Vědecko-technický park Roztoky – systém „box in box“ v praxi

• Foto

Původně se jednalo ze strany investora o relativně standardní zadání komerčně pronajímané administrativní budovy na území určeném k tomu územním plánem na kraji Roztok v části Žalov. Vymezený prostor investorem pro budovu byl stísněný a představy o budoucím fungování objektu bez znalosti budoucích nájemců jen v hrubých obrysech. V okamžiku kdy celý provoz objektu začal dostávat přesnější údaje, celý kontrast povahy požadovaných jednotlivých funkčních celků v domě postupně krystalizoval do nutnosti hledání netradičních řešení. Na projekt bylo původně vydané stavební povolení a následně vypracována dokumentace na změnu stavby před dokončením, protože se objevil konkrétní zájemce o prostory objektu Strojní fakulta ČVUT a její partneři. Nový nájemce žádal implantovat do původní hmoty budovy nový provoz pro měření a homologaci spalovacích a hnacích pohonných jednotek včetně dvouosé válcové brzdy. Pro takto vysoce specializované provozy existuje jen několik málo realizací v Evropě a ve světě vůbec. Bylo nutné provést tedy důkladná studia již realizovaných podobných provozů v dosažitelné vzdálenosti v Evropě. Budoucí nájemce sestavil krátký výčet požadavků na energetické nároky provozu a projektanti speciálních profesí jej poté doladili.

ARCHITEKTONICKÝ NÁVRH
Koncept architektonického návrhu od počátku počítal s horizontální kvádrovou hmotou výškově rozčleněnou na ustoupený dvoupodlažní sokl a materiálově odlišné vyšší podlaží. Směrem k hlavní komunikaci byla navržena výrazná fasádní stěna vystupující z jádrové hmoty budovy do volného prostoru před vstupní fasádou. Do této stěny byla poté promítnuta výrazná pásová horizontální okna různých velikostí opatřená šambránami z obkladových fasádních desek. Celá vstupní partie domu byla ustoupena a hmotově prolomena. Dvě prázdná atria prostupující budovu v původním konceptu po výšce byla postupně nahrazena výraznými motivy vertikálních schodišťových prostorů. Ve spodní dvoupodlažní technologické části domu je jen minimum oken. Původně byla soklová část v návrhu i v prováděcím projektu obložena velkoformátovými panely ze sklovláknobetonu opatřenými na povrchu profilovanými matricemi Reckli. Po finančním krachu vybraného dodavatele těchto obkladových desek byla nakonec spodní část objektu provedena klasickým kontaktním systémem se stěrkovou omítkou STO Betonoptik. Vrchní část objektu je obložena velkoformátovými deskami Fundermax exterrior. Dům má hladké přesně rozvržené fasády se stínícími předokenními žaluziemi. Směrem k římse stoupá procento prosklených ploch. Prosklené plochy jsou pevně zaskleny a opatřeny jen úzkými otevíratelnými částmi pro zajištění nejnutnějšího větrání. Objektem prostupují na fasádách různé rastry spar, které oživují měřítko objektu a zjemňují proporce budovy.

DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ - PROVOZ KONTRA ADMINISTRATIVA
Základním architektonicko-stavebním problémem bylo osazení vysoce hlučných a rušících zkušebních provozů do vlastní budovy a umožnit jejich fungování v podstatě tiché kancelářské budově. Nakonec po ověřovacím maratonu skic a modelů byla zvole

na varianta „box in box“. Každé zkušební technické stanoviště bylo do domu vestavěno jako oddělená stavební substance, zcela dilatovaná od zbytku budovy. Pro toto řešení bylo nutné samozřejmě najmout i ty nejlepší možné specialisty na větrání, akustiku a projekci elektrorozvodů všeho druhu. Zásadní problém kontaktu hlučných a rušivých provozů se vine celým návrhem a zásadně ovlivňoval i vyhotovení prováděcího projektu.

Disposice je navržena ve vyšších administrativních podlažích jako klasický pětitrakt se skladovými a hygienickými prostory v prostředním traktu. Ve spodních podlažích je dispozice formována specifickým provozem pěti zkušeben motorů, válcové dvouosé brzdy a plnoprůtočným částicovým tunelem s Venturiho dízou. Ve 2. NP se nachází lehčí technologické provozy, vodíková komora, laboratoř mechatroniky, uzavřený a otevřený stav zkušebny převodovek a další. Kancelářská podlaží ve 3. a 4. NP jsou prosvětlena velkými okenními otvory včetně širokých chodeb skrze skleněné příčky. Chodby jsou v interiéru obloženy deskami s vysokým leskem s nerezovými doplňky. V některých místech je prosvětlení kancelářských podružných ploch realizováno světlovody.

Celý technický provoz domu je doplněn v suterénu technickými prostory pro sklady a elektro hospodářství, které zabírá relativně mnoho místa, protože dům v okamžiku měření produkuje téměř 1 MWh elektrické energie. Projektant elektro, firma Electradesign s. r. o., nakonec našla způsob, jak energii vznikající při testování motorů zpětně užívat a spotřebovat ve vlastním domě případně zpětně předávat do rozvodné sítě.

Velmi rozsáhlá je síť vzduchotechnických nasávacích podzemních tunelů a zařízení včetně podzemní chladící věže a dalších chladících zařízení navržených tak, aby akusticky provoz a hluk z budovy nezatěžoval okolí. Jednotlivé okruhy chlazení a větrání jsou specifické a rozdělené dle povahy jednotlivých provozů zejména z hlediska zpětných zisků tepla. Celý prostor před zkušebnami je dvoupodlažní a opatřen pochozí lávkou spojující opticky další pracoviště. Tím získal celý hlavní dílenský prostor lepší měřítko a je opticky volnější. Další důležité prostory jsou spojeny s palivovým hospodářstvím, protože pro zkoušení se používá cca 20 – 30 druhů paliv a s tím je spojené i relativně složité požární řešení provozu. Spodní stavba je kompletně železobetonová bílá vana založená na pilotech. Základy pod jednotlivými zkušebnami, což jsou kvádry betonu o hmotnosti cca 40 – 50 tun, jsou osazeny na speciální tlumící podložky ze SILOMERU. Další konstrukce stavby jsou v kombinaci nosného železobetonu a SDK stěn.

Na střeše je instalována velká část technologického zázemí VRV tepelných čerpadel a VZT jednotek. Celá tato technologie je obepnuta akustickou tlumící stěnou z akustických panelů.

Celá budova byla stavebně zhotovena během 12 měsíců. Další realizace a osazení technologických zařízení si vyžádala šest měsíců.

ZALOŽENÍ OBJEKTU, SPODNÍ STAVBA
Podle geologického průzkumu byla předpokládaná konzistence zeminy v úrovni základové spáry velmi nesourodá. Pohybuje se od poloskalních hornin klasifikace R6,R5 přes terasové písky S4/S5 až po sprašové hlíny F6. Hlavní problém zakládání byl v eliminaci nerovnoměrného sedání objektu. Též bylo nutné chránit základovou spáru před znehodnocením a zavodněním.

Z výše uvedených důvodů byla stavba založena na pilotech dn 800 mm po obvodě a dn 1 000 mm ve středu objektu, dn 400 mm pod VZT tunelem. Piloty budou dilatované od konstrukce základové vany. Průměrná délka piloty je 11 m. Vzhledem k velmi nepravidelnému horizontu skalního podloží bylo nutno upravit operativně délku pilot na stavbě. Piloty jsou vetknuty cca 3 m do hornin R5 nebo opřeny do horniny R4 dle IGP.

Vlastní základová konstrukce je tvořena železobetonovou vanou min tl. 350 mm spočívající na podkladním betonu B20 tl. 100 mm izolované bentonitovým pasem Voltex LDPE 300 jako ochrana proti střednímu radonovému riziku. Stěny základové vany jsou tlusté 250 mm a stěny anglických dvorků jsou tl. 250 mm. Izolace železobetonových stěn základové vany je provedena rovněž bentonitovým pasem Voltex LDPE 300, ochráněna 50 mm XPS perimetr. Sokl je tvořen 120 mm XPS a omítnut soklovou omítkou STO superlit 818t. Hydroizolace stěn objektu je vytažena až ke styku soklu a nadzemní části objektu. Hydroizolace probíhá ve spáře mezi pilotou a základovou deskou. Do základové desky jsou zřízeny prohlubně pro dojezd výtahů a dále jímky pro přečerpávání kanalizace (kotelna). Pod základovou desku je položena nutná ležatá kanalizace.

Spodní niveleta základové desky je proměnná, tj, základová spára není rovná. V prostoru pod technologiemi měření spalin a emisí je základová deska zdvojená a skládá se ze dvou desek vzájemně dilatovaných sylomerem pro eliminaci hlukové zátěže a přenášení vibrací do konstrukce objektu. Horní deska má v tomto případě tl. 200 mm a spodní deska 350 mm na podkl. betonu 120 mm. Z tohoto důvodu je pro nutnost udržené podlahy suterénu v jedné rovině spodní hrana základové desky opatřena náběhy.

Část pod vzt jednotkami nasávajícími z vzt tunelu je bez vrstvy čité podlahy, aby se do prostoru jednotky vůbec daly namontovat. Tento prostor je považován za ryze technický bez nutnosti tep. izolace v podlaze.

Do svislé a vodorovné dilatační spáry v konstrukci spodní stavby je vložen dilatační pás. Všechny prostupy do obvodových stěn jsou dostatečně utěsněny. Schodišťová ramena jsou od ZD dilatována. Pod konstrukcí vnějších ocelových a vstupních schodů jsou vybetonovány dilatované základové pasy od hlavní hmoty objektu do nezámrzné hloubky. Hloubka a zhlaví anglických dvorků je proměnná, dno je vyspádované a odvodněné do dešťové kanalizace. Stěny anglických dvorků jsou částečně zatepleny minerální vlnou. Pod nádržemi na chladící vodu je zesílena podlahová vrstva a vytvořen pevnější betonový základ osazený na dilatační dílce elaston eltec gr850fs.

NOSNÝ KONSTRUKČNÍ SYSTÉM
Stavba je navržena jako železobetonový skeletostěnový systém podélného dvojtraktu s převislými konci ve 3 a 4. NP. S lehkou fasádou a příčkami cihelnými z cihel P+D, SDK, vápenopískových cihel nebo systému skla a výplňových panelů. Podélný modul stavby je 6,6 m v devíti polích. Dvě pole jsou mimo modul 7 750 a 5 450 mm. Do konstrukce je vložena dilatační spára na ose H-K. Tato spára je v celém rozsahu opatřena dilatačními lištami. Příčný modul polí je 6 560 mm.

Vnitřní sloupy jsou průřezu cca 300 × 500 mm. V 1. NP jsou na ose D-III a E-II sloupy s průřezem 400 × 500 mm. Obvodové, schodišťové a další železobetonové stěny v nadzemní části objektu jsou tlusté 200 mm. V suterénu jsou obvodové stěny tl. 250 mm. Přechod tl. obvodových stěn z 250 na 200 mm je na horním líci stropu nad suterénem. Tloušťka stěn vnitřní části válcové brzdy je 180 mm.

BOX IN BOX
V přízemí jsou do vlastní konstrukce objektu vloženy kompletně dilatované konstrukce měřících a zkušebních stanovišť, které jsou z technického hlediska pojaty jako dilatované konstrukce od okolního prostředí stavby. Tento princip je velmi důležitý pro eliminaci vibrací a přenášeného hluku do okolní části stavební konstrukce, proto je v tomto místě konstrukce zdvojena včetně dvojitých konstrukcí stropů a nosných zdí. Též všechna technická vedení v těchto prostorech musela být provedena s maximálním ohledem na eliminaci hluku šířícího se vně stavby a dovnitř stavby do okolních konstrukcí a prostor. Každé měřící stanoviště je v rámci technologie vybaveno ocelovou pneumatickou a elektronicky řízenou základovou upínací deskou, která spočívá na monolitickém základovém bloku uloženém na nosné konstrukci vnitřní konstrukce kobek. Tato konstrukce je součástí technologie. V suterénu je prostor okolo základu pod válcovou brzdou kompletně volný opatřený odnímatelnou zámečnickou konstrukcí s pororoštem pro možnost údržby a přístupu k technologii válcové brzdy.

VZT tunel je monolitický o tl. stěn 250 mm vně objektu a 200 mm u objektu. Vložené vodorovné konstrukce tunelu jsou navrženy jako monolitické. Strop je tl. 250 mm, mezistrop tl. 150 mm a základové desky pod tunelem tl. 280 mm. Objekt VZT tunelu je dilatován od hlavního objektu a monolitické konstrukce jsou spojeny s hlavním objektem dilatačním izolačním páskem po celém obvodu kontaktní stěny tunelu. V nosném systému obvodových stěn jsou nad okny na jižní, východní a západní fasádě vynechány niky pro osazení XPS izolace pro odstranění tepelných mostů za předokenními žaluziemi. V přízemí jsou zhotoveny na jižní fasádě niky pro osazení rozdělovačů
CNG. Ve stropě pod kobkami jsou zhotoveny otvory, které slouží pro větrání prostoru měřících kobek ze suterénního podhledu.

FASÁDNÍ PLÁŠTĚ
Horní část objektu je obložena fasádními deskami Fundermax exteriér 160 X NT tl. 6 mm na lepidlo a ocelový podkladní rošt. Nad okny jsou do fasádního pláště zapuštěny schránky pro elektricky ovládané venkovní žaluzie. Členění fasádního pláště se rytmicky mění a tím vzniká potřebné napětí ve výtvarném řešení celého pláště. Kolem okenních otvorů je osazeno lemování z kolmých fasádních profilů Fundermax tl. 12 mm a částečně oplechováno. Tepelná izolace je tvořena minerální vlnou s kolmými vlákny AIRROCK tl. 140 mm. V dolní soklové partii stavby je použito unikátní řešení stavby – zateplovací systém vzhledu betonových panelů. Tato část byla původně navržena z velkoformátových obkladových fasádních panelů ze sklovláknobetonu s profilovaným povrchem o rozměrech až 3 × 3 m. Profilace měla být dosažena vkládáním speciálních matric Reckli do bednění při výrobě. Měly se střídat dva typy povrchů, které z větší vzdálenosti podpoří různorodost členění. První vzorky od vybraného dodavatele vypadaly skvěle. Po krachu dodavatele a též z časových důvodu, se ukázalo jako jediné možné řešení akceptovatelné pro investora, použití stěrkových omítek Sto Betonoptik imitujících betonový povrch přímo na zateplovacím systému. Též bylo nutné najít způsob vyrobení svislých a vodorovných negativních spar přímo v zateplovacím systému. Řešení nabídl systém Sto: kontaktní zateplovací systém s vloženými zapuštěnými nutami ze StoDeco Profilu a s povrchem, který imituje svým stěrkovým broušeným povrchem monolitický beton. Pro zachování původní různorodé profilace panelů jsou na stěrkových omítkách vystřídány dva typy povrchů tak, jak tomu bylo v původním návrhu. Systém řeší bezpečným způsobem i zapuštění žaluzií těsně pod omítkové souvrství. Stejně tak je celý systém jednoduše zakončen v soklové partii pod úrovní terénu v kačírkovém zásypu. V tomto případě je jako tepelná izolace zvolen extrudovaný polystyren. Klasická tepelně izolační vrstva v zateplovacím systému je tvořena minerální vlnou s kolmými vlákny Fasrock tl. 140 mm.

ZÁKLADNÍ ÚDA JE

• Architekt: Ing. arch. Daniel Smitka, architektonický atelier
• Investor: VTP ROZTOKY a. s.
• Dodavatel stavby: Trigema Building a. s.
• Místo: nároží Přílepské a Bořivojovy ul., Roztoky u Prahy

Science and Technology Park in Roztoky – a “Box in Box” system in Practice
The building of Science and Technology Park in Roztoky near Prague represents a specific example of extraordinary connection of seemingly contradictory concepts, i.e. on one hand, testing and certification of combustion engines and on the other hand, a classic rental administration building. Placing of highly noisy and disturbing testing machines into the building and enabling them to operate in a virtually quiet administration building was an essential architectural and constructional problem. Finally, after a verification marathon of drafts and models, a “box in box” alternative was chosen. Each testing and technical workplace was added to the building as an independent constructional unit completely dilated from the rest of the building.

Autor

• Ing. arch. Smitka Daniel