Keď modernú architektúru inšpiruje príroda

Usporiadatelia tohtoročných olympijských hier si dali na architektúre naozaj záležať. Pre Čínu je Národný štadión viac ako len športovisko – stal sa ikonou. Predstavuje nový symbol, moderný chrám čínskeho národa, miesto, ktorému sa oplatí venovať špeciálnu pozornosť. Dizajn je príkladom toho, kam až sa môže posunúť architektúra pri harmonickej spolupráci tvorby a techniky.

Národný štadión, ktorý bol okrem športových aktivít aj dejiskom otváracieho a záverečného olympijského ceremoniálu je dielom spolupráce architektonických a projekčných ateliérov Herzog & de ­Meuron Architekten AG, Arup Sport a China Architecture Design & Research Group. Projekčný tím sa musel prispôsobiť množstvu štandardov a špecifík, ktoré vyplývali zo stanov medzinárodného olympijského výboru, a tiež prispôsobiť štadión na paralympijské hry. Hlavnou požiadavkou investora – National Stadium Co. bolo vytvorenie štadióna svetovej triedy s možnosťou flexibilného využívania po olympijských hrách.

Elipsoidný tvar a sedemúrovňové členenie priestoru štadióna zabezpečuje každému návštevníkovi kvalitný výhľad. Projekt financovalo konzorcium China International Trust and Investment Corporation (CITIC), ktoré pokrylo 42 % nákladov. Investícia by sa mala vrátiť do 35 rokov od skončenia olympijských hier. Ostávajúcich 58 % nákladov financovala pekinská samospráva. Celkové náklady na stavbu predstavujú 423 miliónov dolárov.

Overené prírodou

Samotný tvar štadióna predstavuje kontrast – zdanlivo komplikovaná, až revolučná štruktúra je vlastne úplne jednoduchá a takmer archaická. Vychádza z prapodstaty života prírody. Hlavnú úlohu v role dizajnu obsadil prírodný motív vtáčieho hniezda. Tvar stavby vychádza z elipsy, ktorej dlhšia os meria 313 metrov a kratšia 266 metrov. Konštrukcia štadióna sa stáva zároveň fasádou aj strechou. Povrch stavby pretkávajú líniové konštrukčné prvky, ktoré ako celok vytvárajú pomerne jednoduchú a čistú štruktúru. Štadión stojí na 24 hlavných stĺpoch z prefabrikovaného betónu. Tie sú rozložené v zdanlivo nepravidelnom vzorci. Každý stĺp váži 1 000 ton. Zvyšok tvorí oceľová konštrukcia, ktorej stavba si vyžiadala 36 kilometrov ocele, čo predstavuje hmotnosť zhruba 45 000 ton.

Naoko nepravidelné až náhodné usporiadanie konštrukčných prvkov za sebou skrýva rad komplikovaných výpočtov, pre ktoré bol vypracovaný špe­ciálny softvér. Oceľové nosníky zapadajú do seba s maximálnou presnosťou a ich tvar a zalomenie kopírujú oblé tvary objektu. Technické riešenie konštrukcie vychádza z fyzikálnych zákonitostí, odpozorovaných z reálnej stavby vtáčieho hniezda. Kompaktná štruktúra vytvára ilúziu gravitačnej beztiaže a len fundovaný návštevník zistí, ktorý z konštrukčných prvkov je nosný a ktorý estetickým doplnkom. Vonkajší povrch fasády má oproti vertikálnej rovine odklon 13 stupňov.

Strecha s rozmermi 330 × 220 metrov je pokrytá dvojvrstvovou priehľadnou ­ETFE (etylen tetrafluoroetylen) membránou, podobnou teflonu. Tá disponuje dobrými akustickými vlastnosťami, ktoré absorbujú zvuk, zadržiavajú zrážky a poskytujú veternú ochranu. ETFE vankúšmi sú vyplnené aj niektoré priestory fasády. Strešná konštrukcia obsahuje vysúvateľný krycí systém, ktorý v prípade nepriaznivého počasia zakryje otvorenú plochu štadióna. Základnými pohyblivými prvkami vysúvateľnej strechy je šesť strešných panelov a dvanásť teleskopicky vysúvateľných konštrukcií (koľajníc). Najdôležitejšou vlastnosťou udržateľného dizajnu štadióna je zabezpečenie prirodzeného vetrania. Vstup bude kontrolovaný 138 elektronickými turniketmi, umiestnenými v 12 vchodoch do štadióna.

Zvnútra von

Primárnou úlohou projekčného tímu bolo vyriešiť sedenie pre 91 000 návštevníkov, až následne sa riešil obal budovy. Podľa slov projektantov si projekčné práce vyžadovali maximálnu presnosť. Aj malá odchýlka, ako je napríklad posun výškovej úrovne sedadiel prvého radu o 10 cm vyššie, by štadión výrazne zväčšila a podstatne zvýšila cenu stavby. Pri projektovaní sa pracovný tým spoliehal predovšetkým na presnosť softvérového vybavenia. Súčasťou analýz boli aj seizmické simulácie.

Ako každá veľká stavba, ani výstavba štadióna sa nezaobišla bez problémov. Stavebné práce síce začali koncom roka 2003, avšak v septembri 2004 sa stavba pozastavila z dôvodu vysokých stavebných nákladov. Projektanti museli prepracovať návrh tak, aby vyhovoval finančným možnostiam. Realizovaný návrh napríklad neráta s kompletným zastrešením, čo možno vzhľadom na bezpečnosť proti seizmickým otrasom hodnotiť len pozitívne. Práce na štadióne pokračovali až v roku 2005. Napriek dvojročnému meškaniu sa stavba slávnostne otvorila v predolympijskom termíne – 18. apríla 2008. V objekte sú integrované obchody, reštaurácie, kiná, zdravotnícke zariadenie a parkovisko.

Vyše 4 000 bublín

Ďalšou ohromujúcou architektúrou dejiska športových udalostí olympiády v roku 2008 sa stalo Národné plavecké centrum. Dizajn projektu vychádza z dvoch hlavných tém – vody a štvorca, ktoré sú dôležitými prvkami v čínskej mytológii. Kváder so štvorcovou základňou a vnútorným členením z neurčitých zoskupení penových bublín symbolizuje stav prírody, transformovanej do stavu kultúry. Celkový zjav diela pripomína vodné molekuly. Štruktúrovaný tvar sa špeciálne navrhol tak, aby vytváral harmonický koncept s Národným štadiónom, a to na princípe kontrastu jin a jang. Tvar vodnej kocky vyjadruje čínsky symbol Zeme, zatiaľ čo priliehajúca elipsovitá forma Národného štadiónu predstavuje nebo.

Architektonický koncept posudzovala porota desiatich medzinárodných konzorcií, ktorých členmi boli svetovo uznávaní architekti, inžinieri a poprední čínski akademici. Víťazným sa stal austrálsky projekt z dielne architektonického ateliéru PTW Architects a China State Construction International Shenzhen Design Consulting Co. (CSCEC+DESIGN) v technickej spolupráci s Arup Sport.

Základňa vodnej kocky s rozmermi 177 × 177 metrov a s výškou 31 metrov poskytuje 6 000 stálych a 11 000 dočasných sedení. Technický koncept stavby inšpirovala štruktúra mydlových bublín.

Konštrukčná technológia je výsledkom výskumu dvoch írskych profesorov fyziky – Weaira a Phelana, ktorí pôsobia na Trinity college v Dubline. Technológia, známa aj ako Weaire-Phelanova štruktúra, funguje na základe periodicky sa opakujúceho vzoru navzájom poprepájaných mnohostenov. Podobný jav možno nájsť v prírode – napríklad v štruktúre vodnej peny alebo v organických bunkách či minerálnych kryštáloch. Zdanlivo náhodne usporiadané bubliny sa navzájom dotýkajú v pravidelnej geometrii. Okraje troch vzájomne sa dotýkajúcich bublín sú ukotvené v oceľovej konštrukcii. Na ukotvenie bublín sa použilo viac ako 22 000 prútov z nehrdzavejúcej ocele, spojenej zhruba do 12 000 uzavretých modulov. Rámová konštrukcia sa vyznačuje vysokou odolnosťou proti seizmickej činnosti. Vodná kocka pozostáva z viac ako 4 000 bublín, pričom najväčšia z nich dosahuje priemer až 9 metrov.

Stavba dostala medzinárodné environmentálne uznanie za ekologickú udržateľnosť. Tú zabezpečuje aj dvojplášťová obalová konštrukcia objektu, pokrytá ETFE membránou. Priestor, ktorý medzi vonkajšou a vnútornou konštrukciou vypĺňa vzduch, funguje na princípe skleníka. Dvojvrstvová membrána dokáže absorbovať až 90 % slnečnej energie. Tá sa po pretransformovaní na tepelnú využíva na vykurovanie bazénov a budovy. Na fasádu sa spotrebovalo 100 000 štvorcových metrov ETFE materiálu, ktorý bol vyrobený v Nemecku a Číne. Národné plavecké centrum je najväčšou ETFE štruktúrou na svete. Rozhodnutiu použiť ETFE predchádzalo mnoho diskusií.

Materiál musel mať napríklad vysokú termickú účinnosť, svetelnú priepustnosť, odolnosť proti agresívnemu chlórovanému a vlhkému prostrediu, ako aj určité akustické vlastnosti. Devízou ETFE (okrem týchto vlastností) bola aj recyklovateľnosť, nízka hmotnosť (hmotnosť ETFE predstavuje 1 % z hmotnosti ekvivalentne veľkej sklenenej dosky) a samočistiaca schopnosť. Navyše, pasívne vykurovanie prostredníctvom ETFE ušetrí v porovnaní s fotoelektrickými panelmi až 30 % energie. Projekt hospodári podobne udržateľne aj s vodou. Tá prechádza filtračným systémom, ktorý ju spätne prečerpáva do bazéna. Zrážková voda sa z povrchu stavby odvádza do špeciálnych podzemných nádrží – ako rezerva na zavlažovanie.

Náklady na výstavbu centra dosiahli 200 miliónov dolárov. Po olympijských hrách sa priestory využívajú ako viacúčelový športový a rekreačný areál s plavárňou, tenisovými dvorcami, korčuliarskou plochou, telocvičňou, kinami, reštauráciami a nočnými klubmi.

Vďaka olympiáde pribudli v Pekingu aj ďalšie unikátne stavby, ako sú hlavné medzinárodné letisko, terminál 3, CCTV centrála, tretia etapa Čínskeho svetového obchodného centra (najvyššia pekinská budova), južná železničná stanica a Národné konferenčné centrum, ktoré počas olympiády slúžilo ako hlavné vysielacie a tlačové centrum.

National Stadium

Investor: National Stadium Co. Ltd.
Dizajnérske spoločnosti: Herzog & De Meuron Architekten, Arup Sport, AG, China Architecture Design & Research Group
Celková plocha: 258 000 m²
Úžitková plocha: 204 000 m²
Kapacita: 80 000 stálych miest + 11 000 dočasných
Veľkosť: 313 × 266 metrov
Výška: maximum 69,2 metrov

National Aquatics Center

Investor: Beijing State-Owned Assets ­Management Co.
Architekti: PTW Architects & China State Construction International ­Shenzhen Design Consulting Co. (CSCEC+DESIGN)
Veľkosť: 177 × 177 metrov
Výška: 31 metrov
Celková plocha: 70 000 m²
Kapacita: 17 000 sedení

Miriam Turancová
Foto: Bernardo De Niz, Arup/Ben McMillan, Zhou Ruogu Architecture Photography, Jeremy Stern, Martin Saunders Photography, Marcel Lam