Budova spoločnosti Ingsteel prináša poéziu high-tech

Cieľom polyfunkčného objektu je poskytnúť administratívnu a bytovú plochu, doplnenú o plochu predajnú a obslužnú. Technicko-ekonomická úroveň stavby zodpovedá požiadavkám kladeným na takýto typologický druh objektov, kde sa musí popri technicko-bezpečnostných požiadavkách zohľadniť aj architektonicko-výtvarné riešenie, vyplývajúce najmä z produkcie investora. Aj preto je stavebnokonštrukčné riešenie prezentované technicky nadštandardným architektonicko-výtvarným riešením.

„Vzhľadom na tieto vlastnosti majú dve strany fasád objektu inú charakteristiku, ale vo výslednom výraze pôsobí objekt celistvo,“ hovorí Ľubomír Závodný. „Najmä východná a južná fasáda sa cez celosklenenú dvojvrstvovú stenu otvárajú do Tomášikovej ulice a prednou časťou objektu akoby smerovali do centra Ružinova. Súčasne plnia úžitkovú funkciu ochrany pred slnečným žiarením.“

Základné limity územia, v ktorom sa objekt nachádza, sa premietli aj do prevádzkového riešenia areálu a dispozičného riešenia polyfunkčného objektu. Samotný objekt má jedno podzemné, šesť nadzemných a jedno malé ustúpené podlažie. Vzhľadom na pretiahnutý tvar pozemku má objekt pozdĺžny pôdorysný tvar, ktorý je v šírke obytného bloku na Trebišovskej ulici. V jemnom vlnení kopíruje smerovanie Tomášikovej ulice a parkoviska so zeleňou. Základnou dispozičnou charakteristikou objektu je konštrukčný dvojtrakt s dvoma rôznymi rozponmi.

Obvodový plášť

Obvodový plášť na prvom nadzemnom podlaží je murovaný so zatepľovacím systémom. Transparentné výplne stavebných otvorov pozostávajú z hliníkového fasádneho systému stĺpik – priečka. Na zasklenie sa použil číry bezpečnostný dvojnásobný sklený systém s antikorovým dištančným rámikom. Od druhého nadzemného podlažia tvorí obvodový plášť na severnej a západnej strane odvetraný zatepľovací systém, pričom obklad sa skladá z metalických lamiel na vlastnom nosnom rošte.

Výškový raster obkladu je 300 mm. Stavebné otvory sú vyplnené hliníkovými pásovými oknami s dvojnásobným skleným systémom. Na ochranu proti slnečnému žiareniu slúžia elektricky ovládané tieniace žalúzie s vedením v koľajničke.

Vo výplniach stavebných otvorov v nadstavbe na siedmom nadzemnom podlaží sa použil hliníkový fasádny systém. Na zasklenie sa použil dvojnásobný sklený systém, pričom dištančný profil v izolačnom dvojskle je antikorový. Ako protislnečná ochrana slúžia elektricky ovládané otáčacie hliníkové lamely. Ich rozstup je 300 mm, šírka 300 mm a sklon sa dá nastaviť od zvislej – uzavretej polohy natočením postupne o 130 stupňov.

Obvodový plášť je z východnej a južnej strany navrhnutý ako dvojitá transparentná fasáda s prechodným chodbovým medzipriestorom s celoročne otvoreným okruhom. Výška sekcie je totožná s konštrukčnou výškou jedného podlažia. Konštrukčné usporiadanie, návrh komponentov fasády a aerodynamika jej medzipriestoru, závisiace od prirodzeného pohybu vzduchu, boli predmetom počítačovej simulácie a analýzy. Protislnečná ochrana sa zabezpečuje elektricky ovládanými hliníkovými žalúziami. Technológia montáže bola viacfázová.

 

Montáž dvojitej fasády

„Postup montáže dvojitej transparentnej fasády sa zvolil ako postupný,“ spoločne komentujú autori jej technického a konštrukčného návrhu Ing. Milan Lavrinčík a Ing. Igor Kormuth. „V prvej fáze sa realizovali vnútorný plášť a osadzovacie kotvy pre vonkajší plášť v rozstupe 2 400, resp. 2 440 mm. Montáž prebiehala na jeseň. Uzatvorením budovy sa umožnilo vykurovanie a plynulý postup prác v interiéri budovy počas zimných mesiacov.“

Práce pokračovali aj na montáži vonkajšieho plášťa budovy. Na zrektifikované osadzovacie kotvy sa montovali vopred vyrobené oceľové dielce s komorami na usmernenie prúdenia vzduchu. Na dielcoch bola príprava na osadenie podlahy, podhľadu, transparentných výplní a tieniaceho zariadenia. Povrchová úprava všetkých oceľových častí je na báze žiarového pozinkovania. Osobitá pozornosť sa venovala riešeniu a aplikácii parozábrany v mieste styku fasádnej konštrukcie a stropnej konštrukcie. Na zasklenie sa použil dvojnásobný sklený systém. Dištančný profil v izolačnom dvojskle je antikorový.

Pre zásadnú geometriu dvojitej fasády boli určujúce architektonické požiadavky, klimatický koncept budovy a aerodynamika medzipriestoru. Šírka medzipriestoru je 670 mm, výška podlažia 3 300 mm, z toho osová vzdialenosť zasklievacích profilov 2 810 mm a priestor pre ventilačnú mriežku 490 mm. Šírkový modul fasády je 1 200, resp. 1 220 mm, v lomoch fasády sú atypické šírky.

Vonkajší plášť dvojitej transparentnej fasády tvorí jednoduchý bezpečnostný sklený systém. Zasklievacie profily sú v dolnej a hornej časti, sklo je podopreté po dvoch stranách. Zvislé styky skla sú vytmelené neutrálnym tmelom na citlivé povrchy. Dĺžka vytmelenej škáry je 2 760 mm. Bezpečnostné sklo sa lepilo z dvoch tvrdených kalených tabúľ. Vonkajšie sklo má samočistiacu funkciu, vnútorné má bežné vlastnosti. Pri tmelení skla bolo treba zabezpečiť, aby nedošlo ku kontaminácii vonkajšieho povrchu skla tmelom. Vzhľadom na väčšiu hrúbku skla bolo možné zapustiť tmel k vnútornej tabuli skla, a tak splniť túto požiadavku.

Sklo so samočistiacimi vlastnosťami je relatívne nový produkt. Je to pyrolyticky trvalo vrstvené číre floatové sklo (pyrolýza – chemická reakcia prebiehajúca pri vysokých teplotách). Reflexia smerom von je málo zvýšená. Toto sklo sa používa na vonkajšie zasklenie okien, fasád a zimných záhrad. Samočistiace pôsobenie je výsledkom jedinečnej kombinácie dvoch vlastností: V prvom rade je to hydrofilný efekt (vlastnosť pokovovanej vrstvy umožniť vlhkosti splynúť do tenkého vodného filmu, pričom sa zároveň znižuje povrchové napätie). Zvyšuje sa čistiaci účinok dažďovej vody a zároveň sa zabraňuje vytváraniu stekajúcich kvapiek, vytvárajúcich vápenaté škvrny. V druhom rade ide o fotokatalytický efekt (rozklad látky spôsobený žiarením), ktorý umožňuje deštruovať organické nečistoty, a tak znížiť silu priľnutia nečistoty na sklenú tabuľu.

Hnacou silou opísaného duálneho javu je ultrafialová zložka denného svetla. Samočistiaci proces sa aktivuje približne za týždeň po inštalácii a prvom umytí skla a kontinuálne pokračuje ďalej. Počas dažďa sa uvoľnené nečistoty zmyjú. Ak dlhšie neprší alebo ak sú nečistoty veľmi priľnuté na sklo, treba ho umyť bežnými čistiacimi prostriedkami. V každom prípade perióda umývania fasády sa veľmi predĺži.

Podlaha je vytvorená z pozinkovaných oceľových podlahových roštov, podhľad je z hliníkových perforovaných podhľadových kaziet. V jednej tretine medzipriestoru, smerom k vonkajšiemu plášťu, je osadená tieniaca žalúzia s lankovým vedením a elektrickým ovládaním.

Počítačová simulácia dvojplášťa

Pri vývoji a optimalizácii konštrukčného riešenia dvojplášťovej prirodzene vetranej transparentnej fasády na budove Ingsteel sa použila moderná metóda matematického modelovania a počítačovej simulácie teplotných, tlakových a rýchlostných polí na trojrozmernom modeli sekcie navrhovanej fasády.

Uskutočnil ju Ing. Milan Janák, PhD. zo Stavebnej fakulty STU v Bratislave, ktorý pre ASB poskytol stručný komentár:
„Na obr. 1 je dokumentovaný príklad výsledku počítačovej simulácie teplotného a rýchlostného poľa v reze fasádou pre letnú okrajovú podmienku za stavu bezvetria. Metóda počítačovej simulácie sa použila s cieľom optimalizovať vzostup teploty vo fasáde, a to cez optimalizáciu celkového súčiniteľa tlakovej straty fasády.

Obr. 1a	Obr. 1b

Kotvenie dvojplášťovej fasády do nosnej konštrukcie predstavovalo náročný detail aj z hľadiska prerušenia výrazného tepelného mosta. Konštrukčný detail kotvenia fasády sa analyzoval pomocou metódy trojrozmerného stacionárneho vedenia tepla v stavebných konštrukciách, a to s cieľom optimalizovať systém prerušenia tepelného mosta tak, aby sa splnili kritériá minimálnej povrchovej teploty stavebných konštrukcií pre zimnú okrajovú podmienku. Na obr. 2 je trojrozmerný model konštrukcie kotvenia fasády, ako aj výsledné teplotné pole v reze detailom.

Obr. 2a	Obr. 2b

V nasledujúcom kroku optimalizácie potreby tepla a chladu na zabezpečenie tepelnej pohody v kancelárskych priestoroch za fasádou bol simulovaný teplotný vplyv fasády na tieto priestory. Použila sa metóda dynamickej energetickej simulácie budov na zjednodušenom modeli typickej kancelárie so zodpovedajúcou časťou fasády.

Vietor má zásadný vplyv tak na prirodzené vetranie samotnej fasády, ako aj na vetranie v celej budove. Účinok vetra sa modeloval v dynamickom modeli kancelárie a fasády na základe výsledkov aerodynamickej štúdie účinku vetra na fasádu budovy Ingsteel, a to vo forme tlakových koeficientov vetra. Na obr. 3 je trojrozmerný model budovy Ingsteel a jej blízkeho okolia s distribúciou simulovaného rýchlostného poľa vplyvom účinku vetra.

Obr. 3	Obr. 4

Dynamická energetická simulácia sa použila s cieľom overiť a optimalizovať potrebu tepla a chladu, preveriť úroveň zabezpečenia tepelnej pohody systémom chladených stropov a definovať možný prínos prirodzeného vetrania budovy cez dvojplášťovú fasádu na zníženie potreby chladu.

V záverečnej fáze projektu sa overili lokálne podmienky zabezpečenia tepelnej pohody v typickej kancelárii systémom dvojplášťovej fasády a systémom chladených stropov s mechanickým vetraním vo výpočtovej letnej situácii. Na obr. 4 je trojrozmerný model typickej kancelárie použitý na výpočet parametrov tepelnej pohody metódou tepelných, tlakových a rýchlostných polí.“

Názov stavby: polyfunkčný objekt INGSTEEL
Miesto: Tomášikova – Trebišovská, Bratislava-Ružinov
Autori architektonického riešenia: Ing. arch. Ľubomír Závodný, Ing. arch. Daniel Priehoda
Autori interiérov: Ing. arch. Juraj Braný, Ing. arch. Ján Gallo
Hlavný zhotoviteľ: INGSTEEL, spol. s r. o.
Stavebník: INTERFINANCE PLUS, a. s.
Náklady na stavbu: 250 mil. Sk
Termín výstavby: 11/2003 – 5/2005

(pet)
Foto: archív Ingsteel, Ľubo Stacho