Návrh trvalo udržateľnej výškovej budovy: Veža HOHO/TWIN CITY

Darya Haroshka, Karolína Sásiková

V súčasnosti je veľký záujem o trvaloudržateľný prístup k architektúre, implementovaný do stavebných konštrukcií, ktoré sú šetrnejšie k životnému prostrediu, minimalizujú ekologickú stopu budov a poskytujú optimálne podmienky na pohodlie obyvateľov. Požiadavky na trvaloudržateľné stavby vytvárajú pre architektov a stavebné spoločnosti nové výzvy týkajúce sa navrhovania stavebných konštrukcií, a tým stimulujú výskum smerom k inovatívnym  riešeniam. Výškové budovy, ktoré patria medzi najzložitejšie stavby z dôvodu sofistikovaných výpočtov statického zaťaženia, výpočtov dynamického zaťaženia, problémov s požiarnou bezpečnosťou atď., sa stávajú jedným z najnáročnejších typov stavieb aj z hľadiska uplatňovania princípov trvalej udržateľnosti. Z tohto dôvodu je návrh trvaloudržateľnej výškovej budovy, ktorá si v súčasnosti vyžaduje od architektov iný druh kreativity, hlavným predmetom záujmu autorov tejto štúdie.

Článok sa zameriava na moderné výškové budovy a riešenie otázky ich trvalej udržateľnosti. Z tohto dôvodu boli do štúdie vybrané na analýzu a porovnanie dve novostavby, ktoré sa nachádzajú len 46 kilometrov od seba, jedna v Bratislave a druhá vo Viedni. Obidve administratívne budovy majú podobnú výšku a podlahovú plochu, obe sa nachádzajú v podobnom mestskom prostredí a získali alebo ašpirujú na certifikáty zelených budov BREEAM alebo LEED. Konštrukčné prístupy týchto dvoch príkladov však predstavujú hlavný rozdiel v dôsledku výberu stavebného materiálu, ktorý taktiež ovplyvňuje celkový ekologický vplyv budov. Prvá budova je typickým príkladom výškovej stavby s hlavnou nosnou kostrou zo železobetónu, zatiaľ čo konštrukcia druhej pozostáva najmä z dreva (približne 75 %). Táto skutočnosť robí porovnanie relevantným a umožňuje rozlíšiť, ktoré z aplikovaných riešení je lepšie v prípade návrhu udržateľnej výškovej budovy.

Porovnanie týchto dvoch objektov sa uskutočnilo s dôrazom na udržateľnosť stavby z dlhodobého hľadiska. Je založené na deviatich parametroch: cena stavby, typ nosných konštrukcií, čas výstavby na mieste, riešenie obvodových stien a fasád, použitie prírodného materiálu, dispozičné riešenie podlahovej plochy, vetranie, koncept zdravého vnútorného prostredia, životnosť a scenáre konca života objektu. Ďalšia časť porovnania sa zakladá na kritériách dvoch certifikátov – BREEAM a LEED. V tomto prípade bolo na porovnanie vybraných desať korelačných kritérií z každej certifikácie, ktoré sa vzťahujú na rovnaké oblasti trvaloudržateľného projektovania budov: energetika, hospodárenie, zdravie a pohoda vnútorného prostredia, doprava, voda, materiály, využívanie pôdy a ekológia, odpad, znečistenie a inovácie.

Porovnanie odhaľuje päť podobností medzi týmito dvoma príkladmi budov. Po prvé typ hlavnej nosnej konštrukcie je podobný v oboch budovách – jadro zo železobetónu, ktoré je typické pre výškové budovy. Po druhé obe budovy mali podobné obdobie výstavby na mieste, a to približne 2 – 3 roky. Čas výstavby na mieste je faktor, ktorý môže ovplyvniť cenu stavebných prác a závisí od konštrukčných riešení. Pôdorysy sú navrhnuté tak, aby boli čo najflexibilnejšie v obidvoch budovách a dali sa tak ľahko prispôsobiť novým funkciám a budúcim potrebám nájomcov. V oboch budovách sa uplatňuje podobný systém vetrania s rekuperáciou tepla. Toto riešenie je vysokonáročné na energiu, a preto je otázne pre koncepciu drevených budov. V obidvoch príkladoch sa berie do úvahy fyzické a duševné zdravie obyvateľov budov, ktoré je implementované do koncepcie zdravého vnútorného prostredia.

Rozdiely sa zistili v štyroch nasledujúcich parametroch. Cenový rozdiel výstavby medzi týmito dvoma príkladmi je takmer 10 miliónov EUR, čo je významný rozdiel vzhľadom na konštrukčné podobnosti týchto dvoch budov. Cena je faktor, ktorý ilustruje výsledok praktických riešení architektov a stavebných inžinierov a predstavuje dôležitú otázku záujmu stavebných dodávateľov.  Riešenia obvodových stien a fasád sú rôzne. Objekt Twin City Tower má fasádu, ktorú možno ľahko demontovať z hlavnej nosnej konštrukcie, čo predstavuje možnosť predĺženia životnosti stavby. Na druhej strane HoHo má obvodové steny pozostávajúce z prefabrikovaných panelov spojených s obvodovými nosnými stĺpmi z lepeného vrstveného dreva, s ktorými tvoria jeden celok, a preto nie je možné ich jednoducho rozobrať. Využitie prírodného materiálu je dôležitý faktor pri hodnotení trvaloudržateľného navrhovania budov. Prírodný materiál sa používa v obidvoch stavbách, ale v budove vo Viedni je tento podiel výrazne vyšší, a teda výhodnejší. V neposlednom rade tu máme parameter scenára konca života objektu, a ten sa dá ľahšie odhadnúť v prvom príklade budovy v Bratislave vďaka typickej nosnej konštrukcii, ktorá je spoločná pre výškové budovy. V druhom príklade však inovatívny prístup k stavebným prvkom a zatiaľ neobvyklý typ stavebnej konštrukcie, ktorá pozostáva hlavne z prefabrikovaných drevených prvkov, neponúka dostatok informácií a sťažuje presné odhady scenárov po skončení životnosti budovy.

Výsledky štúdie odhaľujú užitočné riešenia pre návrh udržateľnej výškovej budovy. Pre obidva príklady sa však odporúča ďalšie monitorovanie a hodnotenie výkonnosti objektov, aby sa kontrolovalo správne používanie a údržba navrhnutých budov, a tým sa vylúčili možné faktory vrátane faktorov spôsobených užívateľmi budov, ktoré môžu negatívne ovplyvniť udržateľnosť budov a zvýšiť ich vplyv na ekológiu.

Kľúčové slová: udržateľnosť, konštrukcia, výšková budova, inovácia, krížovo laminované drevo