Arkkitehtuuri
Arkkitehtuurin peruskäsitteitä > Arkkitehtuurin tekniikka

Tekninen tieto on olennainen osa kokonaisvaltaista arkkitehtonista ajattelua: arkkitehtuurin rakennusoppi tutkii rakentamisessa käytettäviä materiaaleja ja niiden käyttötapoja sekä rakenteiden ja rakenneosien suunnittelua. Perimmäinen tarkoitus on vakaan, tasapainoisen rakenteen suunnitteleminen. Kantaviin rakenteisiin vaikuttavat kuormitukset, jotka vetävät ja työntävät rakenneosia eri suuntiin: rakenteen oma paino ja sen kantama paino eli pääosin muiden rakenteiden aiheuttama kuorma mutta myös esimerkiksi ihmisten, esineiden ja tuulen aiheuttamat kuormat. Rakenteisiin kohdistuvat voimat voivat olla puristavia, venyttäviä tai kiertäviä. Jotkin materiaalit kestävät vain puristavia voimia, kuten kivi ja tiili, jotkin myös venyttäviä voimia, kuten puu ja teräs.
Yleisimmistä rakennusmateriaaleista monilla alueilla on etenkin monumentaaliarkkitehtuurissa suosittu kiveä, koska se on kestävä materiaali, jota voi veistää ja käyttää käsittelemättä. Sitä on kuitenkin vaikea louhia ja kuljettaa, ja nykyään sen ovatkin korvanneet edullisemmat ja tehokkaammat vaihtoehdot. Sitä käytetään kuitenkin edelleen laajalti julkisivumateriaalina. Tiili on kestävä, mutta kiveä helpompi materiaali tuottaa ja käyttää, ja sen historia ulottuukin 3000-luvulle eaa. saakka. Muita luonnonmateriaaleja joustavampi sekä helpommin saatavilla oleva ja työstettävä materiaali on puu, joka on kuitenkin altis lahoamiselle ja tulipaloille. Puu on ollut suosittu materiaali etenkin Itä-Aasiassa ja pohjoisten alueiden kansanomaisessa rakentamisessa, ja sen käyttöä kehitetään edelleen.
Merkittävin arkkitehtuurin innovaatio antiikin jälkeen oli rauta- ja teräsrakenteiden kehittäminen, sillä niiden avulla voidaan rakentaa huomattavasti korkeampia ja vahvempia rakenteita kuin muilla materiaaleilla. Teräsrakenteisen pilareihin ja palkkeihin perustuvan järjestelmän käyttöönotto 1900-luvulla mullisti arkkitehtuurin tekniikan perustavanlaatuisesti. Betonia vuorostaan käytettiin rakennusmateriaalina jo antiikin Egyptissä ja Roomassa, mutta merkittävä vaihtoehto siitä tuli teräsbetonin keksimisen myötä 1860-luvulla. Teräksellä vahvistettu betoni on monikäyttöinen ja vahva, sekä puristavia että venyttäviä voimia kestävä materiaali, jota voidaan käyttää veistoksellisesti. Huomattavia arkkitehtuuri-innovaatioita ovat mahdollistaneet keveät betonikuorirakenteet, esivalmistetut betonielementit ja esijännitetyt rakenteet.
Rakenteet voivat olla kantavia seiniä tai pilari-palkkirakenteita, joita on käytetty jo esihistoriallisista ajoista lähtien. Myös nykyrakentaminen perustuu pitkälti pilari-palkkijärjestelmään, jossa teräs- ja betonirakenteet muodostavat kuitenkin yhtenäisenä rakenneosana toimivan jäykän kehikon. Tällainen runkorakenne voidaan tehdä materiaalista, joka ottaa vastaan sekä työntäviä että venyttäviä voimia: puisia runkorakenteita on perinteisesti käytetty Itä-Aasiassa ja Pohjois-Euroopassa. Historiallisesti kaarien, holvien ja kupolien keksiminen ja niiden käyttöön liittyvät tekniset innovaatiot toivat muuraamalla rakennettuun arkkitehtuuriin monimuotoisuutta ja vapautta – nykyaikaisen rakennetekniikan myötä ne voivat toimia itsessään jäykkinä rakenteellisina osina, jotka eivät tarvitse ylimääräistä tukea.