können betroffene Stellen gereinigt und mit Lot gefüllt werden. Für größere Flächen können Patches zugeschnitten und verlötet werden. Für größere Bereiche kann das betroffene Kupfer ausgeschnitten und mit einer flachen Lötnaht ersetzt werden.

Kupferdächer können so konstruiert werden, dass sie andere Materialien in Bezug auf Energieeinsparungen erfüllen oder übertreffen. Eine belüftete Kupferdachanordnung bei Oak Ridge National Laboratories (USA) reduzierte die Wärmezunahme im Vergleich zu steinbeschichtetem Stahlschindel (SR246E90) oder Asphaltschindel (SR093E89) erheblich, was zu niedrigeren Energiekosten führte.

Arten von Kupferdächern umfassen:

Stehfalzdach besteht aus vorgeformten oder feldförmigen Pfannen. Die Pfannen verlaufen parallel zur Dachschräge und sind mit zweifach verschlossenen Stehfalznähten mit benachbarten Pfannen verbunden. Kupferne Stollen, die in diesen Nähten eingeschlossen sind, sichern die Deckung zum Deck.

Battelnahtüberdachung besteht aus Kupferpfannen, die parallel zur Dachneigung verlaufen, getrennt durch Holzlatten. Die Latten sind mit Kupferkappen bedeckt, die lose in benachbarten Pfannen befestigt sind, um die Deckung zu sichern. An den Latten befestigte Klampen sichern die Dachpfannen. Quernähte sind erforderlich, um Enden von vorgeformten Pfannen zu verbinden.

Horizontale Falzdächer, auch Bermudastil genannt, bestehen aus Kupferkesseln, bei denen die lange Abmessung horizontal über ein Dach verläuft und an horizontalen Holznaglern befestigt ist. Ein Schritt wird bei jedem Nagler verwendet, um zu ermöglichen, dass benachbarte Pfannen wirksam verriegelt werden. Die Höhe und der Abstand der Schritte ermöglichen unterschiedliche Erscheinungsbilder.

Ein übliches Design für ein Chevron-Dach basiert auf einer Lattennahtkonstruktion, an der Hilfslatten befestigt sind. Bei richtiger Gestaltung können dekorative Latten fast jede Form oder Größe haben und in jede Richtung verlaufen.

Flachdach- und Lötfalzdachsysteme werden typischerweise auf Flach- oder Flachdächern eingesetzt. Sie werden auch auf gewölbten Oberflächen wie Kuppeln und Tonnengewölben verwendet.

Flachnahtabgelötetes Kupferdach ist eine schindelähnliche Option für Anwendungen mit hohem Gefälle.

Mansarddächer werden auf vertikalen oder fast vertikalen Flächen verwendet. Diese Dächer basieren meist auf Stehfalz- oder Lattenfalzkonstruktionen.

Langwannen-Systeme (Pfannen und Nahtlängen größer als 10 Fuß) nehmen die kumulative Dehnungsspannung über lange Spannweiten von Kupferblechen auf. Diese Installationen können aufgrund der Länge der Dachpfanne gegenüber der Nahtlänge, der Stollenkonstruktion und dem Abstand und den physikalischen Expansionseigenschaften von Kupferblechen kompliziert sein. Diese Ausdehnung muss durch Fixieren der Pfanne an einem Ende (das die Expansion am freien Ende ansammelt) oder durch Fixieren der Mitte der Pfanne (die die Hälfte der Expansion an beiden freien Enden ansammelt) erfolgen. Zusätzlich zu Paneelen können Kupferdachziegel Einzigartigkeit zu einem Dachsystem hinzufügen. Sie können auf jeder Dachform und in allen Klimazonen verwendet werden.

Blinkt
Während die meisten modernen Baumaterialien ziemlich resistent gegen Eindringen von Feuchtigkeit sind, sind viele Verbindungen zwischen Mauerwerk, Paneelen und architektonischen Merkmalen nicht vorhanden. Die Auswirkungen der natürlichen Bewegung durch Absetzen, Ausdehnung und Kontraktion können schließlich zu Undichtigkeiten führen.

Kupfer ist aufgrund seiner Formbarkeit, Festigkeit, Lötbarkeit, Bearbeitbarkeit, hohen Beständigkeit gegen die ätzenden Wirkungen von Mörteln und aggressiven Umgebungen und seiner langen Lebensdauer ein ausgezeichnetes Material zum Aufblitzen. So kann ein Dach ohne Schwachstellen gebaut werden. Da der Austausch bei einem Ausfall teuer ist, ist die lange Lebensdauer von Kupfer ein großer Kostenvorteil.

Kaltgewalztes 1/8 „-Hartkupfer wird für die meisten Anwendungen empfohlen. Dieses Material bietet gegenüber Dehnungs- und Kontraktionsbelastungen einen höheren Widerstand als weiches Kupfer. Weiches Kupfer kann dort verwendet werden, wo extreme Formgebung erforderlich ist, wie bei komplizierten Dachformen Thermische Bewegung in Abdichtungen wird verhindert oder ist nur an vorbestimmten Stellen erlaubt.

Falsch installiertes Blinken kann die Korrosion der Leitungen fördern und die Lebensdauer von Talsicherungen vor allem in sauren Umgebungen verkürzen. Das Risiko besteht am häufigsten an der Vorderkante der Schindeln, wo die Schindelkanten auf dem Kupferblech aufliegen.

Durch die Wand hindurch blitzt die Feuchtigkeit, die in die Wand gelangt ist, bevor sie beschädigt werden kann. Durch das Gegenflaten wird Wasser auf die Basis gelenkt, was wiederum zu anderen Materialien führt.

Verschiedene Arten von Kupferabdeckungen und -kappen existieren. Schematische Erklärungen sind verfügbar.

Dachrinnen und Fallrohre
Undichte Rinnen und Fallrohre können das Innere und Äußere eines Gebäudes schwer beschädigen. Kupfer ist eine gute Wahl für Dachrinnen und Fallrohre, da es stark auslaufsichere Verbindungen herstellt. Es wird erwartet, dass mit Kupfer hergestellte Dachrinnen und Fallrohre andere Metallmaterialien und Kunststoffe überdauern. Selbst in korrosionsanfälligen Küstenbereichen oder in Gebieten mit saurem Regen oder Smog können Kupferdachrinnen und Regenfallrohre 50 Jahre oder mehr leisten.

Fallrohre können glatt oder gewellt, rund oder rechteckig sein. Sechzehn oder zwanzig Unzen kaltgewalztes Kupfer wird typischerweise verwendet. Dekorative Designs sind ebenfalls erhältlich.

Gehängte Kupferdachrinnen werden von Messing- oder Kupferbügeln oder -bügeln oder Messingbändern getragen. Kupferrinnenauskleidungen werden oft in Holzrahmentragwerke eingebaut. Speigatte werden verwendet, um einen Abfluss durch Brüstungswände oder Kiesstopps auf flachen und bebauten Dächern bereitzustellen, um das Abfließen von überschüssigem Wasser zu ermöglichen. Sie können in Verbindung mit Rinnen und Fallrohren verwendet werden, um den Wasserfluss an den gewünschten Ort zu leiten. Kupferdachwannen werden in der Regel zur Entwässerung von kleinen Dachflächen wie Vordächern verwendet. Für allgemeine Dachentwässerungssysteme werden Dachsaugabflüsse nicht empfohlen.

Einer der Nachteile von Kupfer ist seine Neigung, helle Baumaterialien wie Marmor oder Kalkstein zu verfärben. Grüne Verfärbungen sind besonders auf hellen Oberflächen sichtbar. Bleibeschichtetes Kupfer kann zu einem schwarzen oder grauen Fleck führen, der sich gut mit leichteren Baustoffen mischen kann. Verfärbungen können reduziert werden, indem Abfluss in Dachrinnen gesammelt und über Abflussrohre vom Gebäude weggeleitet wird, oder indem Abtropfkanten entworfen werden, um die Menge an kupferbeladener Feuchtigkeit, die mit dem darunter liegenden Material in Kontakt kommt, zu reduzieren. Das Beschichten der angrenzenden Oberfläche des porösen Materials mit einem klaren Silikondichtungsmittel reduziert auch die Fleckenbildung. Aufgrund der kurzen Verweilzeit von Wasser auf dem Kupfer kann sich in Bereichen mit schnellem Abfluss keine Verfärbung entwickeln.

Kuppeln, Türme und Gewölbe
Kupferkuppel mit Stehfalz-Kupferplatten und einer oben aufgesetzten Kupfer-Ananas. Die Kupferspitze ist handgemacht aus unbeschichtetem Kupfer und die Ananasblätter sind patiniertes Kupfer.

Es gibt viele Arten von Kupferdomen, Turmspitzen und Gewölben, beide mit einfachen Geometrien oder komplexen gekrümmten Oberflächen und facettenreichen Designs. Beispiele hierfür sind Runddome mit diagonalen Flachnahtsystemen, Rundkuppeln mit Stehfalzsystemen, Rundkuppeln mit Flachnahtsystemen, konische Spitzen, Flachnaht über achteckige Türme, Stehfalz-Tonnengewölbe und Flachnaht-Tonnengewölbe. Informationen über Schritte für Dome-Panel-Layouts und Spezifikationen für Kupferkonstruktionen sind verfügbar.

Wandverkleidung
Kupferverkleidung ist in der modernen Architektur populär geworden. Die Technologie ermöglicht es Architekten, visuell erwünschte Merkmale in ihre Designs einzubauen, wie zum Beispiel geprägte oder geformte Metallverkleidung.

Die Plattierung ermöglicht, dass Strukturen mit viel weniger Gewicht hergestellt werden können als mit massivem Kupfer. Vier Millimeter-starke Zusammensetzungen wiegen 2,08 Pfund pro Quadratfuß, nur 35% so viel wie festes Kupfer der gleichen Stärke.

Kupferverkleidungen werden in Gebäudeaußenbereichen und Innenräumen verwendet. Auf der Außenfassade schützen Kupferverkleidungen, Schindeln und vorgefertigte Paneele Gebäude vor den Elementen und dienen als erste Verteidigungslinie gegen Wind, Staub und Wasser. Die Verkleidung ist leicht, langlebig und korrosionsbeständig, was besonders für große Gebäude wichtig ist. Zu den üblichen Innenanwendungen zählen die Wände der Lobby, die Laibungen, die Säulenverkleidungen und die Innenwände der Fahrstuhlkabinen.

Kupferverkleidungen können geschnitten, verlegt, gesägt, gefeilt, gebohrt, geschraubt, geschweißt und gebogen werden, um komplexe Formen zu bilden. Eine Vielzahl von Oberflächen und Farben sind verfügbar.

Flache, kreisförmige und ungewöhnlich geformte Wände können mit Kupfer verkleidet werden. Die meisten werden aus Blechmaterial feldgeformt. Sie können auch vorgefertigt sein. Darüber hinaus stehen technische Systeme wie isolierte Paneele, nicht isolierte Wabenplatten, Kupferschirmtafeln und strukturelle Wandverkleidungen zur Verfügung. Horizontale Kupferverkleidungen bieten ein relativ flaches Erscheinungsbild mit feinen horizontalen Linien. Abgeschrägte Kupferplatten haben Tiefe für stark schattierte Effekte. Flache Abstellgleis hat minimale Schatten. Strukturplatten sind so konzipiert, dass sie ohne Verwendung eines kontinuierlichen Substrats direkt an einer Wandstruktur befestigt werden können. Diagonale flache Verriegelungspaneele werden auf gekrümmten Oberflächen, wie Kuppeln, Turmspitzen und Gewölben verwendet. Horizontale Flachverriegelungen sind im Wesentlichen identisch mit Flachnahtüberdachungen, die auf einer vertikalen Fläche angebracht sind. Kupfer-Bildschirm-Panels sind ein leichtes Finish Bildschirm, der perforiert werden kann oder geformte Öffnungen haben, um als Sonne oder dekorative Bildschirme zu fungieren. Eine Kupferlegierungsvorhangwand ist eine nicht strukturelle äußere Gebäudeabdeckung, die Wetter draußen hält. Die Kupferverbundverkleidung wird hergestellt, indem Kupferfolie an beiden Seiten der steifen thermoplastischen Folie angebracht wird.

Das ehemalige Gebäude der British Overseas Aircraft Corporation in Glasgow ist mit Kupfer verkleidet.

Peckham Library in London gewann den Stirling Award 2000 für Architekturinnovation, den Copper Cladding Award 2001 und den Civic Trust Award 2002 für herausragende Leistungen in der öffentlichen Architektur.
Mehrere verschiedene Kupferfassadensysteme stehen zur Verfügung:

Nahttechnik. Es handelt sich um eine vertikale oder horizontale klassische Fassadenkonstruktion, die in Kupferdach- und Fassadenkonstruktionen verwendet wird. Erhältlich in Blechen und Streifen, wird die Verkleidung mit Clips befestigt. Da Wasserdichtigkeit an senkrechten Flächen keine Rolle spielt, sind Winkelstehfugen oft ausreichend. Doppelt verschließbare Stehnähte sind oft nicht notwendig. Links zu Fotografien von horizontalen und vertikalen Stehfalz- und Flachnähten am Copper Gateway der Universität von Debrecen in Ungarn und von voroxidierten kupferverkleideten Falzfassaden im Hotel Crowne Plaza Milano in Mailand stehen zur Verfügung.

Systemschindeln. Schindeln sind vorgefertigte rechteckige oder quadratische flache Fliesen für Dächer, Wände und einzelne Bauteile. Sie haben 1800 Falten an allen vier Rändern – zwei Falten nach außen und zwei nach innen. Die Schindeln sind während der Installation verriegelt. Die Befestigung ist mit Edelstahl- oder Kupferclips auf Holzplatten oder Trapezblechen verdeckt. Das maschinelle Kerben und Falten sorgt dafür, dass die Schindeln einheitliche Abmessungen haben. Links zu Bildbeispielen von Kupferschindeln in einer Außen- und Innenumgebung stehen zur Verfügung.

Paneele. Platten sind Platten aus vorprofiliertem Kupfer mit Längen von bis zu 4-5 Metern und Standardbreiten bis zu 500 mm. Sie sind zweiseitige Verkleidungselemente, die mit oder ohne Endbasis sein können. Die Montage erfolgt nach dem Nut-Feder-Prinzip oder durch Überlappung. Paneele können vertikal, horizontal oder diagonal montiert werden. Es gibt drei Grundformen: Nut- und Federbleche, die vertikal als ebene Fassadenverkleidung verlegt sind; Nut- und Federbleche horizontal als ebene Fassadenverkleidung verlegt; und benutzerdefinierte Platten in verschiedenen Richtungen mit sichtbaren oder maskierten Befestigung, bündig an der Oberfläche oder überlappend verlegt. Links zu repräsentativen Fotos von goldfarbenen und patinierten grünen Platten stehen zur Verfügung.

Systemkassetten. Dies ist ein starres rechteckiges belüftetes Wandsystem, das aus gebogenen oder flachen Metallpaneelen besteht, die an einer tragenden Struktur befestigt und befestigt sind. Alle vier Ränder sind werkseitig vorgefalzt. Gefaltete Kanten auf jeder Seite ermöglichen, dass große Blechteile auch mit der Mantelfläche liegen. Die Befestigung erfolgt normalerweise durch Nieten, Schrauben oder durch Verwendung von Winkeln oder Bolzenhaken, um die Kassetten direkt auf dem Substrat zu befestigen. Systemkassetten sind vorprofiliert, um bestimmte architektonische Anforderungen zu erfüllen. Links zu repräsentativen Fotos der Kassettenverkleidung stehen zur Verfügung.

Profilierte Blätter. Profilbleche sind aufgrund ihrer regelmäßigen, unscheinbaren Profile gut geeignet, um große Fassadenflächen ohne Fugen abzudecken. Sie sind in vielen verschiedenen Formen erhältlich und eignen sich für neue Flachdächer, Fassaden- und Schrägdächer sowie für Renovierungsarbeiten. Zu den verfügbaren Profilen gehören: sinusförmige Wellenprofile; Trapezprofile mit verschiedenen Geometrien; und benutzerdefinierte Profile mit spezieller Geometrie und Kanten. Sie können vorgefertigt und mit Prägemustern oder anderen Designs spezifiziert werden.

Spezielle Formen. Spezielle geformte Fassaden sind verfügbar, um gewünschte visuelle Effekte zu verleihen. Lochbleche sind in verschiedenen Formen (rund, quadratisch, länglich usw.) und Anordnungen (rechteckig, diagonal, parallel, versetzt usw.) erhältlich. Sie können entworfen werden, um subtile Muster, „Super-Grafiken“ und Text zu erstellen. Mesh- und Textilstrukturen sind ebenfalls erhältlich. Links zu Fotos von speziell geformten Gebäuden stehen zur Verfügung.

Bau von Dehnungsfugen
Die Planung von Bewegungen von Bauteilen aufgrund von Temperatur, Belastungen und Setzungen ist ein wichtiger Teil der architektonischen Detaillierung. Gebäudekompensatoren stellen Hindernisse für das Äußere bereit und decken Räume zwischen Komponenten ab. Kupfer ist ein ausgezeichnetes Material für Dehnungsfugen, weil es leicht zu formen ist und lange hält. Details bezüglich Dachbedingungen, Dachkanten, Böden, sind verfügbar.

Innenarchitektur

Architekturkupferverkleidung im Innere des Hauptstadt-Museums, Peking, Volksrepublik China.

Kupfer betont ästhetisch Innenwandsysteme, Decken, Befestigungen, Möbel und Hardware, indem es eine Atmosphäre der Wärme, der Ruhe und der Ruhe hervorruft. Hinsichtlich der Leistungsvorteile ist es leicht, feuerbeständig, haltbar, bearbeitbar und nicht-organisch (es entlüftet nicht). Typische kupferbasierte Innenräume umfassen Platten, Schindeln, Schirme, Ornamente, Armaturen und andere dekorative Verbesserungen.

Da Kupferoberflächen krankheitserregende Mikroben abtöten, sehen Architekten, die öffentliche Einrichtungen wie Krankenhäuser und Nahverkehrseinrichtungen planen, Kupferprodukte als einen Vorteil für die öffentliche Gesundheit. In den letzten Jahren sind Kupfer-Arbeitsplatten, Dunstabzugshauben, Spülen, Griffe, Türklinken, Armaturen und Möbelverzierungen in Mode gekommen – sowohl wegen ihres Aussehens als auch wegen ihrer antimikrobiellen Eigenschaften. (Siehe Hauptartikel: Antimikrobielle Touch-Oberflächen aus Kupferlegierung).

Kupfer wird in Innenräumen durch Stumpfschweißen, Löten, Nieten, Nägeln, Schrauben, Verschraubungen, Stehnähten, Kappnähten (mit und ohne Befestigungen), Flachnähten, verschraubten Flanschen, Splines, Bündchen und Lattennähten verbunden.

Grüne Gebäude
Nachhaltige Materialien sind Schlüsselelemente grüner Gebäude. Zu den Vorteilen nachhaltiger Materialien gehören Haltbarkeit, lange Lebensdauer, Recyclingfähigkeit sowie Energie- und Wärmeeffizienz. Kupfer steht in allen diesen Kategorien hoch.

Kupfer ist einer der effizientesten thermischen und elektrischen Leiter der Natur und hilft, Energie zu sparen. Wegen seiner hohen Wärmeleitfähigkeit wird es in Gebäudeheizungssystemen, direkten Austauschwärmepumpen und Solarstrom- und Heißwasserausrüstungen ausgiebig verwendet. Seine hohe elektrische Leitfähigkeit erhöht die Effizienz von Beleuchtung, Elektromotoren, Ventilatoren und Geräten, wodurch der Betrieb eines Gebäudes kostengünstiger und energie- und umweltfreundlicher wird.

Da Kupfer eine bessere Wärmeleitfähigkeit als herkömmliche Fassaden- und Bedachungsmaterialien hat, ist es für solarthermische Fassadensysteme gut geeignet. Die erste kommerzielle Anwendung eines vollständig integrierten solarthermischen Kupferfassadensystems wurde im Public Swimming Complex Pori in Finnland installiert. Die Installation ist ein städtebauliches Beispiel für Nachhaltigkeit und Reduzierung von CO2-Emissionen. Die Solarfassade arbeitet in Verbindung mit Dachkollektoren und wird ergänzt durch eine dachmontierte Photovoltaik, die 120.000 kWh Wärme zur Verfügung stellt. Diese Energie entspricht der Energie, die jährlich von sechs durchschnittlichen Familienhäusern im finnischen kalten Klima verbraucht wird.

Ein Standard im Leitbild des US-amerikanischen Green Building Council (USEDC) für Energie- und Umweltdesign (LEED) verlangt, dass neu gebaute Gebäude Materialien enthalten, die recycelten Inhalt vor und nach Gebrauch enthalten. Die meisten Kupferprodukte, die im Bauwesen verwendet werden (mit Ausnahme von Elektromaterialien, für die hochraffiniertes, reines Kupfer benötigt wird), enthalten einen hohen Anteil an recyceltem Material. Siehe: Kupfer in der Architektur # Recycling.

Beitritt
Kupfer und seine Legierungen werden leicht durch mechanische Techniken wie Crimpen, Stollen, Nieten und Schrauben verbunden; oder durch Verbindungstechniken wie Löten, Löten und Schweißen. Die Auswahl der besten Fügetechnik wird durch die Anforderungen an den Service, die Verbindungskonfiguration, die Dicke der Komponenten und die Legierungszusammensetzung bestimmt.

Löten ist das bevorzugte Verbindungsverfahren, bei dem starke, wasserdichte Verbindungen erforderlich sind, beispielsweise für interne Dachrinnen, Dacheindeckungen und Blinkanwendungen. Eine Lötnaht verbindet zwei Kupferteile zu einer zusammenhängenden Einheit, die sich in einem Stück ausdehnt und zusammenzieht. Gut gelötete Nähte sind oft stärker als das ursprüngliche Basismaterial und bieten viele Jahre Service.

Mechanische Befestigungen, wie Schrauben, Bolzen und Nieten, werden oft verwendet, um die Verbindungen und Nähte zu verstärken. Durchgehende, lange Schweißnähte können zu Spannungsbrüchen führen und sollten daher vermieden werden. Häufig wird für unbeschichtetes Kupfer ein 50/50 Zinn-Blei-Stablot verwendet; Für bleibeschichtetes Kupfer wird Zinn-Blei-Lot 60-40 verwendet. Viele bleifreie Lote sind ebenfalls akzeptabel.

In bestimmten Anwendungen können Klebstoffe verwendet werden. Relativ dünne Blechlegierungen können mit Sperrholz oder bestimmten Arten von Schaum verbunden werden, die als starre Isolierung wirken.

Hartlöten ist das bevorzugte Verfahren zum Verbinden von Kupferlegierungen mit Rohren und Rohren. Kupfer-Metall-Abschnitte sind mit einem Nicht-Eisen-Füllstoffmaterial mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 800 Grad Fahrenheit, jedoch unterhalb des Schmelzpunktes der Grundmetalle verbunden. Blind- oder verdeckte Fugen sind zu empfehlen, da die Farbabstimmung des Silberfüllstoffes zu gering ist.

Schweißen ist ein Prozess, bei dem Kupferstücke effektiv miteinander verschmolzen werden, sei es durch Flammen, Elektrizität oder hohen Druck. Mit der zunehmenden Verfügbarkeit von modernen WIG-Schweißgeräten gewinnt das Schweißen von selbst leichten Kupfer-Dekorelementen zunehmend an Akzeptanz.

Lehrvideos zu Fluss- und Löttechniken sind verfügbar; wie man Flachnaht-Lötstellen, Doppelsicherheits-Stehnähte, Überlappnähte, Löten von senkrechten Kupfer-Rundnähten und Stichen (einschließlich des Schmetterlingstichs) herstellt; sowie Kupferverzinnen, Biegen, Bördeln und Löten.

Dichtmittel
Dichtmittel sind eine Alternative zu Lot, bei denen keine zusätzliche Festigkeit erforderlich ist. In den meisten Fällen sollten Dichtungsmittel bei einer richtig ausgelegten Kupferinstallation nicht erforderlich sein. Sie sind bestenfalls eine relativ kurzfristige Lösung, die häufige Wartung erfordert. Unabhängig davon wurden mit Dichtungsmittel gefüllte Fugen erfolgreich als sekundäre Abdichtungsmaßnahme für Stehfalz- und Lattendeckendächer verwendet, bei denen Dächer mit geringer Neigung weniger als drei Zoll pro Fuß betragen. Dichtmittel können auch in Verbindungen verwendet werden, die in erster Linie dazu ausgelegt sind, die thermische Bewegung des Kupfers aufzunehmen.

Die verwendeten Dichtstoffe sollten vom Hersteller getestet und als kompatibel mit Kupfer eingestuft werden.

Im Allgemeinen sind Butyl-, Polysulfid-, Polyurethan- und andere Dichtungsmittel auf anorganischer oder Kautschukbasis mit Kupfer kompatibel. Dichtungsmaterialien auf Acryl-, Neopren- und Nitrilbasis korrodieren Kupfer aktiv. Silikondichtstoffe sind mit Kupfer einigermaßen erfolgreich, aber ihre Eignung sollte vor der Anwendung überprüft werden.

Auswahlkriterium
Die Kriterien, nach denen Kupfer und Kupferlegierungen für architektonische Projekte ausgewählt werden, umfassen Farbe, Festigkeit, Härte, Beständigkeit gegen Ermüdung und Korrosion, elektrische und thermische Leitfähigkeit und einfache Herstellung. Angemessene Dicken und Härtegrade für bestimmte Anwendungen sind unerlässlich. Substitutionen können zu einer unzureichenden Leistung führen.

Architektonisches Kupfer wird im Allgemeinen in Blechen und Bändern verwendet. Strip ist 24-Zoll oder weniger in der Breite, während Blatt ist über 24-Zoll breit, bis zu 48-Zoll in Breite von 96 oder 120-Zoll lang, plus in Spulenform.

Strukturelle Überlegungen
Strukturelle Überlegungen spielen eine wichtige Rolle für das richtige Design von Kupferanwendungen. Hauptsächlich geht es um thermische Effekte: Bewegung und Spannungen im Zusammenhang mit Temperaturschwankungen. Thermische Effekte können durch Verhinderung von Bewegung und Widerstand gegen kumulative Beanspruchungen oder durch Ermöglichen von Bewegung an vorbestimmten Stellen ausgeglichen werden, wodurch erwartete thermische Spannungen verringert werden.