Złote Tarasy - technika i inżynieria obiektu

W tym wątku poruszać będziemy technikę i inżynierię w odróżnieniu do wątku głównego w wieściach z budowy który jest strikte architektoniczny.

Zagadnienia

Złote Tarasy to wielofunkcyjny zespół budynków posadowionych na wspólnej płycie fundamentowej, zgrupowanych wokół trzykondygnacyjnej "wyspy" oddzielonej od nich kolistym "kanionem". W przekroju pionowym zespół składa się z trzech elementów: czterokondygnacyjnej części podziemnej przeznaczonej na parking, trzykondygnacyjnej części nadziemnej mieszczącej funkcje handlowo-usługowe i tworzącej "podium" dla części najwyższej, na którą składają się trzy biurowce i multipleks.

Położona centralnie część handlowo-usługowa stanowi pod względem ochrony przeciwpożarowej jedną strefę o powierzchni około 70 000 m2. Jej najwyższa kondygnacja tworzy antresolę przekrytą przeszklonym zadaszeniem o skomplikowanej geometrii. Część kinową (multipleks), zaprojektowaną w konstrukcji stalowej, zlokalizowano od strony zachodniej, oddzielając ją konstrukcyjnie od położonych pod nią kondygnacji. Od strony północnej zespół ograniczają dwa dwunastokondygnacyjne budynki biurowe na rzucie odcinka okręgu, natomiast od strony wschodniej - stumetrowej wysokości wieżowiec.

Charakterystycznym elementem wszystkich obiektów biurowych jest ich lekkie pochylenie związane ze zmienną geometrią kolejnych kondygnacji.Prace ziemne przy budowie Złotych Tarasów rozpoczęto na przełomie 2002 i 2003 roku. W osłonie ścian szczelinowych wykonano wykop do poziomu posadowienia płyty dennej, którą wylewano etapami jako ciągłą, zaczynając od narożnika południowo-zachodniego. W miarę posuwania się prac ziemnych i związanych z konstrukcją płyty dennej, wykonywano konstrukcję kolejnych kondygnacji nad zrealizowanymi już częściami strefy fundamentowej. W momencie zamknięcia poziomu "0" części wschodniej, w narożniku południowo-zachodnim stały już zrealizowane dwie kondygnacje nadziemne. Struktura przekrywająca centrum zespołu została oparta na żelbetowej konstrukcji "podium", którego wznoszeniu towarzyszyło ustawianie specjalnie zaprojektowanego systemu rusztowań tymczasowych.



Model Złotych Tarasów podczas badań obciążenia wiatrem.


rzut poziomu



Pod względem konstrukcyjnym obiekt podzielono na cztery segmenty połączone wspólną płytą fundamentową. Spoczywającą na płycie konstrukcję zespołu zdylatowano wzdłuż osi północ-południe i wschód-zachód. Każdy segment zawiera co najmniej jeden trzon usztywniający (klatka schodowa, szyb windowy), zapewniający stateczność przestrzenną budynku. Pierwotne założenia projektowe przewidywały wykonanie niemal całości obiektu w technologii żelbetowej, monolitycznej, jednak skomplikowany układ słupów w części handlowej oraz duże wysięgi wspornikowych galerii, przy jednoczesnym ograniczeniu wysokości konstrukcyjnej, wymusił zastosowanie technologii betonu sprężonego. W związku ze zmianą siatki słupów następującą pomiędzy "podium" i częścią biurową, poziom L03 po stronie północnej zamknięto płytą transferową o grubości od 1,0 do 1,4 m, przejmującą punktowe obciążenia od słupów kondygnacji biurowych.


W celu zapewnienia ciągłego przepływu powietrza pod kopułą, przyjęto kaskadowy system wentylacji budynku. Do każdej powierzchni handlowej, usługowej i gastronomicznej na piętrach handlowo-usługowych dostarcza się powietrze klimatyzacyjne z central klimatyzacyjnych usytuowanych w pomieszczeniach technicznych, następnie powietrze odprowadzane jest do przestrzeni kanionów, skąd nagrzane unosi się pod kopułę i stamtąd jest zasysane szachtami wentylacyjnymi do garaży podziemnych. Z garaży podziemnych jest usuwane za pomocą wyrzutni umieszczonych na dachach biurowców. W celu zapewnienia kontroli nad klimatem pod kopułą, oprócz systemu klimatyzacji, przewidziano też system ogrzewania/chłodzenia podłogowego na każdym z trzech stropów części handlowo-usługowej.



Ryzyko wystąpienia kondensacji pary wodnej na
powierzchni przekrycia przy temperaturze powietrza
zewnętrznego -20 oC. Kolorem czerwonym oznaczono miejsca najwyższego, a fioletowym - najniższego prawdopodobieństwa kondensacji


Zgodnie ze specjalnymi wytycznymi dotyczącymi bezpieczeństwa pożarowego, zapewniono oddymianie poziomych dróg ewakuacyjnych, utrzymanie nadciśnienia w szybach windowych, ewakuacyjnych klatkach schodowych i ich przedsionkach w celu ochrony przed zadymieniem. Przyjęto też mechaniczny system oddymiania przestrzeni pod kopułą, o całkowitej wydajności około 1 300 000 m3/h, z czego 500 000 m3/h jest wyciągane z poziomu L03 bezpośrednio pod kopułą. Powietrze kompensacyjne jest dostarczane w sposób naturalny poprzez otwarcia w przegrodach zewnętrznych. Wszystkie instalacje wentylacyjne, klimatyzacyjne, grzewcze i chłodnicze będą regulowane i monitorowane przez skomputeryzowany system BMS (Building Management System). Ma on zapewnić utrzymanie określonych warunków wewnętrznych budynku poprzez kontrolę wszystkich parametrów tych instalacji.

Realizacja dachu przekrywającego atrium Złotych Tarasów prezentuje w pełni możliwości współczesnej technologii w dziedzinie kształtowania konstrukcji ze stali i szkła. Przekrycie, o powierzchni ponad 10 tysięcy metrów kwadratowych, jest w całości spawaną stalową strukturą, wspartą na elementach przegubowych rozmieszczonych obwodowo oraz na jedenastu "drzewiastych" kolumnach stalowych. Podpory umożliwiają przemieszczenia całości struktury we wszystkich kierunkach, niezależnie od pozostałych elementów konstrukcji budynku. Falującą formę i poszczególne komponenty konstrukcji zaprojektowano i wykonano przy użyciu najnowocześniejszych technik komputerowych. Stalową sieć konstrukcyjną tworzą profile o zamkniętym przekroju prostokątnym, które spotykają się w elementach węzłowych wyciętych z jednego kawałka stali. Przy ich realizacji dane ze szczegółowego modelu komputerowego były przesyłane do maszyn w fabryce, wycinających poszczególne elementy stalowe. Również każdy z 4800 trójkątnych paneli szklanych, tworzących pokrycie konstrukcji, jest niepowtarzalny i został wykonany w fabryce szkła na podstawie danych uzyskanych z modelu komputerowego. Elementy stalowe były montowane do postaci kratownicowych prefabrykatów, przewożone na budowę były instalowane na przenośnych rusztowaniach, a następnie spawane z pojedynczymi prętami, co pozwalało dopasować ich układ do założonej geometrii przy zachowaniu granicznych marginesów błędu wykonawczego. Konstrukcję zrealizowano w pozycji uniesionej na tymczasowych rusztowaniach. Następnie kolejno, węzeł po węźle, stopniowo i w zaprojektowanej sekwencji obniżano podpory tymczasowe, umożliwiając naturalne odkształcenie wywołane osiadaniem struktury pod wpływem ciężaru własnego.

Gdy nad centralną częścią zespołu Złotych Tarasów wykonywano już konstrukcję skomplikowanego przekrycia, pojawiła się perspektywa wstrzymania prac budowlanych z przyczyn administracyjnych. Zgodnie z zaleceniami ekspertyz technicznych przeprowadzonych na zamówienie inwestora, zabezpieczenie placu budowy musiało być w przypadku konstrukcji przekrycia zrealizowane poprzez doprowadzenie do końca wszystkich robót związanych zarówno ze strukturą stalową, jak również z elementami sąsiednimi, które miały wpływ na jej stateczność. Eksperci argumentowali, że montaż struktury wiązał się z przyjęciem rozwiązań indywidualnych i niepowtarzalnych, które miały być realizowane w sposób ciągły (pod uwagę brano wyłącznie przerwy technologiczne). Badania zespołu w tunelu aerodynamicznym zakładały przeszklenie całej konstrukcji stalowej i wykonanie elewacji budynków biurowych, co miało zabezpieczyć skomplikowaną konstrukcję przekrycia przed wahaniami temperatury zewnętrznej, opadami atmosferycznymi i podwiewaniem.



Na podstawie materiałów uzyskanych od firm: Arup, Epstein, ING, Skanska, Tebodin, Waagner Biro.Maciej Lewandowski


Firma Kone - producent urządzeń dźwigowych - dostarczy generalnemu wykonawcy Złotych Tarasów 40 najnowocześniejszych wind osobowych i towarowych typu MonoSpace(r), MiniSpace(r) i TransSys(tm). Ze względu na prestiżowy charakter inwestycji w negocjacjach uczestniczyły wszystkie największe firmy branży dźwigowej, generalny wykonawca spółka Skanska wybrała spośród ofert propozycję firmy Kone.

Troche przypomnienia o dachu

Projekt dachu

Johann Sischka dość często zagląda teraz do Warszawy. Jest inżynierem z austriackiej firmy Waagner Büro. Odpowiada za projekt i realizację dachu ze szkła i stali, który stanie się wielką atrakcją centrum handlowo-rozrywkowego Złote Tarasy powstającego przy Dworcu Centralnym.

- Tak trudnego zamówienia do tej pory nie mieliśmy. To najbardziej nowatorski dach ze szkła w Europie. Wiele miesięcy pracowaliśmy nad stworzeniem jego modelu komputerowego - opowiada inż. Sischka.

Każda kolejna realizacja to wyzwane dla jego firmy, która znalazła sobie niszę na trudnym rynku budowlanym. - Naszym dziełem jest szklana kopuła nad gmachem Reischstagu w Berlinie czy przeszklenie dziedzińca British Museum - podkreśla z dumą inżynier.
Nowatorskie projekty były dziełem pracowni architektonicznej Normana Fostera. - Ale potem jego wizje trzeba było jakoś zrealizować. Przetworzenie wszystkiego na projekt techniczny i realizacyjny to już nasza praca - zaznacza inż. Sischka.

Zdradza, że sama kopuła nad Reichstagiem pochłonęła ok. 6 mln euro, czyli 5-6 proc. całych kosztów. Nie chce powiedzieć, ile jego firma zarobi na dachu Złotych Tarasów (koszt inwestycji to 400 mln euro). Zasłania się tajemnicą handlową. Tak skomplikowane przeszklone struktury można wykonać dopiero teraz. Projekty robi się z wykorzystaniem najnowocześniejszych komputerów, roboty dokonują cięć i obróbki tysięcy elementów konstrukcyjnych.

Piłki pod materią

- Kształt dachu wziął się z wizji architekta z pracowni Jerde Partnership International. Wyobraził on sobie siedem piłek, na które spadła tkanina - zdradza Andrzej Mogielnicki, dyrektor ds. realizacji inwestycji z ING Real Estate.

Na dodatek piłki w głowie projektanta podskakiwały. To dlatego sfalowany dach Złotych Tarasów będzie przypominać sen inżyniera-wariata. Strop wesprze się w na 11 "drzewach" o żelbetowym pniu z konarami i gałęziami ze stali. Okazało się, że tak dziwne krzywizny i sferyczne kształty dachu da się zbudować dopiero po rozrysowaniu jego powierzchni na prawie 5 tys. trójkątów (średnio o bokach 2,5, 2,5 i 3 m). Będą się one spotykać wierzchołkami, stąd w tych miejscach pojawiają się kluczowe dla montażu węzły. - Każdy z nich jest trochę inny. Wszystkie były wycinane w Niemczech z grubych blach stalowych przez obrabiarki sterowane cyfrowo - wyjaśnia Andrzej Mogielnicki.

Spawy z podpisem
Kilka stalowych trójkątów (każdy trochę inaczej "zwichrowany") zespawano ze sobą na Śląsku w tzw. drabinę o wymiarach 15 na 5 m. - Na budowie, przy użyciu specjalnie zaprojektowanych rusztowań, te "drabiny" niczym puzzle gigantycznej układanki są składane w szkielet - mówi nasz przewodnik po budowie Jerzy Szerszeń z firmy Skanska (generalny wykonawca).

Scalanie poszczególnych elementów w większą strukturę odbywa się na miejscu. Jakość łączeń musi być doskonała. Nic więc dziwnego, że przy każdym spawie stalowej konstrukcji (także klatki schodowej) widnieje podpis z czytelnym nazwiskiem wykonawcy. - Musimy wiedzieć, kto za to odpowiada. Każdy spaw na kilku etapach jest kontrolowany wizualnie. Potem sprawdzamy je metodą magnetyczną i ultradźwiękową - zdradza Jerzy Szerszeń.
Na stalową siatkę zostaną potem nałożone szklane trójkąty. Każdy z nich składa się z trzech tafli. Warstwą izolacyjną będzie uwięziony między szybami gaz - argon. W zagłębieniach sfalowanego dachu nie może gromadzić się śnieg, dlatego newralgiczne miejsca będą zimą podgrzewane. By latem klienci nie narzekali na duchotę jak w szklarni, zaprojektowano dla nich chłodzoną podłogę.

Dach w laboratorium

Model dachu był szczegółowo badany w laboratorium pod Innsbruckiem. Sprawdzano, jak będzie z niego spływać woda. Okazało się, że największy "wodospad" w czasie ulewy powstawałby w miejscu, gdzie początkowo planowano główne wejście. Zostało naturalnie przesunięte w bardziej odpowiednie miejsce. Zbadano też, czy konstrukcja nie grozi ogniskowaniem się promieni słonecznych niczym w soczewce, co mogłoby niechcący wypalić dziurę, np. w portfelu jakiegoś klienta.

- To nie wszystko. Sprawdzaliśmy, czy odbicia światła od powierzchni dachu nie będą przeszkadzać ludziom, którzy mają pracować w sąsiednich budynkach - zapewnia Andrzej Mogielnicki.

Montaż najtrudniejszego dachu Polski i Europy potrwa rok. Za projekt techniczny i przygotowanie do realizacji odpowiada firma Waagner Büro z Wiednia, która zasłynęła szklaną kopułą nad Reichstagiem w Berlinie czy przezroczystym dachem nad dziedzińcem British Museum w Londynie.

całkowita powierzchnia - 10 200 m kw.
• 1400 ton - ciężar całego dachu
• 4780 szklanych paneli o kształcie „zwichrowanych” trójkątów
• 2300 węzłów ze stali
• 7120 stalowych belek
Rozpączęcie montażu

Zaczął się montaż unikalnej w skali światowej konstrukcji dachu, który przykryje warszawskie centrum handlowo-usługowe Złote Tarasy. Stalową pajęczynę wypełnią trójkąty ze szkła

Dopiero po wejściu na budowę Złotych Tarasów przy Dworcu Centralnym można poczuć ogrom tej inwestycji, której wartość jest obliczana na 400 mln euro. Inwestor - ING Real Estate - nie chce zdradzić, jaką część kosztów pochłonie nieprawdopodobnie skomplikowany dach. Jego projektowanie - z wykorzystaniem najnowocześniejszych komputerów - trwało dwa i pół roku.

Udział R&M plettac w projekcie Złote Tarasy
R&M plettac podpisał umowę na montaż rusztowań podporowych do wykonania stalowo-szklanej kopuły zadaszenia Złotych Tarasów w Warszawie.

Złote Tarasy staną się wkrótce charakterystycznym, łatwo rozpoznawalnym, pulsującym życiem, nowym centrum Warszawy.

Złote Tarasy są pierwszym wielofunkcyjnym kompleksem nowej generacji w Polsce. Obiekt, o powierzchni ponad 220 tysięcy mkw., pomieści biura, galerie handlowe oraz część rozrywkową. Centralnym punktem kompleksu będzie osłonięty gigantycznym szklanym dachem dziedziniec - miejsce ogólnodostępnych imprez, spacerów i spotkań. Kształt kompleksu, a zwłaszcza nowatorska szklana kopuła, okrywająca tarasy i dziedzińce, ma formę organiczną.
Inwestorem przedsięwzięcia jest Rodamco Europe oraz ING Real Estate, a głównym wykonawcą projektu SKANSKA S.A.
Zadaszenie wykonywane jest wg koncepcji firmy Waagner Büro Stahlglastechnik z Wiednia. Wykonawcą konstrukcji kopuły jest Zeman HDF, na którego zlecenie nasza firma wykonuje rusztowanie podporowe o kubaturze ca. 100 000m3 (ok. 40 Tirów ) niezbędne do bezpiecznego montażu, malowania i szklenia zadaszenia. Konstrukcja szklanego, falistego "nieba" wiszącego nad Złotymi Tarasami powierzchni 10 000 mkw. stanowiła nie lada wyzwanie dla konstruktorów, projektantów i wykonawców projektu.
Rusztowania montowane są sukcesywnie zgodnie z harmonogramem budowy. Podstawa rusztowania spoczywa na czterech poziomach stropów.. Wysokość rusztowania jest zmienna i waha się od 4,0 - 33,0m. Pomosty robocze dopasowane są poziomami do kształtu kopuły. Minimalny skok poziomu pomostów wynosi 0,5m, zaś maksymalny 2,0m w zależności od nachylenia i kształtu konstrukcji kopuły. Elementy dachowe o wym ca. 15,0 x 4,0 m ustawiane są na 6-ciu podporach, z których każda przenosi obciążenie 30 KN. Te z kolei ustawione są na ruszcie stalowym opartym na konstrukcji naszego rusztowania. Elementy dachowe będą następnie scalane ze sobą, malowane i szklone. Równolegle zmontowany dach będzie podwieszony na słupach podporowych. W końcowym etapie tymczasowe podpory podtrzymujące konstrukcję całego dachu będą zwalniane wg ścisłego schematu, a cały dach zawiśnie na nośnych słupach podporowych. Charakter przedsięwzięcia wymagał sporządzenia projektu technicznego rusztowania zawierającego ponad 60 szczegółowych rysunków w formatach od A4 do A0 oraz kompletne obliczenia statyczne, z uwzględnieniem przestrzennej pracy rusztowań. Na uwagę zasługuje fakt, iż przy obciążeniu skupionym 30,0kN na jedno pole konstrukcja rusztowania nie wymagała wzmocnienia. Oprócz dokumentacji projektowej opracowano szczegółowy harmonogram montażu rusztowań wraz z harmonogramem dostaw sprzętu na budowę.