Rekonštrukcia a dostavba City Tower
Pripadá nám samozrejmé, že sa statika nosných konštrukcií – najmä pri výškových budovách – bude riadiť výlučne technickými hľadiskami a jediné kritériá, ktoré sa okrem fyzikálnych zákonov berú do úvahy, sú požiadavky investora, technologické nároky a architektonické hľadiská. Na príklade výškovej budovy City Tower v Prahe v štvrti Pankrác, ktorá je so 109 metrami najvyššou budovou v Česku, si však môžeme ukázať, o čo je skutočnosť zložitejšia.
Nosná konštrukcia stavby
Potom sa však presadilo socialistické zriadenie. Oceľ v stavebníctve sa stala menej dostupnou a zelenú dostala prefabrikácia. Prefabrikácia stoj čo stoj – aj na konštrukcie, na ktoré zjavne nie je vhodná. Architekti objekt tvarovo upravili, z dvoch posunutých platní sa stala iba jedna s akýmsi splavom v hornej časti západnej fasády. Práve tento splav bol jedinými miestom, kde ostala nosná oceľ. Nosnú konštrukciu napasovali na železobetónový skelet Konstruktiva, ktorý však výrazne upravili – okrem iného ho v niektorých častiach pôdorysu navrhli ako krížový (pôsobiaci v dvoch smeroch). V tejto koncepcii sa budova začala stavať v 80. rokoch minulého storočia. A práve tejto konštrukcii sa teraz budeme venovať väčšmi, lebo odtlačok prefabrikovaného skeletu je na koncepcii súčasnej nosnej konštrukcie dodnes viditeľný. Hoci z neho v konštrukcii prakticky nič neostalo.
Budova s 27 nadzemnými podlažiami bola založená na 3-podlažnej monolitickej železobetónovej základovej skrini so základovou škárou asi 16 m pod terénom. Základovú skriňu s pôdorysom približne 80 × 22 m navrhli bez dilatácie. V základovej škáre sú zdravé kopaninské a liteňské bridlice. Pri výpočte skrine už pomáhala inžinierovi Brůnovi výpočtová technika, vonkoncom však nie taká, akú poznáme v súčasnosti. Stolová kalkulačka si poradila so sústavou 20, možno 30 lineárnych rovníc – a týmto možnostiam sa podriadila metóda výpočtu.
Ako sme už uviedli, nosná konštrukcia hornej stavby, ktorú navrhol inžinier Říha, bola z prefabrikovaného železobetónového skeletu. Tomu zodpovedali aj modulové vzdialenosti. V pozdĺžnom smere sa základom stal 6-metrový modul, v priečnom smere mal skelet rozpätie 7,20 + 6,00 + 7,20 s obojstrannými konzolami.
Vodorovnú tuhosť, našťastie, zabezpečovali dostatočne robustné železobetónové konštrukcie – stredné jadro 40 × 6 m a spolu štyri priečne steny. Stužujúce jadro bolo rozdelené na dva dilatačné celky, čo bolo pre výškový objekt nezvyčajné riešenie. Iste sa veľmi starostlivo zvážilo, ako sa táto prepojená dvojica veží bude správať. Dodávateľ konštrukciu vybudoval po druhé nadzemné podlažie a výstavba bola v tejto fáze zastavená. K projektu prizvali rozsiahlu skupinu expertov z ČVUT v Prahe. Experti konštatovali, že budovu možno dostavať podľa existujúceho konceptu, ak sa zabezpečí vynikajúca kvalita diela, čo však bolo vtedy veľmi diskutabilné, a navyše, investor stratil dôveru v existujúcu koncepciu nosnej konštrukcie a hľadal nové riešenie. Toto rozhodnutie bolo správne.
Rekonštrukcia predbehla dokončenie
Pri hľadaní novej konštrukcie sme museli predovšetkým rešpektovať už realizovanú základovú skriňu aj začaté časti nadzemných stužujúcich konštrukcií. Hotové konštrukcie mohli zniesť namáhanie iba do tej miery, aby neboli potrebné ďalšie úpravy. Vlastne sme už vtedy – v druhej polovici 80. rokov – riešili skôr rekonštrukciu. Napokon sme zvolili oceľový skelet s monolitickými stropmi na stratené debnenie. Železobetónové jadro bolo prepojené do jediného dilatačného celku, západný a východný rad stĺpov sa posunul o 450 mm. To predsa len trocha zlepšilo pomery rozpätí vodorovných konštrukcií, k optimálnemu návrhu konštrukcie to však malo riadne ďaleko. Výpočet sme už mohli realizovať na sálovom počítači. Nosná konštrukcia sa dokončila na začiatku 90. rokov, ale vzhľadom na inak priaznivú spoločenskú situáciu (pre túto stavbu však nepriaznivú) bola stavba už druhýkrát zastavená.
Budova mení účel
S novým tisícročím sa začalo plánovať iné využitie budovy. Novým majiteľ ECM sa rozhodol budovu zrekonštruovať a upraviť ako moderné administratívne priestory. A tak ju tvarovo upravili a optimalizovali z hľadiska využitia. Pre statika to však znamenalo, že sa rozšírila všetkými smermi a na streche sa okrem rozsiahleho anténneho systému predpokladalo aj prípadné osadenie 20-metrovej telekomunikačnej veže. Stáli sme teda pred novou, v poradí už druhou rekonštrukciou výškového objektu. Bolo treba vyriešiť množstvo veľmi zaujímavých úloh. Našťastie, postupne sa zlepšovala sa aj počítačová výkonnosť a niektoré nové materiály umožnili sanácie, ktoré boli predtým nereálne. Rozsah týchto sanácií sa však musel neustále skúmať, pretože každá sanácia je pomerne nákladná záležitosť.
Treba pochváliť prezieravosť klienta, ktorý súhlasil s nákladmi na skúšky vo veternom tuneli. Tejto úlohy sa ujal inžinier Král z Kloknerovho ústavu a celú skúšku aj realizoval v skúšobnom ústave v Prahe-Letňanoch. Frekvencie konštrukcie, stanovené niekoľkými nezávislými výpočtami, sa overili aj meraniami frekvencií skutočného kmitania konštrukcie. Súčasťou podkladov bolo aj meranie skutočného zaťaženia vetrom na Pankráci.
Museli sa realizovať rozšírenia do štítov, nové stĺpy sa však nedali založiť, pretože sa musela rešpektovať existujúca päťpodlažná budova. Po zvážení iných variantov sme sa napokon priklonili k vzperadlám, ktorých vodorovnú silu preberajú predpäté oceľové ťahadlá ukotvené do železobetónového jadra.
Rozšírenie objektu východným smerom sa realizovalo iba predĺžením existujúcich konzol. Na západnej strane sa objekt rozšíril o nový rad stĺpov, ktoré sme kotvili na novej časti základovej skrine. Tá bola založená na širokoprofilových vŕtaných pilótach a k existujúcej skrini sa pripojila vodorovnými prútmi.
Sanácia konštrukcií
Zvýšené zaťaženie v hornej časti konštrukcie viedlo k zvýšenému namáhaniu stužujúcich konštrukčných prvkov. To znamenalo pomerne rozsiahle sanácie nadpraží dverných otvorov v nadzemnej časti, ďalej sanácie nadpraží v podzemných podlažiach, niektorých stien a všetkých stropov základovej skrine, ako aj zosilnenie priečnych nadzemných stužujúcich stien v mieste votknutia do základovej skrine. Väčšina sanácií železobetónových konštrukcií sa vykonala karbónovými pásmi a tkaninami, v niektorých prípadoch ich zosilnili železiarskou výstužou v dobetonávke.
Riešenie fasádneho plášťa
Pri stavbe tohto typu spadá do oblasti náročného konštrukčného riešenia aj fasádny plášť, ktorý musí okrem svojej základnej funkcie obalu budovy a zabezpečenia tepelnotechnických parametrov zvládnuť jednak namáhanie slnečným žiarením (najmä veľkoplošného zasklenia a pôsobenie extrémnych hodnôt tepelnej záťaže) a mimoriadne vysoké účinky tlaku a vetra, jednak všetky prejavy správania konštrukcie budovy (krútenie, ohyby, priame lokálne deformácie a ich kombinácie, dynamické prejavy aj reakcie statickej a tepelnej záťaže). Navyše, musí umožniť aj realizáciu požiadaviek vyplývajúcich z exponovaného architektonického riešenia formou veľkoformátového zasklenia na celú výšku podlažia. Pritom treba vziať do úvahy požiadavky na bezpečnosť osôb (dimenzie priečnikov a skiel plniacich funkciu zábradlia) aj na bezpečnosť z hľadiska požiarnej ochrany (celý objekt je vybavený sprinklerovým zariadením na kropenie fasád).
Zohľadnenie všetkých uvedených základných požiadaviek spočíva najmä v tom, že celý plášť je riešený ako sústava prefabrikovaných a kompletizovaných elementov (panelov) s rozmermi 3 × 3,75 m, zavesených nezávisle od kotiev a rektifikovateľných vo všetkých troch smeroch, umožňujúcich vykryť tolerancie v rozsahu ±50 mm (vertikálne) a ±35 mm (kolmo) a schopných reagovať aj na postupné zaťažovanie nosnej konštrukcie tým, že závesy majú rektifikačné skrutky s rozsahom minimálne ± 20 mm na vyrovnanie nielen elementov fasády, ale aj postupného sadania budovy.
Pre nás projektantov (pri tejto príležitosti uveďme aj inžiniera Kaprálka a inžinierku Kroftovú), ktorí sa s prestávkami venujeme budove City Tower v Prahe na Pankráci už dlhé roky, je satisfakciou, že budova sa v súčasnosti dokončuje. Budova vlastne prešla dvoma rekonštrukciami; keďže sa vzhľadom na svoju dlhú a komplikovanú históriu toľkokrát preverovala, skúmala a počítala, možno ju považovať za jednu z najbezpečnejších konštrukcií v Českej republike.
City Tower
Miesto: Praha 4-Pankrác
Funkcia: Administratívna budova s konferenčným centrom a vyhliadkovou reštauráciou
Investor: ECM Finance, a. s.
Architekt: Richard Meier & Partners, New York, USA
Spolupracujúci architekt: Ing. arch. Aleš Papp
Generálny projektant: Spojprojekt Praha, a. s.
Hlavný inžinier: Ing. Pavel Meloun
Hlavný architekt: Ing. arch. Václav Aulický
Hlavný statik: Ing. Pavel Zoubek
Generálny dodávateľ stavby: Združenie City Tower – Metrostav a PSJ holding
Fasádny plášť: Sipral, a. s.
Klimatizácia: Ekoklima, s. r. o.
Začiatok stavby: 09/2006
Kolaudácia stavby: 12/2007
Výška nad zemou: 109 m
Počet nadzemných podlaží: 27
Počet podzemných podlaží: 3
Celková kancelárska plocha: asi 44 000 m2
Plocha zasklené fasády: asi 30 500 m2
Počet parkovacích státí: okolo 890
Ing. arch. Václav Aulický, Ing. Pavel Zoubek
Foto: Dano Veselský
