Unibep zakończył budowę Pracowni Przewrotu Kopernikańskiego

 

Projekt od samego początku, czyli od etapu konkursu na koncepcję, był prowadzony w  metodologii BIM. Nowością na skalę Polski jest także zastosowana w  budynku elewacja ETFE – to chyba najbardziej nietypowa część całej konstrukcji.

Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego stała się kolejnym elementem popularnego kompleksu, złożonego obecnie z budynku głównego Kopernika, Planetarium i  Pawilonu 512. Z  Centrum Nauki Kopernik skomunikowana jest podziemnym łącznikiem o  długości około 25 m. Siedziba Pracowni Przewrotu Kopernikańskiego zmieści jednorazowo 600 osób. Ma trzy kondygnacje naziemne i  jedną podziemną o  łącznej powierzchni ok. 6000 m².

Unibep SA miał do wykonania trzy główne zadania w  ramach realizacji całej inwestycji. Pierwsze, polegało na przygotowaniu placu pod budowę, co pozornie mogłoby wydawać się etapem banalnie prostym. Jednak nie w  przypadku PPK zlokalizowanej w  bliskim sąsiedztwie Wisłostrady, w  samym sercu jakże zurbanizowanej i  tętniącej życiem dzielnicy Powiśle.

– Przygotowanie frontu pod budowę było skomplikowanym wyzwaniem ze względu na gęste uzbrojenie terenu. Mierzyliśmy się nie tylko ze zlokalizowaniem i  zdefiniowaniem wszystkich kolizji i  potencjalnych problemów, których było naprawdę dużo i  które mogły wystąpić na etapie budowy i  tym samym znacząco utrudnić i  wydłużyć prace. Następnie musieliśmy opracować i  zaproponować Inwestorowi najbezpieczniejsze i  najkorzystniejsze rozwiązania. A  na koniec walczyliśmy z  czasem, ponieważ na przełożenie niektórych instalacji mieliśmy sztywno określony zakres czasu. Nie mogliśmy pozwolić sobie również na to, żeby nasza praca zakłócała funkcjonowania obiektów czy też przestrzeni znajdujących się w  bezpośrednim położeniu z  budową – mówi Jarosław Wyszyński, Kierownik Budowy w  Unibep SA.

Trzy główne wyzwania
 

Najbardziej skomplikowanym technicznie i  czasowo okazało się przełożenie dużej magistrali ciepłowniczej (sieć cieplna 2xDN900), która w  pierwotnej wersji przechodziła przez środek budynku. Aktualnie znajduje się ona w  rurach osłonowych ok. 1,5 m od ściany piwnicy budynku PPK. Parter budynku jest nadbudowany nad wspomnianym ciepłociągiem. Poza tym przełożono m.in.: kable tramwajowe, elektryczne i  teletechniczne oraz instalację wodociągową obsługującą tunel Wisłostrady i  zapewniającą dla tej drogi ochronę przeciwpożarową.

Kolejne zadanie, w którego realizacji Unibep musiał wykazać się ogromnym doświadczeniem i  wiedzą było wykonanie podziemnego łącznika o  długości ok. 25 m. Funkcjonalnie spina on Centrum Nauki Kopernik z  Pracownią Przewrotu Kopernikańskiego.

– To było trudne i  wymagające zadanie, ponieważ wchodziliśmy na głębokość ok. 6 m pod istniejący budynek Centrum Nauki Kopernik. Wszystkie prace z  tym związane musiały być realizowane przy zachowaniu dostępności CNK dla zwiedzających, bez jakichkolwiek utrudnień technicznych. I  udało się to zrobić, z  czego jesteśmy naprawdę dumni – wyjaśnia Rafał Homan, Kierownik Kontraktu w  Unibep SA.

Ostatnie zadanie polegało na posadowieniu budynku w  odległości mniejszej niż metr od Tunelu Wisłostrady – trasy szybkiego ruchu wzdłuż lewego brzegu Wisły. Budynek PPK powstał jako częściowo nadwieszona konstrukcja ramowa o  21 m rozpiętości między słupami nad już istniejącym garażem podziemnym. Znaczna rozpiętość, prawie że mostowa, jest bardzo nietypową dla tego budynku i  zasługuje na podkreślenie.

Konstrukcja budynku została wykonana z  ok. 655 ton bardzo skomplikowanej konstrukcji stalowej, czyli duże, ciężkie i  nietypowe elementy, trudne w  bardzo precyzyjnym montażu. Warto dodać, że również roboty wykończeniowe nie należały do najłatwiejszych: liczne szczegóły i  detale, o  których realizację na najwyższym poziomie musiał zadbać generalny wykonawca.

– Obiekty typu Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego wymagają więcej wysiłku: myślenia, planowania inżynierskiego oraz organizacji robót i  placu budowy. Tutaj należy przewidzieć i  zaplanować mnóstwo rzeczy oraz być świadomym konsekwencji tego, co robi się w  danym momencie. Unikalni podołali zadaniu i  całą inwestycję zrealizowali zgodnie z  zamówieniem i  terminowo – dodaje Rafał Homan.

„Nadmuchiwana” fasada

Elewacja ETFE to chyba najbardziej nietypowa część całej konstrukcji i  jedno z  pierwszych tego typu rozwiązań w  Polsce. Przeszklona elewacja została otoczona warstwą „poduszek” – tzw. druga skóra elewacji. Specjalny system będzie je wypełniał powietrzem na bieżąco, jeżeli wewnątrz spadnie ciśnienie. Ten innowacyjny system został wcześniej zastosowany m.in. w  budynku politechniki w  Pradze oraz siedzibie firmy Unilever w  Hamburgu.

– Poduszki zamontowane są na specjalnej konstrukcji, w  odległości ok. 70 cm od tradycyjnej fasady. W  górnej części budynku znajdują się żaluzje sterowane czujnikami. W  zależności od temperatury żaluzje otwierają się albo zamykają i  tym samym zapewniają budynkowi komfort cieplny. Przy wysokich temperaturach żaluzje automatycznie otwierają się: powietrze krąży i  obniża temperaturę w  bezpośrednim sąsiedztwie budynku, dzięki czemu zyskujemy mniejsze zużycie energii potrzebnej na utrzymanie odpowiedniej temperatury wewnątrz. Przy niskich temperaturach żaluzje zamykają się i  tym samym sprzyjają nagrzewaniu się powietrza w  poduszkach, co również skutkuje mniejszym zużyciem energii – wyjaśnia Rafał Homan, Kierownik Kontraktu w  Unibep SA.

Podwójna warstwa membran ETFE, z  szytych brytami, ma walory nie tylko wizualne (materiał jest na tyle przejrzysty, aby zachować wizualny kontakt z  otoczeniem), ale przede wszystkim praktyczne: izolacyjne i  akustyczne. Dzięki poduszkom budynek zyskuje na termice, jest bardziej ekologiczny i  wpisuje się w  trend budownictwa pasywnego. Dla porównania, gdyby zamiast „nadmuchiwanej” fasady zastosować szkło – konstrukcja byłaby dużo cięższa i  droższa, po prostu nieekologiczna. Warto również dodać, że poduszki są łatwe w  montażu: są dostarczane na budowę w  postaci prefabrykatów i  montowane bezpośrednio do konstrukcji stalowej budynku.

Inteligentne i  ekologiczne rozwiązania

Budynek Pracowni Przewrotu Kopernikańskiego będzie też korzystał z  wielu ekologicznych i  energooszczędnych rozwiązań. Wyposażony jest m.in. w  farmę fotowoltaiczną.

– Instalacja fotowoltaiczna składa się z  dwóch sekcji o  mocy ok 15 kWp każda. Sekcje pracują niezależnie od siebie. Instalacja została wykonana w  technologii „on-grid” i  przyłączona do instalacji niskiego napięcia budynku. Po przekształceniu, cała wyprodukowana energia elektryczna z  paneli PV,   zużywana jest na bieżąco. Energia słoneczna wspomaga zasilanie systemów wentylacji, klimatyzacji oraz instalacji cieplnej budynku – mówi Maksymilian Korzonek, Kierownik Robót Elektrycznych w  Unibep SA.

Ponadto, budynek wyposażony jest w  agregat wody lodowej, który obsługuje chłodnice w  centralach wentylacyjnych i  klimakonwektory w  pomieszczeniach. To rozwiązanie ma znaczącą przewagę nad tradycyjnymi systemami chłodzącymi. Przede wszystkim, agregat wykorzystuje naturalną, powszechnie występującą w  przyrodzie substancję, jaką jest woda. Jest wydajny i  bardziej ekologiczny od klimatyzacji, w  której za odprowadzanie ciepła odpowiedzialny jest szkodliwy dla środowiska freon. System wody lodowej jest też tańszy w  eksploatacji – do działania nie potrzebuje bowiem dużych ilości energii. Warto wspomnieć, że urządzenie cechuje też wyższa szczelność, dzięki czemu rzadziej ulega awariom.

PPK posiada również system zagospodarowania wody deszczowej.

– Budynek wykorzystuje wodę deszczową do spłukiwania toalet i  pisuarów. Oprócz tego, że woda szara zasila spłuczki misek ustępowych, jest wykorzystywana również w  zaworach ogrodowych do podlewania dachu i  w hydrancie ogrodowym na poziomie terenu – mówi Krzysztof Pyś, Kierownik Robót Sanitarnych w  Unibep SA.

Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego korzysta z  Building Managment System (BMS). Program ten w  graficzny sposób pozwala zarządzać i  nadzorować instalacje techniczne w  zakresie central wentylacyjnych, węzła cieplnego, węzła wody lodowej oraz liczników mediów. Ponadto BMS steruje pracą instalacji oświetlenia i  klimakonwektorów. Automatyzacja procesów wpływa na komfort oraz bezpieczeństwo użytkowników budynków, a  także przynosi korzyści finansowe. Wśród inteligentnych rozwiązań zastosowanych w  PPK na wymiennie zasługuje chociażby zautomatyzowane zarządzanie temperaturą i  światłami w  pomieszczeniach.

– Wentylacja sterowana jest za pomocą detektorów dwutlenku węgla. Dostosowuje ona poziom swojego natężenia proporcjonalnie do wzrostu CO2 w  pomieszczeniach. Po przekroczeniu zadanego progu PPM, wentylacja zwiększa ilość nawiewanego powietrza do pomieszczenia w  celu zapewnienia komfortu użytkownikom i  odpowiedniej jakości powietrza – wyjaśnia Maksymilian Korzonek, Kierownik Robót Elektrycznych w  Unibep SA.

Kolejnym inteligentnym i  zarazem ekologicznym rozwiązaniem zastosowanym w  Pracowni Przewrotu Kopernikańskiego jest system sterowania oświetleniem.

– Z  racji dużych przeszkleń, system sterowania oświetleniem został wykonany w  standardzie daylight. Głównym założeniem systemu jest maksymalne wykorzystanie światła dziennego, co zaowocuje zmniejszeniem zużycia energii elektrycznej pobieranej przez oprawy oświetleniowe, a  tym samym zredukuje koszty eksploatacji budynku. Zastosowano oprawy wykonane w  technologii LED z  modułem sterowania DALI. Dzięki temu po wykryciu obecności w  danej strefie, możliwe było płynne załączenie oświetlenia od „zera” do zadanego poziomu oraz łagodne ściemnianie w  przypadku braku ruchu przez dłuższy okres czasu – dodaje Maksymilian Korzonek, Kierownik Robót Elektrycznych w  Unibep SA.

Wszystkie oprawy   zarządzane są centralnie z  systemu BMS, a  regulacja natężenia oświetlenia jest   realizowana w  oparciu o  informacje z  czujników zamontowanych na całym budynku. Dla komfortu użytkowników budynku wykonano również lokalne sterowanie oświetleniem, które umożliwia płynną regulacje natężenia w  danych strefach.

Technologia BIM

Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego w  całości zrealizowana została w  technologii BIM (Building Information Modeling), która polega na modelowaniu obiektów oraz informacji przy zachowaniu bieżącej współpracy pomiędzy projektantami, wykonawcą i  inwestorem na każdym etapie wykonywania projektu. Niewątpliwą korzyścią jest zlokalizowanie kolizji na etapie projektowania, przeprowadzenie analiz umożliwiających dobór optymalnych rozwiązań pod kątem kosztów wybudowania, jak i  użytkowania obiektu.

– Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego to pierwszy przetarg publiczny w  naszej dotychczasowej działalności, który od samego początku wymagał od nas oferowania i  realizowania w  metodologii BIM. Jako generalny wykonawca musieliśmy dostosować się do standardów i  schematu pracy stworzonych wcześniej – na etapie projektowania – przez Inwestora i  projektantów. Elementem odróżniającym projekty BIM-owe od tradycyjnych jest wykonanie dokumentacji na podstawie wcześniej przygotowanego modelu inwestycji. Wyzwaniem było także wykonanie modelu powykonawczego, który usprawni zarządzanie budynkiem. Mimo tego, że wcześniej nie mieliśmy okazji tworzyć tego typu modelów, poradziliśmy sobie i  z tym zadaniem zyskując ogromne doświadczenie, które z  pewnością zaprocentuje w  przyszłości – mówi Paulina Targońska, Koordynator BIM w  Unibep SA.

Jakie są jeszcze inne korzyści z  zastosowania metodologii BIM w  realizacji inwestycji? Przede wszystkim dużo lepsza czytelność i  zrozumiałość dokumentacji. Rysunki nie oddają tak dobrze rzeczywistości, jak modele 3D. Narady i  spotkania koordynacyjne stają się dużo przystępniejsze i  efektywniejsze, kiedy bazuje się na projekcie w  technologii BIM.

Dla Unibep SA, jako generalnego wykonawcy, dużym plusem przy realizacji PPK w  technologii BIM była możliwość lepszego zaplanowania pracy w  kontekście przeprojektowania instalacji.

– W  przypadku tej inwestycji pojawiło się bardzo dużo kolizji instalacyjnych. Tak naprawdę to dzięki BIM-owi udało się je wszystkie wychwycić oraz zaplanować nowe, bezpieczne ułożenie instalacji. Projekt w  3D, jeszcze przed wybudowaniem, umożliwiał nam sprawdzenie w  jaki sposób zmienić trasy instalacji lub ich rzędne tak, żeby wszystko znalazło się w  bezpiecznym ułożeniu wykluczającym kolizje z  elementami innych branż oraz było zgodne z  normami budowlanymi – komentuje Krzysztof Pyś, Kierownik Robót Sanitarnych w  Unibep SA.

– Budynek PPK jest bardzo bogato wyposażony w  instalacje. Mamy do czynienia z  mocno skomplikowanymi instalacjami upchniętymi w  bardzo ograniczonej przestrzeni. Przy tej specyfice konstrukcji bardzo duży problemem było zmieszczenie wszystkich instalacji. I  tutaj bardzo pomógł nam BIM. Obawiam się, że bez tej nowoczesnej technologii projektowania byłoby bardzo trudno, a  może nawet niemożliwe, aby całość zrealizować na tak wysokim poziomie – dodaje Rafał Homan, Kierownik Kontraktu w  Unibep SA.

Zdaniem Pauliny Targońskiej, Koordynator BIM w  Unibep SA, wykorzystanie metodologii BIM sprawdza się przy realizacji dużych i  skomplikowanych inwestycji. – Dzięki modelowi 3D budynku jesteśmy w  stanie wykryć kolizje na wczesnym etapie i  tym samym uniknąć dodatkowych kosztów. Oczywiście ma to wpływ na utrzymanie terminowości realizacji inwestycji, czy nawet przyspieszenie jej wykonania. BIM umożliwia zespołowi także dokładniejsze planowanie robót, pozwalając na zwiększenie skuteczności i  produktywności, co w  efekcie przekłada się na wyższą jakość wykonywanych prac.

Znaczącą rolę w  sprawnej realizacji inwestycji odegrała również Platforma CDE (Common Data Environment). Pozwala ona nie tylko zarządzać dokumentami (elektroniczny obieg), ale też wyświetlać ich poglądy, a  nawet przeszukiwać ich zawartość. Dzięki temu wszystkie strony zaangażowane w  projekt mają dostęp do najbardziej aktualnych informacji w  każdej chwili. System usprawnia także komunikację w  projekcie.

Rola PPK

Pracownia Przewrotu Kopernikańskiego będzie miejscem prowadzenia interdyscyplinarnych prac badawczo-rozwojowych. Pracownia połączy badania z  zakresu edukacji, psychologii i  socjologii oraz nowych technologii i  nauk inżynieryjnych.

Znajdą się w  niej laboratoria wyposażone w  sprzęt niezbędny do prowadzenia zajęć biologicznych, chemicznych, fizycznych i  mechatronicznych, a  także profesjonalne studio nagrań. Powstanie także duży warsztat konstruktorski z  narzędziami do projektowania i  realizacji wyzwań inżynierskich. Z  kolei, lustra weneckie, sprzęt do analizy behawioralnej i  urządzenia rejestrujące pozwolą na prowadzenie zaawansowanych badań.

W nowym budynku zaaranżowana zostanie również przestrzeń biurowa oraz showroom, w  którym będzie prezentowane to, czym aktualnie zajmuje się Pracownia.

Źródło: tekst Unibep S.A., www.unibep.pl