Elastyczną, ciepłą ramkę można znaleźć w dwóch najnowszych projektach BIG
Na pytanie, jak będzie wyglądał zrównoważony budynek przyszłości, nie ma tylko jednej odpowiedzi – jest wiele różnych informuje Bjarke Ingels Group. Fakt, że projekt nowej siedziby BIG w porcie w Kopenhadze autorstwa duńskich architektów jest w przeważającej mierze wykonany z betonu o obniżonej emisji CO2, podczas gdy Skypark Business Centre na lotnisku w Luksemburgu jest konstrukcją z drewna klejonego krzyżowo, może wydawać się sprzecznością tylko na pierwszy rzut oka. Oprócz wysokich standardów w zakresie zrównoważonego rozwoju, oszczędzania zasobów i efektywności energetycznej, te dwie nieruchomości mają jeszcze coś wspólnego: izolacyjne szyby zespolone z ramkami dystansowymi Super Spacer®.
Główna siedziba BIG w Nordhavn w Kopenhadze to esencja industrializmu
Od kilku lat Kopenhaga przekształca dawny obszar portowy Nordhavn w zrównoważoną dzielnicę miejską, miasto krótkich dystansów dla 40 000 osób i terenem do testowania ekologicznych technologii. Kiedy BIG przedstawił plany nowej głównej siedziby na końcówce mola Sundmolenpiers w Nordhavn, pierwszą reakcją ze strony rady miasta była odpowiedź „nie”. Betonowa wieża o wysokości 27 metrów nie wydawała się wystarczająco zrównoważona i atrakcyjna dla decydentów w tym ekologicznym mieście, którego celem jest osiągnięcie neutralności pod względem emisji CO2 do 2050 roku.
Rzeczywiście, na pierwszy rzut oka ta neo-industrialna estetyka z potężnymi odsłoniętymi betonowymi belkami wydaje się być bardziej hołdem dla samego materiału budowlanego o niszczycielskim wpływie na bilans klimatyczny niż dla zrównoważonego budownictwa. Ani tynk, ani okładzina elewacyjna nie łagodzą purystycznej interakcji betonowych elementów nośnych i szklanych powierzchni od podłogi do sufitu. Od dachu w dół do molo, kondygnacje kończą się pochyłymi balkonami, które są połączone okrągłymi schodami awaryjnymi i oferują wyjątkowe widoki na Öresund. To, że trapezoidalny budynek ma cztery kondygnacje na zewnątrz, ale wewnątrz dwa razy więcej kondygnacji do pracy, wynika ze zwężającej się działki o małej powierzchni. Aby stworzyć jak najwięcej przestrzeni, przestronności i łącznie 4 800 m2 powierzchni biurowej, siedem antresol zostało przesuniętych względem siebie i ułożonych kaskadowo. Czarne stalowe schody, które wydają się zmieniać kierunek w nieuporządkowany sposób, tworzą przestrzenne i wizualne połączenie. Stropy pięter wsparte są na centralnych kolumnach z naturalnego kamienia, wykonanych ze skandynawskiego granitu i włoskiego marmuru.
Wysokowydajne szyby zespolone jednoczą w sobie izolację termiczną, kontrolę nasłonecznienia i przepuszczalność światła
Firma Eiler Thomsen Alufacader wyprodukowała szklaną elewację słupowo-ryglową z wytłaczanego surowego aluminium. Około 500 sztuk potrójnych szyb zespolonych na wysokość kondygnacji do 2 879 milimetrów, a także szklane drzwi przesuwne o wysokości trzech metrów i szklane drzwi przeciwpożarowe dostarczyła Firma Glaseksperten A/S.
Współczynnik U elewacji wynosi 0,18 W/ (m2K), współczynnik Ug oszklenia wynosi 0,6 W/(m2K), a współczynnik Uw okien wynosi 0,8 W/(m2K). Szkło Pilkington Suncool 70/40 zastosowane w szybach zespolonych to wysokowydajne szkło powlekane, które łączy w sobie doskonałą izolację termiczną z kontrolą nasłonecznienia i wysoką przepuszczalnością światła; są to istotne właściwości dla ubogich w światło dzienne, skandynawskich zimowych miesięcy i długich słonecznych letnich dni. Jako ciepłą ramkę dystansową Glaseksperten wybrał Super Spacer® T-Spacer™ Premium Plus firmy Edgetech/Quanex. Menedżer ds. marketingu Louise Præstholm komentuje: – Super Spacer jest bardzo wydajny w produkcji ze względu na swoją elastyczną, pozbawioną metalu kompozycję, ponieważ upraszcza aplikację i zmniejsza potrzebę pracy ręcznej. Jego elastyczność strukturalna umożliwia również precyzyjne dopasowanie podczas montażu, co redukuje obciążenia działające na szkło. Co więcej, Super Spacer przyczynia się do zwiększenia efektywności energetycznej i trwałości produktu końcowego poprzez poprawę wydajności cieplnej i zminimalizowanie kondensacji.
70 procent betonu ma obniżoną emisję CO2
Po odrzuceniu wniosku o budowę, BIG rozpoczął negocjacje i szczegółowo przedstawił koncepcję zrównoważonego rozwoju. Aby osiągnąć najlepszy możliwy bilans CO2 dla okresu użytkowania w ramach planowanej certyfikacji DGNB Gold, w Sundmolenpier zastosowano beton z zredukowaną emisją CO2 o około 70 procent. Już od 2017 r., kiedy to opracowano pierwsze plany nowej głównej siedziby, zespół prowadził rozmowy z duńskim producentem cementu Aalborg Portland, który prowadził badania nad cementem o obniżonej emisji CO2 Materiał budowlany sprzedawany obecnie pod nazwą FUTURECEM® przyczynia się do 30-procentowej redukcji emisji CO2 w porównaniu do konwencjonalnego cementu portlandzkiego, ponieważ 35 procent energochłonnego klinkieru zastąpiono wapieniem i kalcynowaną gliną.
Ponieważ zielony beton jest nieco bardziej gęsty, wspólnie z wykonawcą budynku w stanie surowym LM Byg A/S i dostawcą betonu Unicon opracowano specjalne procesy produkcji i deskowania, aby móc odlewać ściany i masywne belki o wadze do 100 ton z betonu wylewanego na miejscu. Belki o wysokości około 3,6 metra i długości 20 metrów są wykonane jako konstrukcja warstwowa z 500-milimetrowego betonu zbrojonego, 350-milimetrowej warstwy izolacyjnej i 100-milimetrowej betonowej powłoki licowej.
Dlaczego beton, a nie konstrukcja drewniana? Surowe, słone środowisko w odsłoniętym miejscu jest trudne dla każdego materiału, ale zespół BIG uważa, że wyzwania związane z korozją i wilgocią byłyby znacznie trudniejsze do rozwiązania w przypadku konstrukcji drewnianej. Ponadto budynek miał nawiązywać do materiałów użytych w sąsiednich budynkach portowych.
Zdolność betonu do magazynowania ciepła jest wykorzystywana do regulacji temperatury. Budynek jest ogrzewany i chłodzony wyłącznie poprzez aktywację rdzenia betonowego i pasywną wentylację. Pale energetyczne są wykorzystywane jako źródło ciepła, a pompa ciepła jest zasilana energią elektryczną z własnego systemu fotowoltaicznego budynku.
Istnieje więcej powodów pozostawienia powierzchni bez obróbki, niż tylko te estetyczne. Z biegiem lat odsłonięty beton poprzez karbonatyzację może ponownie wiązać szkodliwy dla klimatu CO2. W tym procesie dwutlenek węgla reaguje z wodorotlenkiem wapnia w betonie i tworzy węglan wapnia, czyli wapień. Także ten efekt ma częściowy udział do poprawy bilansu ekologicznego budynku.
Skypark Business Centre South z potężną drewnianą konstrukcją hybrydową
Skypark Business Centre South na lotnisku Findel w Luksemburgu, również zaprojektowany przez Bjarke Ingels Group, stanowi wyraźny kontrast wobec betonowego minimalizmu siedziby BIG. Podczas gdy podziemne obszary tego budynku o niemal zerowym zużyciu energii są wykonane głównie z betonu zbrojonego, nadbudowa o wysokości 30,5 metra jest jedną z największych konstrukcji drewnianych w Europie. Zamiast pojedynczej, wydłużonej bryły, budynek, składający się z dwóch trzypiętrowych konstrukcji, wije się wzdłuż lotniska na długości 365 metrów. Projekt nie tylko optymalizuje powierzchnię użytkową, ale poprzez geometryczny zygzakowaty raster tworzy oddzielne, zalane światłem wewnętrzne dziedzińce zapewniające maksymalną ilość światła dziennego. Górna konstrukcja budynku została obrócona o 180 stopni, tworząc bujne zielone dachy i tarasy na trzech poziomach. Sztuczne biotopy zapewniają przestrzeń dla flory i fauny, służą do zbierania wody deszczowej, zmniejszają obciążenie chłodnicze w budynku, a także mają na celu poprawę mikroklimatu i jakości powietrza.
Podwójna elewacja dla optymalnej ochrony przed ciepłem, hałasem i słońcem
Skypark został wykonany z energooszczędną podwójną elewacją. Zewnętrzna warstwa elewacji składa się z zygzakowato rozmieszczonych przezroczystych i nieprzezroczystych elementów chroniących przed hałasem i wiatrem. Wewnętrzna elewacja słupowo-ryglowa z potrójnymi szybami zespolonymi zapewnia dodatkową izolację cieplną, a w przestrzeni między elewacjami zamontowano indywidualnie sterowane żaluzje. Parter został wykonany w optyce szklenia strukturalnego i dla wyższych pięter oddziałuje jako lekki, przezroczysty cokół. Jak wszędzie w budynku tak i na parterze krawędzie są zaokrąglone i pozwalają na niezakłócony panoramiczny widok.
Wysokie na kondygnację, wklęsłe i wypukłe gięte szyby zespolone w narożnikach szklanej elewacji, zostały wyprodukowane na zlecenie konstruktora fasady Kyotec Luxembourg przez firmę Finiglas z Münsterland. Każdy narożnik składa się z czterech szyb o wymiarach 2999 na 4861 milimetrów i promieniu 7698 milimetrów. Aby zmontować wygięte szyby pod występem 2602 milimetrów, firma Heavydrive, specjalista w dziedzinie montażu, była na miejscu z systemem ssania próżniowego VSG 1300 KR i systemem przeciwwagi Konter 3000.
Wymagana wydajność szkła i wartość współczynnika Ug poniżej 0,5 W/m²K były możliwe tylko przy zastosowaniu potrójnych szyb zespolonych i specjalnych powłok termicznych i przeciwsłonecznych. Struktura szyby z Guardian Ultra Clear jako szkłem bazowym składa się z laminowanej szyby bezpiecznej o grubości 13,52 milimetra z różnymi powłokami przeciwsłonecznymi po stronie nawietrznej, powłoki termoizolacyjnej na środkowej szybie o grubości 6 milimetrów oraz laminowanej szyby bezpiecznej o grubości 17,52 milimetra, częściowo z międzywarstwą dźwiękochłonną.
Szyby nie są wkładane do ramy, ale są mocowane w zespoleniu krawędzi za pomocą złącza Siltal powszechnie stosowanego w krajach Beneluksu. – Szklana elewacja została w rzeczywistości zaprojektowana jako szklenie strukturalne, ponieważ trwałość połączenia jest realizowana przez zespolenie krawędzi, a tylko laminowana szyba bezpieczna po stronie pomieszczenia jest zamontowana na słupie – mówi Mirko Heeringa, kierownik projektu w Finiglas.
Ramki dystansowe Super Spacer® – zalety w procesie produkcji i skuteczność w szybach zespolonych
Pomimo tego, że produkcja Finiglas jest także nastawiona na duże formaty, potrójne szyby są czymś wyjątkowym. Każda z ponad 160 giętych potrójnych szyb zespolonych, które Finiglas dostarczył do Luksemburga, waży ponad 1300 kilogramów. – W przypadku tego projektu wymagania dotyczące powtarzalności i obsługi były szczególnie wysokie. W celu łączenia tych 130 szyb mieliśmy każdorazowo pięć pojedynczych tafli o wadze do 600 kilogramów wiszących na dźwigu, które musiały być precyzyjnie laminowane i izolowane. Nasze procesy musieliśmy odpowiednio dostosować do takiej wagi i takich rozmiarów szyb. Na przykład zaprojektowano specjalne narzędzia i osprzęt do obsługi – zauważa Heeringa.
Finiglas zastosował jako ramkę dystansową 16 mm „Super Spacer® TriSeal™ Flex black” firmy Edgetech/Quanex. – Flex ma dla nas kilka zalet w produkcji szkła izolacyjnego – potwierdza Heeringa i dodaje: – Jest ona nieco mocniejsza niż produkty Super Spacer, których zwykle używamy, więc przy nakładaniu drugiej i trzeciej tafli zawsze pozostaje stabilna i precyzyjnie umiejscowiona. Christoph Rubel, European Technical Manager w firmie Edgetech Europe GmbH w Heinsbergu, podkreśla właściwości Super Spacer® w szybie zespolonej: – W 16-tomilimetrowej przestrzeni pomiędzy taflami wiatr i obciążenia klimatyczne mogą dużo zdziałać. W tym miejscu ramka dystansowa wykonana ze strukturalnej pianki silikonowej naprawdę się sprawdza dzięki swojej elastyczności i stuprocentowej sprężystości. Elastyczny materiał silikonowy utrzymuje stabilne zespolenie krawędzi, gwarantując w ten sposób wydajność energetyczną i trwałość izolacyjnej szyby zespolonej.
