Edificio per gli uffici di ArcelorMittal in Lussemburgo: telaio in acciaio e soluzioni prefabbricate

Informazioni dettagliate

Location

Esch-sur-Alzette, la seconda città più grande del Lussemburgo, si trova nel sud del Paese, nel cuore della regione del ferro e dell'acciaio. Ha un buon accesso alla capitale e può essere facilmente raggiunta con i mezzi pubblici. Oggi la "capitale dell'acciaio" rinnova sull'ex sito industriale un nuovo centro cittadino, incluso un campus dell'università di Lussemburgo. Dal secolo scorso, Esch è stata dominata dall'industria siderurgica. Il sito dell'edificio ArcelorMittal Office, parte degli ex giardini di un palazzo, si trova immediatamente accanto al centro di ricerca ArcelorMittal, alla periferia della città.

L'edificio

Nel contesto di un concorso internazionale nel 1990, il progetto presentato dallo studio di Gottfried Böhm a Colonia si è aggiudicato un "premio speciale" dello stesso valore del primo premio. Lo studio successivamente è stato incaricato di rivedere la sua progettazione. L'edificio è costituito da due ali di otto piani, ognuna delle quali contiene 24 unità standard di uffici (moduli) per piano, con aree comuni aperte al centro. Nel basamento sono alloggiati apparecchiature informatiche di elaborazione dati, sistemi di servizio, sistemi di controllo centrale, stanze di stoccaggio e di archiviazione e un punto di consegna. Altre attrezzature meccaniche sono installate sul tetto dell'edificio.

Le due ali, ciascuna di 40 x 18 m sono disposte ad un angolo di 1400 l'una all'altra. Le aree comuni in mezzo a queste ali sono suddivise da cortili a pozzo coperti da 60 m2 che estendono l'altezza totale dell'edificio. Incorporati in questi pozzi aperti sono elementi di rinforzo alti 30 m.

Alle estremità esterne di ciascuna di queste ali si trovano ascensori, scale antincendio e servizi igienici. Le sale conferenze, le cucine e una terza scala posta in una torre rotonda soddisfano anche la funzione di collegamento tra le due ali. Le gallerie che conducono dagli ingressi alle estremità delle ali, si estendono intorno al centro di ricerca di fronte all'edificio e si collegano con la vecchia torre, che è l'unica parte sopravvissuta dell'antico palazzo. Ora la torre costituisce il nuovo ingresso principale del complesso. L'edificio ha un volume di circa 50.000 m3 (61.000 m3 comprese le gallerie e la torre).

Tempistica

Marzo 1991: Inizio della costruzione
Marzo 1992: Erezione del telaio in acciaio
Agosto 1993: Completamento dell’edificio

Volume 61.000 m3
Superficie 15.000 m2
Dimensione 2 x 40 m x 18 m
Altezza interpiano 3,00 m
Griglia 6,00 x 7,20 m
Piani R +7

Sicurezza antincendio

La caratteristica straordinaria della protezione antincendio in questo edificio è un ingegnoso sistema di misure attive e passive:

- percorsi brevi per arrivare alle scale,
- la separazione strutturale delle scale dal telaio principale dello scheletro portante,
- ventilazione ottimale grazie all'apertura automatica del sistema di scarico del fumo di 2x2,4m2 / per ogni ala nel tetto
- un sistema a sprinkler (serbatoio d'acqua di 25.000 e 2x 7650 litri) che reagisce ai sensori termici.

Il Concetto di Sicurezza Antincendio Naturale, come indicato negli Eurocodici, è stato utilizzato per verificare la stabilità globale della struttura sotto l’azione del fuoco senza aggiungere misure supplementari passive. Le caratteristiche principali attuate per la progettazione sono le seguenti:

- Il comportamento complessivo della struttura sotto azione di un fuoco naturale secondo Eurocodici 1, 3 e 4
- Riduzione dei carichi di incendio secondo le misure passive e attive utilizzate per la sicurezza umana,
- l'effetto telaio aggiuntivo dovuto ai collegamenti trave / colonna rinforzati in direzione del rinforzo trasversale per il vento,
- isolamento termico delle colonne della facciata
- barre di rinforzo di taglio al supporto di elementi prefabbricati di telaio 

Tutte queste misure hanno permesso di lasciare la struttura in acciaio visibile e non protetta.

Concept di protezione naturale antincendio
Protezione passiva al fuoco e progetto di incendio realistico 
Combinazioni di carichi realistici (Secondo la EC1, EC3, EC4)
Stabilità globale della struttura

Protezione attiva per il fuoco
Allarme antincendio automatico
Fumo
Calore
Allarme acustico antincendio
Percorsi di fuga sicuri
Vigili del fuoco
Accesso sicuro (ai percorsi e agli idranti)
Chiusura automatica delle porte antincendio
Compartimenti
Sprinkler
Evacuazione automatica del fuoco
Carico di incendio
Fuoco locale attizzato naturalmente
Sicurezza della struttura 

Dati tecnici

Isolamento termico degli elementi di facciata: 1,7 W/m2K

Equipaggiamento tecnico
Riscaldamento (acqua calda + convettori + ventilazione): 2 boiler di gas natural di 1163 kW 

Raffrescamento (ventilazione + convettori a soffitto):Potenza raffrescante 2 x 630 kW (rinnovamento nel 2009 con 3 x 300 kW)

Ventilazione
Attraverso 2 torri situate al livello del tetto per gli uffici, con impianti indipendenti per le altre stanze tecniche

Consumo di gas naturale: 220* kWh/m2 anno (1 m3=10,12 kWh)
Consumo elettrico per raffrescamento e ventilazione
63* kWh/m2 anno
* Valore medio per 2006, 2007 e 2008

Telaio

L'edificio ha un telaio in acciaio basato su una griglia di 6,00 x 7,20 m, con sette file di quattro colonne in ogni ala. La struttura portante è supportata da fondazioni in acciaio. Le colonne sono collegate a travi a pavimento integrate (IFB) - un sistema sviluppato da ArcelorMittal.

I carichi orizzontali vengono trasmessi dalle lastre di pavimento a una traversa longitudinale e quattro traverse da controvento. Nel piano di questi tralicci i collegamenti trave/ colonna sono rigidi o semi rigidi.

Prefabbricazione e erezione

Un aspetto decisivo nel raggiungimento dell’obiettivo di un breve periodo di montaggio che ha ridotto così il tempo di costruzione complessivo è l'estensione e la precisione con cui gli elementi possono essere prefabbricati in opera. Un presupposto per questo è, a sua volta, un preciso processo di pianificazione a tutti i livelli. Se queste due condizioni - una pianificazione dettagliata e un elevato grado di prefabbricazione - possono essere soddisfatte senza difficoltà, le strutture in acciaio rappresentano una scelta ineguagliabile. Per dare un riferimento grossolano, con un breve periodo di costruzione, dovrebbe essere possibile creare una superficie di 2.000 m2 a settimana con una sola gru.

I vantaggi della prefabbricazione

• Tempo di costruzione ridotto
• Tempo di costruzione della struttura in acciaio: 8 mesi
• Tempo di costruzione per una struttura convenzionale: 12 mesi
• Vantaggio di tempi per la struttura in acciaio: 4 mesi
• Introito economico per l’affitto anticipato possibile grazie al ridotto tempo di costruzione = 800 €/unità x 384 unità x 4 mesi = 1 228 800
  
  (costo di fabbricazione + erezione della struttura in acciaio = 1 473 750 €)

IFB (lntegrated Floor Beams)

Il sistema di solaio IFB consente un'area di pavimento ininterrotta senza travi a vista. Le travi a pavimento sono costituite da profili di ½ IPE A 500 in acciaio HISTAR 460 e una flangia inferiore da 10 mm. Essi hanno una sezione asimmetrica con una flangia più ampia.

Le lastre in calcestruzzo prefabbricate in cemento precompresso sono state posate tra le travi. Lo spazio fra i solai e le travi è riempito di calcestruzzo gettato. Questo solaio, che utilizza elementi prefabbricati da assemblare facilmente, ha un comportamento monolitico portante. La sua altezza di costruzione è mantenuta ad un minimo di 30 cm, e la massima flessibilità è data dalla possibilità di fissarvi i tubi e i condotti di servizio.

Un sistema di uffici combinati

Questa è una delle prime applicazioni su larga scala di un sistema combinato di progettazione di uffici in Europa. Il principio fondamentale è che i piccoli spazi singoli o doppie delle parti esterne dell'edificio sono combinati con un'ampia area comune al centro, utilizzata per riunioni, comunicazione, magazzinaggio e attrezzature. Il vantaggio di questo sistema è che le zone di lavoro più tranquille e individuali possono essere collegate con aree di comunicazione aperte con un minimo disturbo reciproco tra i dipendenti.

Finiture interne

Gli spazi per uffici standard sono separati da pareti in metallo con strisce di smaltatura. Le tracce per il fissaggio delle scaffalature sono integrate nelle partizioni. Le pareti interne alle aree aperte dell'ufficio sono completamente vetrate. La griglia si basa su un modulo di 2,40 m. I pavimenti sono coperti da una finitura in gomma. I pannelli acustici in lamiera d'acciaio perforata sono sospesi sotto le lastre di calcestruzzo prefabbricato. I convettori di raffreddamento a soffitto, il riscaldamento centrale dell'acqua calda e l'illuminazione possono essere regolati individualmente dagli utenti.

Modulo standard per uffici

Dimensioni:   2,40 m x 4,20 m = 10,08 m2
Modulo a pavimento: 2 x 24
Totale: 384 moduli

Isolamento acustico

Solaio > 17 dB
Partizioni interne in metallo
Da ufficio a ufficio 38 dB
da ufficio a area comune 35 dB

Il rivestimento dell'edificio è costituito da metallo leggero e vetro con strisce di schermatura solare integrate. I lembi superiori utilizzati per la ventilazione sono vetrati e realizzati con vetro riflettente solare. Le pareti del laterlai sono rivestite con vetro smaltato. Le facciate delle scale e delle torri WC sono realizzate in acciaio inox corrugato.