Budowla zastąpiła zniszczoną w 1989 roku w wyniku trzęsienia ziemi historyczną katedrę. Cały kompleks katedralny składa się z głównego kościoła, zaprojektowanego na ok.1500 miejsc siedzących, z bocznymi kaplicami i baptysterium. W skład projektu wchodzi też siedziba proboszcza, biblioteka, księgarnia, biura diecezjalne, centrum konferencyjne, biura parafialne, mauzoleum pod nawą kościoła, parking podziemny na 200 miejsc postojowych oraz plac katedralny.
Geometria świątyni
Symbol Vesica Pisces – rybi pęcherz, na planie którego zbudowano świątynię, ma postać dwóch nakładających się okręgów o tym samym promieniu, gdzie środek jednego leży na obwodzie drugiego. Tworzą one geometryczny opis harmonijnych proporcji, wyznaczają długości odcinków pierwiastków z 2, 3 i 5 – pierwszych cyfr ciągu Fibonacciego. Symbol łączony jest m.in. z konturem ryby – symbolem Jezusa Chrystusa.
Założenia techniczne zrównoważonego projektowania
Do budowy kompleksu użyto prostych, odnawialnych materiałów (drewno, szkło, beton, stal), minimalizując negatywny wpływ na środowisko w trakcie ich wytwarzania, wykorzystania i utylizacji. Podstawę konstrukcji wykonano z żużlobetonu i betonu z zawartością pyłów, będących odpadami poprodukcyjnymi. Dodatkowo materiały te mają podwyższoną masę termiczną (zatrzymują ciepło i wydalają je w razie zapotrzebowania), co umożliwia efektywne ogrzewanie i chłodzenie pomieszczeń bez zbędnych strat energii. W celu zminimalizowania potrzeb zużycia energii na ogrzewanie i oświetlenie architekci SOM opracowali projekt pozwalający na wpuszczenie maksymalnej ilości światła naturalnego. Sztuczne światło jest wykorzystywane tylko w nocy. Użycie na ścianie kurtynowej nadrukowanego szkła o niskiej emisyjności powoduje, że promienie słoneczne padają pod odpowiednim kątem i ciepło zostaje zatrzymane wewnątrz. Do konstrukcji drewnianej zastosowano jedlicę (łac. Pseudotsuga) – rodzaj drzewa z rodziny sosnowatych. Została ona wybrana ze względu na dostępność na zachodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych.
Hybrydowa konstrukcja
Ściany mauzoleum o wysokości 5,5 m wzniesiono na płytach fundamentowych ze zbrojonego betonu. Konstrukcję mauzoleum od głównej hali katedry oddziela system izolacji sejsmicznej, na którym wzniesiono ściany relikwiarza z betonu architektonicznego. Hybrydową konstrukcję głównego gmachu zbudowano z drewna i stali. Całość przekrywa sklepienie z okulusem (świetlikiem) ze stężającym pierścieniem poprowadzonym po obwodzie konstrukcji. Zakrzywione pionowe żebra z drewna klejonego formują wewnętrzny i zewnętrzny szkielet ściany wschodniej i zachodniej (2 x 13 żeber w każdej ścianie). Wewnętrzne elementy żebrowe mają szerokość 27 cm i grubość od 76 cm przy podstawie do 50 cm przy połączeniu z konstrukcją świetlika. 724 pochylone drewniane żaluzje zapewniają boczne usztywnienie żeber. Zewnętrzne żebra konstrukcji mają szerokość 27 cm i głębokość 38 cm. Wewnętrzne i zewnętrzne żebra połączone są rozpórkami z drewna klejonego i stalowymi prętami zapewniającymi stabilność konstrukcji oraz stanowiącymi elastyczny system oporu przed obciążeniami bocznymi (wiatrem i ruchami sejsmicznymi). Galwanizowane stalowe pręty krzyżują się i są połączone na przemian z wewnętrznymi i zewnętrznymi żebrami (rys. 11).
System izolacji sejsmicznej
Ściany i strop są osadzone na ruchomych izolatorach – stalowych elementach wahadłowych (rys.18). Pod ścianami relikwiarza rozmieszczono 20 takich izolatorów, a pod płytą stropową sanktuarium 16. W przypadku maksymalnego spodziewanego trzęsienia ziemi ten rodzaj izolacji sejsmicznej dopuszcza możliwość przesunięcia konstrukcji o 76 cm. Wokół budynku zbudowano szczelinę umożliwiającą takie przesunięcie. Płyty stropowe zostały rozmieszczone poniżej i powyżej systemu izolacji sejsmicznej i opierają się na nośnych ścianach mauzoleum. System izolacji sejsmicznej został obliczony i zaprojektowany tak, by przez 1000 lat chronić katedrę przed zawaleniem.
Połączenie konstrukcji
Dwie półokrągłe betonowe ściany relikwiarza wykonane ze zbrojonego betonu architektonicznego mają wysokość 4,6 m. Na nich opiera się hybrydowa konstrukcja z drewna i stali (rys. 20 i 21). Ściany, połączone od góry konstrukcją z żelbetowych belek i płyt, są zakrzywione w rzucie i pochylone w przekroju.
Ściana kurtynowa
Zewnętrzne ściany kurtynowe zbudowano na rzucie łuku i mają wysokość 36,5 m. Zostały obłożone szklanymi panelami osadzonymi w aluminiowych ramach. Zastosowane szkło ma dobrą izolacyjność, niską emisyjność (co pozwala ograniczyć straty ciepła) i wertykalne nadruki służące do równomiernego rozpraszania światła we wnętrzu świątyni. Szkło jest laminowane w celu poprawy akustyki wnętrza. W nocy ściany są oświetlane od wewnątrz. Ściana kurtynowa została zaprojektowana jako konstrukcja, która poddaje się ruchom sejsmicznym. Podobnie jak łuski ryby, każde okno i rama są zakotwione do konstrukcji, która umożliwia ruch każdego elementu w trakcie trzęsienia ziemi. Kotwy łączące panele z konstrukcją zostały tak zaprojektowane, aby przyjmować ruchy poszczególnych paneli, przechylać się równolegle do płaszczyzny ściany lub obracać na kotwach prostopadle do ściany.
Ochrona ogniowa
Konstrukcja z drewna klejonego ma odporność ogniową R 60. Pod działaniem płomieni zwęglona, zewnętrzna powierzchnia odgrywa rolę powłoki izolacyjnej chroniąc rdzeń elementów konstrukcji. W związku z tym nie było konieczne umieszczanie dodatkowych zraszaczy w przestrzeni pomiędzy żebrami konstrukcji a zewnętrzną ścianą kurtynową. Jedyne zraszacze w głównej hali katedry umieszczono w górnej części betonowej ściany relikwiarza na wysokości 4,6 m.
Okna Alfa i Omega
Zewnętrzne części wygiętych, trójkątnych ścian katedry – Alfa (ściana południowa) i Omega (ściana północna) – zostały zbudowane z paneli szklanych. Ściany wewnętrzne zmontowano z aluminiowych trójkątnych paneli, zaaranżowanych w ten sposób, by odbijały światło do wnętrza świątyni. Na wewnętrznej ścianie Omega za ołtarzem zastosowano aluminiowe panele z perforowanym wzorem odwzorowującym wizerunek Chrystusa. Jest to interpretacja XII-wiecznego obrazu Chrystusa z katedry w Chartres we Francji wykonana przy użyciu cyfrowego procesu – poprzez perforację wykonaną w anodyzowanych panelach aluminiowych. Penetracja światła przez różnej wielkości oczka perforacji dosłownie objawia ponad 17-metrowej wysokości wizerunek Chrystusa. Po raz pierwszy zastosowano tę technikę na tak dużą skalę.
Ogrzewanie i klimatyzacja
Temperatura wnętrza głównej hali świątyni jest utrzymywana poprzez ochładzanie bądź ogrzewanie przestrzeni świątyni tylko do wysokości 4,5 m. Zastosowano wodne ogrzewanie radiacyjne – gorąca woda w rurach PCW zatopionych w betonowych płytach podłogi ogrzewa pomieszczenie w miarę potrzeb. Chłodne powietrze jest dostarczane przez kratki wentylacyjne pod ławkami – po jednej pod każdym siedzeniem. Zużyte powietrze odprowadzają na zewnątrz mechaniczne dysze ukryte w konstrukcji świetlika.
Świetlik – okulus
Zainstalowany na szczycie świetlik o stalowej konstrukcji, wypełniony szklanymi panelami z izolowanego, laminowanego szkła o niskiej emisyjności, stanowi całą przestrzeń dachu. Podwieszone pod nim trójkątne aluminiowe panele odbijają bezpośrednie światło słoneczne i rozpraszają je na drewniane elementy wnętrza.
The Cathedral of Christ the Light
Lokalizacja: Oakland, Kalifornia
Autor: Skidmore, Owings & Merrill LLP (SOM)
Współpraca: Kendall/Heaton Associates
Konstrukcja: SOM
Architektura krajobrazu: Peter Walker and Partners
Instalacje: Taylor Engineering
Projekt oświetlenia: Claude R. Engle
Inwestor: Diecezja w Oakland
Generalny wykonawca: Webcor Builders
Zarządzanie projektem: Conversion Management Associates
Powierzchnia całkowita kompleksu: 23 500 m2
Projekt: 2003-2005
Realizacja: 2005-2008
Nie podano kosztu inwestycji
