Heliport HEMS 1 Fakultní nemocnice Brno

• Foto

Vzhledem k tomu, že přistávací plocha je v úrovni 10 m nad terénem, bylo nutné navrhnout i přístupovou vertikálu s lůžkovým výtahem a nezbytným zázemím. Vzhledem k okolnostem byla zvolena vyšší dimenze heliportu, která umožňuje provoz vrtulníků až do hmotnosti 6,4 tuny. Heliport tak je zcela univerzální a použitelný i v případě přírodních katastrof, kdy jsou využívány také vojenské vrtulníky. Konstrukce je koncipována jako monolitická deska podepíraná sloupy, jejichž vzpěrná tuhost bude zajištěna šroubovicovou deskou. Toto řešení umožňuje bezproblémový transport pacienta v případě, že by došlo k poruše výtahu a současně nabízí i efektivní využití volného prostoru pod provozní plochou heliportu jako parkovacích stání pro osobní automobily. Součástí návrhu je logicky i řešení transportu pacienta od heliportu do urgentního příjmu v 1. NP budovy L a s tím spojené nutné úpravy komunikace podél budovy CH. Transport bude probíhat po chodníku s dostatečnou šířkou, jenž je v celé délce krytý proti nepříznivým vlivům povětrnosti. Manipulační plocha před vstupem do urgentního příjmu pak je rovněž zastřešena.

ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ OBJEKTU
Stěžejním objektem je budova heliportu s přilehlou komunikační vertikálou. Její základní hmota akcentuje funkci. Masivní kruhová deska provozní plochy heliportu, která je umístěna ve výšce cca 10 m nad terénem, dává základ válcovitému tvaru s vnitřní šroubovicí a středovým tubusem. Systém podpůrných sloupů je posunut dovnitř válce, což při uvažovaném použití lehkého samonosného kovového „síťového“ pláště zvýrazní linie šroubovice a konstrukci tak opticky odlehčí. Výhledově se nabízí možnost porůstání zelení, což by celé stavbě dodalo zcela originální výraz. Komunikační vertikála pak je ve zřetelném kontrastu se surovou hmotou samotného heliportu, s povrchovou úpravou fasády silikonovou omítkou na kontaktním zateplovacím systému. I zde, na schodišťové části, však je použito síťového opláštění. Celek tak je optimální vyváženou reakcí na organické křivky kampusu na straně jedné a přísný monotónní výraz hmoty nemocnice na straně druhé.

DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ OBJEKTU
Vzhledem k charakteru stavby se dispoziční řešení omezuje na vazbu heliport–vertikála a vertikála–koridor. V úrovni provozní plochy heliportu (4. NP) je v komunikační vertikále navržena tzv. předávací místnost, kde bude docházet k předání pacienta od letecké záchranné služby personálu urgentního příjmu. O patro níž je situováno hygienické zázemí a sklad pro potřeby letecké záchranné služby. Ve 2. NP je potřebné technické zázemí v podobě rozvodny NN a pohotovostního skladu oddělení urgentního příjmu. V úrovni přízemí je pak k dispozici další skladový prostor pro potřeby údržby heliportu. Výstup z vertikály (jak ze schodišťového prostoru, tak z výtahu) přímo navazuje na krytý spojovací koridor, který vyústí až v krytém prostoru před vstupem do urgentního příjmu.

Návrh přístupového koridoru zajišťuje základní ochranu před povětrnostními vlivy při transportu pacienta z místa heliportu v délce cca 85 m. Koridor je zcela rovný a v místě vjezdu na stávající parkoviště bude přerušen v nezbytné šířce a přizpůsoben pro vjezd běžných vozidel do výšky 2,5 m. Přerušení se týká pouze boční konstrukce. Střešní konstrukce zůstala průběžná.

Stávající zastřešení vstupu urgentního příjmu bylo zcela nevyhovující a neadekvátní pro pozemní transport pacienta od heliportu. Nové zastřešení bude mít dostatečné proporce, které zajistí jednak plynulou návaznost na spojovací koridor a jednak také bezpečné kryté vykládání pacientů ze sanitek. Volný prostor pod provozní plochou heliportu bude využit pro parkovací stání o kapacitě až 66 míst s vazbou na schodiště ve vnitřním tubusu, ale i na schodiště komunikační vertikály.

TECHNICKÉ A KONSTRUKČNÍ ŘEŠENÍ
Založení
Založení heliportu a vertikály je hlubinné, na vrtaných velkoprůměrových železobetonových pilotách. Základy pro stožáry světelných návěstidel přibližovací soustavy jsou tvořeny plošnými železobetonovými patkami. Všechny betonové konstrukce byly armovány výztuží B 500B. Bednění bylo provedeno na vrstvu podkladního betonu třídy C12/15 v tl. min 100 mm.

Heliport
Založení sloupů heliportu je provedeno na vrtaných pilotách o průměru 900 mm, vyztužených armokošem. Délka pilot pro všechny sloupy je stejná, a to 20 m. Pro stanovení délky pilot heliportu je důležitá únosnost na plášti z důvodu špatných základových podmínek. Při vrtání pilot musel být přítomen odpovědný geolog, který určil shodu geologie s předpoklady ve výpočtu.

Hlava piloty je tvořena železobetonovou patkou o rozměrech 1,2 × 1,2 × 1 m, do které jsou sloupy vetknuty prostřednictvím startovací výztuže. Výšková úroveň horní hrany patek je stejná –0,100.

Založení sloupů heliportu nad podzemním koridorem je řešeno pomocí roznášecích trámů z předpjatého betonu o rozměrech 1,5 × 1,0 m. Tyto jsou uloženy na dvou pilotách průměru 900 mm. Spodní hrany trámů jsou přizpůsobeny hloubce stávajícího podzemního koridoru, předpoklad je +0,300 pro jeden trám a –0,600 pro druhý.

Jádro tubusu je založeno na předpjaté betonové desce o rozměrech 12,0 × 14,5 × 0,8 m. Deska je založena na 11 pilotách o průměru 900 mm. Horní hrana desky je ve výškové úrovni –0,100.

Svislé boční stěny heliportu jsou založeny plošně na základových pasech z betonu C25/30 XC2 XF4 o rozměrech 0,95 × 0,6 m.

Piloty jsou provedeny z betonu C25/30 XA1, patky z betonu C25/30 XC2 XF4. Roznášecí trámy a deska jsou provedeny z betonu C30/37‑XC2, XF4. Předpínací výztuž roznášecích prvků je – certifikovaný lanový předpínací systém včetně kotevního systému, splňující Euronormu 138‑79. Minimálně musela být použita předpínací lana Y1770S7 (Ls d = 15,7 mm – 1 570/1 770 MPa) s velmi nízkou relaxací.

V roznášecích trámech je pět kusů dvanáctilanových kabelů. V roznášecí desce potom 12 kusů. Z důvodu nízkých průřezů trámu a desky (nedostatečný prostor mezi horním povrchem podzemního koridoru) bylo nutné předpínat po etapách, aby nedošlo k tahovému poškození horního povrchu trámu.

Před betonáží roznášecích trámů a desky bylo nutné podepřít strop podzemního koridoru, aby nedošlo k jeho poškození.

V místě základových patek a pásu byl proveden podkladní beton C12/15 tloušťky 100 mm. Ty části základových konstrukcí, které nejsou založeny v nezámrzné hloubce, musely být sníženy vrstvou prostého betonu, jehož spodní hrana je v hloubce –1,200. Jedná se především o pásy pod lokálními obvodovými stěnami.

Roznášecí trámy a desky jsou v místě podzemního koridoru betonovány na separační vrstvu z extrudovaného polystyrenu minimální tloušťky 100 mm. Patky stožárů naváděcích světel jsou založeny plošně, s konstrukčním vyztužením. Jejich rozměr je 1,5 × 1,5 × 1,2 m.

Komunikační vertikála
Založení svislých nosných prvků komunikační vertikály je realizováno deseti velkoprůměrovými pilotami (∅ 600 mm, délka 15 m). Pro stanovení délky pilot heliportu byla důležitá únosnost na plášti z důvodu špatných základových podmínek. Pro provádění platily stejné podmínky jako v případě heliportu.

Piloty jsou svázány železobetonovými převázkami průřezu 800 × 800 mm. Kvůli dojezdu výtahu jsou převázky v rozdílných výškových úrovních, horní hrana nižší převázky má výškovou kótu 278,50 m n. m., horní hrana vyšší převázky pak na úrovni 279,90 m n. m. Vyrovnání výškového rozdílu převázek bylo realizováno monolitickou železobetonovou stěnou výšky 1,4 m a tloušťky 500 mm. Do této stěny jsou vetknuty základové pasy (převázky pilot) průřezu 800 × 800 mm s horní hranou na 279,90 m n. m. 

Beton základové desky je C25/30‑XC2, XF2, beton pilot C25/30‑XA1, beton převázek a stěn C25/30‑XC2,XF2 a beton základových stěn C25/30‑XC3,XF2.

SVISLÉ KONSTRUKCE
Veškeré nosné i ztužující konstrukce tělesa heliportu a komunikační vertikály jsou navrženy jako železobetonové, monolitické.

Heliport
Konstrukce objektu heliportu je tvořena stěnovými, prutovými a deskovými nosnými železobetonovými prvky. Tvoří samostatný dilatační celek, jehož prostorová stabilita je zajištěna tuhým jádrem (tubusem).

Železobetonový tubus nadzemního heliportu je tvořen válcem s podstavou o průměru 9 750 mm (ke střednicové rovině). Tloušťka stěny je konstantní a činí 250 mm. Tubus je opatřen dveřními otvory, kterými je možno vstupovat z rampy do schodišťového prostoru uvnitř tubusu. Schodiště je však navrženo pouze jako výhledové řešení (viz dále), takže otvory jsou provizorně zazděny. Otvory jsou umístěny v různých výškových úrovních v závislosti na výškové úrovni rampy. Tubus je proveden z betonu C30/37 XC3 XD1 XF2 a vyztužen vázanou výztuží B 500B. Do bednění byla vložena vylamovací výztuž, sloužící k potenciálnímu monolitickému napojení schodiště na jeho vnitřní stěnu.

Železobetonové sloupy, podpírající desku rampy v jednotlivých podlažích a střešní desku jsou stejné délky. Průřez sloupů je obdélníkový s rozměry 800 × 300 mm. Na pilotách je nabetonována hlavice o rozměrech 1,2 × 1,2 × 1,0 m, do které je sloup vetknut. Horní hrana hlavice pilot je na úrovni –0,1 m. Sloupy jsou provedeny z betonu C 30/37 XC3 XD1 XF2 a vyztuženy vázanou výztuží B 500B.

Lokální obvodové stěny probíhají od střechy až na terén. Jsou navrženy mezi sloupy 3 až 5, částečně mezi sloupy 8 a 9 a plně mezi sloupy 9 a 10. Plní funkci protipožární ochrany.

Komunikační vertikála
Konstrukce komunikační vertikály je tvořena monolitickou deskostěnovou železobetonovou konstrukcí. Tvoří samostatný dilatační celek, jehož prostorovou stabilitu zajišťují tuhé stropní desky a deska střešní, které roznášejí vodorovná zatížení do vnějších stěn. Vnější stěny komunikační vertikály jsou řešeny jako monolitické železobetonové s tloušťkou 200 mm, třída betonu C25/30 XC1, výztuž vázaná B 500B.

VODOROVNÉ KONSTRUKCE, SCHODIŠTĚ, STŘECHA
Vodorovné konstrukce heliportu
Stropní deska monolitické bezhlavicové spirálovité rampy má půdorys mezikruží s vnějším průměrem 37,7 m a vnitřním průměrem 5 m. Tloušťka desky činí 300 mm. Při vnějších okrajích je deska lemována parapetním nosníkem výšky 500 mm (od horní hrany desky) a tloušťky 250 mm. Deska rampy je ve 3. NP ukončena mezi sloupy 6 a 7 opět pomocí parapetního nosníku zabraňujícího pádu vozidel a osob.

Spirálovitá deska rampy je při vnitřním okraji uložena do železobetonové konstrukce tubusu a na železobetonových sloupech, jejichž svislá osa protíná průsečíky modulových os s kružnicí o poloměru 15,85 m a středem totožným se středem heliportu.

Na dolním konci je rampa vetknuta do základového pasu v celé její šířce. Základový pas je široký 1,2 m a vysoký 0,8 m, z betonu C25/30‑XC2, XF2.

Monolitická železobetonová bezhlavicová střešní deska heliportu tvoří nosnou konstrukci střešního pláště. Střecha slouží, jako přistávací plocha vrtulníku o celkové hmotnosti 6,4 t. Deska je kruhového půdorysu s průměrem 37,7 m a má konstantní tloušťku 400 mm. Je provedena v jednostranném spádu 1 %, z betonu C30/37 XC3 XF2 vyztuženého vázanou výztuží B 500B.

Vodorovné konstrukce komunikační vertikály
Stropní konstrukce nad 1. NP a 2. NP komunikační vertikály jsou tvořeny monolitickými železobetonovými deskami konstantní tloušťky 200 mm. Desky jsou vynášeny vnějšími stěnami, stěnami výtahového jádra a železobetonovými stěnami ocelového schodiště. Jsou provedeny z betonu C25/30 XC1 vyztuženého vázanou výztuží B500B.

Střešní konstrukce je tvořena monolitickou železobetonovou deskou konstantní tloušťky 200 mm, uloženou na stěnový systém vertikály. Zastropení výtahové šachty je tvořeno železobetonovou monolitickou deskou tloušťky 150 mm. Je provedena z betonu C25/30 XC1 vyztuženého vázanou výztuží B 500B.

Konstrukce rampy mezi komunikační vertikálou a přistávací plochou heliportu je ocelová (S235J0). Nosnou konstrukci lávky tvoří tři nosníky IPE240 a dva krajní nosníky U240. Tyto nosníky jsou na obou stranách lepenými kotvami kotveny do betonu. Pororošt má profil nosného pásku 60 × 5 mm, rozteč ok je 33 × 33 mm.

Schodiště heliportu
Schodiště uvnitř tubusu heliportu je navrženo pouze jako výhledové řešení pro zvýšení komfortu uživatelů parkoviště. V rámci této investiční akce tedy nebylo realizováno. Je uvažováno jako deskové monolitické, vetknuté do stěny tubusu prostřednictvím vylamovací výztuže. Tloušťka podest činí 200 mm, tloušťka desky schodišťového ramene 100 mm. Schodišťové stupně budou dodatečně nadbetonovány. Schodiště bude provedeno z betonu C25/30 XC3 a vyztužené vázanou výztuží B 500B.

Schodiště komunikační vertikály
Schodiště komunikační vertikály je navrženo jako ocelové (S235J0) s pororoštovými stupni o šířce 1 200 mm. V patrech jsou schodnice připojené k profilu HEB200, který přenáší zatížení do ŽB stěn. Na straně podest pak k profilu U200. Podlaha podest je z pororoštu 50 × 5 s roztečí oka 33 × 33 mm. Podesty jsou tvořeny profily HTR 100 × 100 × 4, na jedné straně vetknutými právě do profilů U200 a na druhé straně (vnější) podpíranými dvěma sloupy z profilů HTR 100 × 100 × 4. V přízemí jsou schodnice i sloupy kotveny do základové desky.

Vyrovnávací schodiště mezi komunikační vertikálou a parkovištěm pod heliportem je rovněž ocelové (S235J0). Tvoří jej dva nosníky U240, ty jsou v místě schodiště zalomené a tvoří zároveň schodnice. Schodišťové stupně jsou z rovnoramenných úhelníků 70 × 7 a pororoštu 40 × 4 s roztečí oka 33 × 33 mm. Pororošt ve zbytku lávky má profil nosného pásku 60 × 7 a je uložen na příčných nosnících o profilu U240. Rozšíření lávky je podpíráno též profily U240. Lávka je na obou stranách kotvena lepenými kotvami do betonových stropů.

Střecha heliportu
Střechu novostavby heliportu tvoří samotná přistávací plocha. Na stropní konstrukci s konstantním spádem 1% je provedena hydroizolační vrstva tvořena mechanicky vysoce odolnou folií z měkčeného PVC. Tato je ochráněna antivibrační vrstvou z XPS desek, na níž je vybetonována roznášecí deska přistávací plochy. Odvodnění je řešeno žlabem lemujícím celý obvod plochy, který je ve dvou místech rozšířen pro bezproblémové napojením na svody.

Střecha komunikační vertikály
Pro zastřešení novostavby komunikační vertikály je navržena klasická jednoplášťová plochá střecha. Hydroizolační vrstva je tvořena folií z měkčeného PVC, tepelně‑izolační a spádová vrstva s konstantním sklonem 2 % je tvořena deskami a klíny z EPS, pojistná hydroizolace pak modifikovaným asfaltovým pásem. Odvodnění střešních ploch je řešeno venkovním žlabem a svodem. 

ZÁKLADNÍ ÚDAJE:

• Objednatel: Fakultní nemocnice Brno
• Zhotovitel: IMOS Brno, a. s.
• Zpracovatel projektové dokumentace: LT PROJEKT, a. s.
• Termín výstavby: 1/2015 – 8/2015

Z podkladů LT Projekt a. s.

Heliport HEMS 1 of the University Hospital Brno
The project addresses the issues of the main heliport of Helicopter Emergency Medical Services (HEMS 1) for the University Hospital in Brno, especially in relation to its absolute and unrestricted functioning of the emergency department and trauma centre. For operational reasons, localization is clearly defined in place of the existing ground emergency heliport, it means between the building Z and the area of the university campus. The reason for this investment was the fact that the existing heliport did not meet the conditions for further official operation. Old heliport served only as a temporary solution for emergency situations. Within the study, two basic alternatives of solutions were developed. The first option was a simple reconstruction of the heliport in a ground form. It was a simple solution, but not universal, because it only met the conditions of daily operation, so the heliport could not be considered a main. The second option, therefore, addresses the elevated heliport that will meet even the conditions for night operations and was chosen for implementation. Thus heliport HEMS will be used for helicopter operations using visual approach procedures at day and night.

Autor

• Bc. Fejfar Vítězslav