Zrównoważony budynek biurowy o konstrukcji stalowej: 255

Projektanci zwycięskiej budowli konkursu na projekt budynku dodatniego energetycznie edycji roku 2009, zorganizowanego pod patronatem Rady Regionalnej Bourgogne we Francji, mieli na celu stworzenie budynku o najwyższej efektywności przeznaczonego dla sektora usługowego. Budynek powstał przy wykorzystaniu konstrukcji stalowej oraz stropów zespolonych dostarczonych przez firmę ArcelorMittal Distribution Solutions.

Szczegółowe informacje

Budynek laboratoryjny i jego projekt konstrukcji

W budynku mieszczą się laboratoria zajmujące się badaniami różnego typu: diagnostyką chorób patologicznych, analizą kliniczną, badaniami specjalistycznymi czy też dla przemysłu farmaceutycznego.

Budynek powstał na planie prostokąta i mierzy 64 na 74 metry. Składa się z czterech poziomów oraz piętra technicznego na samej górze. Kompaktowa bryła w kształcie prostopadłościanu, ma dwa wewnętrzne, rozmieszczone centralnie dziedzińce. Ciągły portyk wzdłuż obwodu wyposażony jest w kładkę z metalowej kraty, przeznaczoną dla służb konserwatorskich. Zewnętrzna elewacja składa się z dwóch warstw: wewnętrznej ściany, pokrytej malowanym szkłem, z rozsuwanymi oknami oraz zewnętrznej warstwy, którą stanowi, dająca cień, stalowa siatka ciągniona; została ona usytuowana i wyliczona tak, aby zapewnić optymalne promieniowanie słoneczne o każdej porze roku.

Cztery klatki schodowe znajdują się wzdłuż krótszej strony budynku, zaś windy, dziedzińce z zielenią oraz toalety umiejscowione są symetrycznie w centrum budynku.

Główna konstrukcja składa się z centralnego pionu wykonanego z żelbetu, działającego jako system chroniący przed wstrząsami sejsmicznymi oraz konstrukcji ramowej ze stalowo-betonowych elementów kompozytowych przenoszących obciążenia pionowe. Stropy są wykonane z samonośnych, kanałowych płyt betonowych, wykańczanych na miejscu. Belki są równo rozmieszczone wzdłuż słupów, a ich połączenia są wykonane w miejscach, w których nie ma naprężeń.

W trakcie poszczególnych faz budowy, ciężar stropów był oparty wyłącznie na metalowym szkielecie.

Po stwardnieniu mieszanki betonowej, belki zachowują cechy typowe dla konstrukcji zespolonych.

Belki SFB ArcelorMittal

Rozwiązanie konstrukcyjne wykorzystane dla systemu stropów nosi nazwę Slim floor i jest promowane przez oddział ArcelorMittal Commercial Long z Turynu, we Włoszech, który to zapewnił również wsparcie techniczne w fazie projektowania.

Kluczem rozwiązania slim floor jest asymetryczna belka SFB, która składa się z kształtownika H z dolną stopą, która jest szersza od górnej. Osiąga się to poprzez spawanie płyty pod dolnym stopą, która umożliwia podpieranie płyty betonowej. Łączniki zostały przyspawane do środników belek, aby zapewnić doskonałe połączenie konstrukcji stalowej i betonu wylanego na miejscu. Belki zostały przygotowane i wykończone tak, by je połączyć ze słupami.

Pionowe elementy konstrukcyjne wykonane są ze słupów zespolonych HPR, składających się z kształtowników H, częściowo zatopionych w betonie wylewanym na miejscu. Warstwa ta zwiększa standardową odporność na naprężenia słupów i chroni je przed ogniem.

Profile są wyposażone w sworznie przyspawane do ich środników, które pełnią podwójną funkcję przeciwdziałania przesuwaniu się dwóch materiałów i zapobiegają odkształcaniu się płyt pokrytych żelbetem. Słupy są wyposażone w mocowania dla belek. W fazie wykonawczej przedsiębiorstwo (Rizzani de Eccher) szczególnie doceniło skrócenie czasu budowy, który oceniono na około 25 % zwyczajowego czasu, w porównaniu do budowy tradycyjnych konstrukcji betonowych.

Gdy budowa zbliżała się ku końcowi, zmniejszenie ograniczeń konstrukcyjnych zarówno dla poziomych, jak i pionowych elementów konstrukcyjnych stało się oczywiste i zmieniło się w wyróżniającą cechę tego budynku.

Dzięki wykorzystaniu rozwiązań kompozytowych ze stali i betonu, takich jak SlimFloor, nie zachodziła konieczność instalowania dodatkowych belek do podtrzymania stropu, umożliwiając tym samym montaż instalacji technicznych i maksymalizując wysokość kondygnacji.

Wykorzystanie słupów zespolonych wykonanych ze stali w gatunku S355M także zaowocowało ogólnym zmniejszeniem rozmiarów słupów (od 0,8% do 0,25% powierzchni łącznej), co oznacza, że w tym przypadku można było uzyskać około 25 m2 dodatkowej przestrzeni.

Wykorzystane rozwiązania techniczne pozwoliły na uzyskanie oszczędności materiału zabezpieczającego przed pożarem. Jednocześnie rozwiązanie zespolone zastosowane w tym projekcie osiąga rzeczywistą odporność ogniową do R90.

Szczegóły projektu

  • Dijon
  • Francja
  • Architekt:
    Cédric Vernay
  • 2009 - 2011
  • Biuro inżynieryjne
    Seturec Engineering
  • Zdjęcia: 
    Seturec
  • Tekst: 
    Seturec & Constructalia

Szczegóły techniczne:

Więcej