„Kultúra sa nedá pestovať nekultúrou,“ hovoria statici Ing. Daniel Bukov zo spoločnosti OK-TEAM a Ing. Jozef Baran zo spoločnosti BARAN PROJEKT, ktorí spoločne vypracovali komplexný statický projekt prvého slovenského mrakodrapu Eurovea Tower.
Začiatky spolupráce
„Prvým projektom, kde sme sa stretli, bola výšková budova na Dlhých dieloch, Jozef pracoval v projekčnom tíme a ja som bol doporučený na riešenie seizmickej odozvy,“ opisuje Daniel Bukov. „Potom sme spolupracovali na viacerých budovách, napríklad Vienna Gate alebo trojuholníkové veže Panorama City z dielne nedávno zosnulého svetoznámeho architekta Ricarda Bofilla,“ dopĺňa Jozef Baran. Ako svorne tvrdia, mali to šťastie a sú vďační za osobné stretnutie a následnú spoluprácu s projektantom vysokých aj extrémne štíhlych budov v New Yorku Prof. Ysraelom Seinukom (1931-2010) z USA, ktorý im ochotne odovzdal cenné poznatky a skúsenosti. Ysrael Seinuk je nositeľom prestížnej ceny Fazlura Rahmana Khana, stavebného inžiniera a architekta, ktorý inicioval dôležité konštrukčné systémy pre mrakodrapy.
Čo je rozhodujúcim faktorom úspešného projektu?
Rozhodne je to kvalitné plánovanie a efektívne riadenie, multidisciplinárny prístup, otvorená diskusia, uplatnenie poznatkov a pokroku v navrhovaní budov ale aj rovnaké mentálne naladenie autorov, vysvetľujú statici. Môže to vyznieť ako klišé, ale bezkolízna projektová dokumentácia, aktuálne a relevantné reporty a možnosť pružne reagovať na zmeny, sú tým najlepším základom, na ktorom postavíte úspešný projekt. Preto využívajú metódu BIM – Building Information Modeling. „Medzi všetkými, ktorí sú do projektu zainteresovaní, vznikajú spletité vzťahy, a to, čo najčastejšie zlyháva je práve komunikácia,“ tvrdia statici. Táto metóda vytvára spoločné dátové prostredie, vďaka ktorému majú projektanti, statici, zhotoviteľ, developer, subdodávatelia najaktuálnejšie dokumenty na jednom mieste a vždy dostupné pre všetkých.
V čom bol projekt Eurovea Tower iný?
„V prvom rade ide o výškovú budovu vo veľmi blízkom kontakte s Dunajom začlenenú do celého komplexu EUROVEA 2. Zakladanie stavieb pod hladinou spodnej vody je náročná úloha pre projektanta aj realizátora a vyžaduje si prenesenie veľkých zaťažení na malej ploche. Pre našu budovu ide cca o 80 ton/m2 (800kN/m2),“ vysvetľujú podrobnejšie. Stavebná jama tvorí s Dunajom spojité nádoby. Najprv treba vytvoriť po obvode jamy steny brániace priamemu prieniku vody do priestoru budúcej stavby. Dno jamy je však tvorené pôvodnou zeminou, číže najprv si treba predstaviť hrniec s deravým dnom. Aby sa v ňom dalo pracovať, musí sa pomocou čerpania znížiť prítok vody cez „deravé dno“. V stavebnej jame potom začne rásť nový objekt. „Ak si predstavíte prázdny hrniec, ktorý položíte na hladinu, bude na nej plávať. Je potrebné doňho nasypať štrk, aby klesol na dno a prekonal vztlak vody,“ snaží sa priblížiť proces Daniel Bukov. Budova musí bezpečne prekonať tento vztlak. Pokiaľ nemá dostatočnú hmotnosť, je potrebné čerpať vodu a znižovať vztlak. Postupne, ako pribúdajú poschodia, zvyšuje sa tiaž, dochádza postupne k pritláčaniu, čo treba rešpektovať aj z pohľadu statiky. „Veľké zaťaženie iba pri základoch vyvolá neprípustné sadnutie, preto sme navrhli dosku podoprieť sústavou pilót. Pod základovou doskou je navrhnutých viac ako 100 pilót priemeru 900 mm s dĺžkou cca 25 m,“ dopĺňa Jozef Baran. Sadanie budovy sa musí zmestiť do určitých limitov, inak ovplyvní okolité budovy a infraštruktúru.
Čo je potrebné urobiť ako prvé?
Určite geologický prieskum, zhodujú sa statici, pretože zadefinuje charakter podložia a výšku spodnej vody. To im umožní vytvoriť si presnú predstavu „s čím majú do činenia“. Následne sa vykope jama, ktorá sa utesní a pripraví sa na výstavbu. Tzv. „biela vaňa“ je zhotovená z vodostavebného betónu, ktorý neprepúšťa vodu. „Statik je zodpovedný nielen za stabilitu budovy, ale aj za to, aby sa v nej dalo bývať. Preto je dobré pracovať v tíme, kde všetko podlieha dvojitej kontrole a o sporných bodoch vieme diskutovať a hľadať vyhovujúce riešenia a spôsob ako ich dosiahnuť,“ zhodujú sa obaja na nevyhnutnej spolupráci.
Čo všetko je potrebné spočítať?
Povodne a zemetrasenia
Samozrejme, povodne sú pre stavby, ktoré sa nachádzajú blízko pri vode, stálou hrozbou. Príroda je nevyspytateľná a nedá sa celkom presne vypočítať, kedy udrie. Mrakodrap je však pripravený odolať aj tisícročnej vode. To isté platí aj pri zemetrasení a vetre, budova musí odolať extrémnym účinkom po celú dobu životnosti, k tomu smerujú všetky výpočty, ktoré je potrebné vykonať.
Dynamika budovy
Vzhľadom na nevyhnutný komfort budúcich užívateľov sme nechali budovu testovať vo vetrovom tuneli u renomovanej anglickej spoločnosti RWDI. Test budovy bol vykonaný na 3D modeli v mierke 1:300. Modelované bolo aj okolie budovy v priemere približne 300m. V tuneli sú odborníci schopní simulovať účinky vetra v rôznych smeroch. „Na základe nami zadaných dynamických údajov získaných z výpočtového modulu budovy boli odborníkmi z RWDI stanovené účinky vetra a tiež parametre pohody užívateľov z hľadiska limitov pohybu budovy pri účinkoch vetra. Výsledky testu sme spätne aplikovali do našich výpočtových modelov,“ vysvetľuje zohratá dvojica statikov. Výpočtové modely sú tvorené na základe materiálových údajov, geometrie nosnej konštrukcie a druhu nosných prvkov. Pri výškovom objekte je potrebné zvlášť dať dôraz aj na postup výstavby. Pri tvorbe výpočtových modelov rozhodujú aj skúsenosti statika. Tu sa často prejavia úskalia používania programov, ktoré sú síce na veľmi vysokej úrovni, ale bez skúseností používateľa bývajú zradné. „My pracujeme s viacerými úplne nezávislými výpočtovými programami. Tým sa výrazne eliminuje chyba v programe, ale aj vo výpočtovom modeli. Takýto postup používame na všetkých spoločných projektoch a rozhodne sa nám osvedčil,“ objasňujú odborníci. Statik a architekt musia pracovať už od začiatku doslova ruka v ruke. Konkrétne materiály, z ktorých bude nosná konštrukcia vyhotovená – vertikálny aj horizontálny nosný systém stanoví statik, architekt navrhuje dispozície. S tým prichádza množstvo profesií, ktoré chcú do konštrukcie narobiť množstvo dier a oslabiť ju. Každé okno, každé dvere, každý otvorený priestor sú pre statika zásahom, ktorý je potrebné presne prepočítať a zohľadniť pri tom množstvo premenných – vietor, voda, otrasy, vplyv ostatných stavieb a podobne.
Požiarne nároky
Budovy musia spĺňať veľmi prísne normy aj čo sa týka požiarnych predpisov. Kým evakuujú všetkých ľudí, musí budova vydržať 180 minút bez narušenia nosnej konštrukcie a s minimálnym rizikom pre jej obyvateľov.
Otvorené priestory bez nosných stĺpov
Ľudia preferujú aj pri bývaní vzdušné, presvetlené a otvorené priestory. Architekti prišli teda s požiadavkou minimalizovať počet a rozmery zvislých nosných konštrukcií stĺpov a stien, čím sa zvýši celková úžitková plocha aj využiteľnosť priestorov. To má za následok zvýšenie ich lukratívnosti a hodnoty vzhľadom na trvácnosť konštrukcie (napríklad vplyv na certifikáciu DGNB, LEED, BREEAM). Ku zníženiu celkového množstva potrebného betónu a ocele a optimalizácii stavebných základov môžeme ako plus uviesť aj ekologické faktory - 20-percentné zníženie emisií CO2 a ďalších škodlivých látok a využitie recyklovaných materiálov. Požiadavka na zníženie množstva materiálu vedie k použitiu betónov vyšších pevností. Prierezy kruhových stĺpov v nárožiach budovy boli navrhnuté ako spriahnuté s tuhou vložkou s vysokopevnej ocele HISTAR. „Pri veľkých rozpätiach stropných nosných konštrukcií je jednou z možností odľahčenie stropných konštrukcií, kde sme využili modernú technológiu Cobiax. Zabudovaním dutých plastových telies do konštrukcie sa dosiahne zníženie mŕtvej hmotnosti až do 20 percent, čo umožní ich hospodárny návrh a zníži zaťaženie na zvislé nosné konštrukcie,“ chvália výrazný prínos moderných technológií a materiálov.
Statické posúdenie projektu je na záver ešte auditované (kontrolované) nezávislým audítorom, čo je ďalší stupeň nezávislej kontroly. Bezpečnosť stavby je nevyhnutý predpoklad jej užívania, zhodujú sa renomovaní statici Daniel Bukov a Jozef Baran.
