Praca inżynierska została nagrodzona Wyróżnieniem Honorowym Wydziału Architektury Politechniki Poznańskiej

Opracowanie stanowi dokumentację techniczną i graficzną teoretycznego projektu koncepcyjnego sporządzonego w ramach Pracy Dyplomowej Inżynierskiej. Tematem pracy jest energooszczędny budynek biurowy bazujący na parametryzacji obiektu w przestrzeni. Chcąc odnieść się do wszystkich postulatów architektury zrównoważonej obiekt powstał na modelowej działce wygenerowanej do celów projektowych. Projekt uwzględnia wpływy rozwiązań urbanistycznych, architektonicznych i materiałowych na efektywność energetyczną budynku biurowego. Celem koncepcji projektowej było stworzenie biurowca spełniającego wytyczne kwalifikujące go do miana budynku niemal netto zero-energetycznego. Głównym czynnikiem determinującym całość założenia było światło słoneczne. Podział funkcjonalny i układ konstrukcyjny obiektu został poddany maksymalnej uniwersalizacji wnętrza, umożliwiającej dowolne kształtowanie przestrzeni biurowej.

Projekt powstał na Wydziale Architektury Politechniki Poznańskiej.
Konsultacje projektowe:
– dr hab. inż. arch. Sławomir Rosolski, prof. nadzw.
– mgr inż. arch. Piotr Z. Barełkowski

LOKALIZACJA

Lokalizacja obiektu oraz jego usytuowanie na działce ma zasadnicze znaczenie w proekologicznym, energooszczędnym budownictwie. Odpowiednia orientacja obiektu, głównych przeszkleń, kluczowych funkcji czy też wejścia ma duży wpływ na efektywność energetyczną. Działka pod budynek energooszczędny powinna charakteryzować się płaskim ukształtowaniem terenu lub posiadać niewielkie nachylenie w kierunku południowym. Organizacja wjazdu, wejścia i parkingu od strony północnej uwalnia południową, nasłonecznioną elewację  od funkcji obsługujących obiekt. Zagospodarowanie terenu i ukształtowanie zieleni w budownictwie energooszczędnym pełni rolę ochronną dla obiektu. Drzewa liściaste od strony południowej mają za zadanie chronić budynek przed przegrzaniem w okresach letnich, natomiast zimą po opadnięciu liści przepuszczać promienie słoneczne  dogrzewające  wnętrze.   Drzewa  zimozielone  od  strony północnej chronią obiekt przed nadmiernym ochłodzeniem wywołanym silnymi wiatrami.

Współczesne projektowanie musi uwzględniać trzy warunki nowej architektury: nowoczesność, energooszczędność i jakość. Aby uzyskać wysoki komfort użytkowy, zwracając szczególną uwagę na względy ekonomiczne, należy zaprojektować obiekt z odpowiednich do tego materiałów. Podstawowym zagadnieniem budownictwa energooszczędnego jest ograniczenie przewodnictwa cieplnego przez przegrody zewnętrzne i zapewnienie szczelności obiektu. Materiały izolacyjne o niskim współczynniku przenikania ciepła gwarantują oszczędności w czasie eksploatacji obiektu, natomiast dobór konstrukcji obiektu powinien charakteryzować się wysokim stopniem akumulacji termicznej. 

PARAMETRYZACJA OBIEKTU

Budynek zaprojektowano jako obiekt wolnostojący na płaskiej działce. Ze względów ekonomicznych wyeliminowano parking podziemny, będący elementem generującym wysokie koszty inwestycji. Na modelowej działce o powierzchni 5400 m2 ustalono maksymalną powierzchnię zabudowy działki nieprzekraczającą 20% jej powierzchni z możliwością rozbudowy obiektu o dodatkowe 30% powierzchni zabudowy. Przyjęto, że minimum 40% powierzchni działki będzie biologicznie czynne. Uwzględniając przyjęte kryteria, orientacyjna powierzchnia użytkowa projektowanego obiektu biurowego wynosi 2500 m2 przy założeniu jednoczesnej pracy 100 osób. Głównymi założeniami projektu są uniwersalizacja i jednorodność skrzydeł obiektu przeznaczonych na pomieszczenia biurowe, dlatego zostały one oczyszczone z pozostałych pomieszczeń o funkcji uzupełniającej. Mając na względzie unikanie elementów stałych definiujących przestrzeń, pomieszczenia techniczne i nieruchome, takie jak pomieszczenia higieniczno-sanitarne, zostały zaprojektowane na kondygnacji podziemnej pod środkową częścią obiektu. Tym samym konstrukcja nośna (rdzeń budynku) została zaprojektowana jako ustrój żelbetowy, bez podpór wewnętrznych. W celu uniwersalizacji przestrzeni całość założenia obiektu opiera się na siatce modułowej o wymiarach 135 x 135 cm umożliwiając dowolny, ekonomiczny podział przestrzeni. Głównym modułem tworzącym skrzydła budynku jest przestrzeń o wymiarach osiowych 1215 x 810 cm i wysokości 810 cm łącząca wszystkie założenia   projektowe   obiektu   z   podziałem   na   2   kondygnacje   biurowe i zewnętrzny taras. Elewacja obiektu została zaprojektowana jako struktura parametryzacji indywidualnej, poprzez uwolnienie jej od funkcji konstrukcyjnej może być dowolnie kształtowana – bez ingerencji w rdzeń obiektu. Jednym z kryteriów determinujących przestrzeń wewnętrzną jest komfort użytkownika, dlatego przyjęto najwyższą klasę budynku biurowego – AA, z dostępem do okna, a co za tym idzie do oświetlenia naturalnego i świeżego powietrza, ze wszystkich pomieszczeń biurowych. Budynek zaprojektowano jako architekturę energooszczędną i inteligentną – wyposażoną w urządzenia techniczne i elektryczne sprzyjające środowisku naturalnemu oraz mające na uwadze względy ekonomiczne i użytkowe. Obiekt został przystosowany dla użytkowników z niepełnosprawnościami ruchowymi.

FORMA

Forma obiektu została wygenerowana na podstawie wytycznych wynikających z założonej modelowej działki i linijki słońca. Dopasowanie bryły budynku do działki, a co za tym idzie do ruchu słońca pozwoliło na optymalizację architektury ukierunkowanej na projektowanie energooszczędne. Całość założenia składa się z trzech struktur – środkowej, stanowiącej dominantę obiektu i dwóch niezależnych skrzydeł odchylonych symetrycznie o 15 stopni od głównej osi działki – pełniących rolę przestrzeni biurowej. Centralny, najwyższy element obiektu ze względu na swoją funkcję przyjął nieregularną bryłę, akcentującą wejście. Usytuowanie wejścia zostało również podkreślone poprzez schodzące się w kierunku północnym skrzydła tworzące efekt bramy przed placem przy wejściu. Wnętrze części środkowej zostało zorganizowane jako przestrzeń otwarta na całej jej wysokości z okalającymi ją antresolami stanowiącymi komunikację pionową w budynku. Uzupełnieniem otoczenia działki są dwa analogiczne skrzydła usytuowane wzdłuż wschodniej i zachodniej granicy działki połączone delikatnym łącznikiem z częścią centralną. Każde ze skrzydeł ma formę prostopadłościanu o zaokrąglonych narożnikach oraz składa się z głównego modułu projektowego, stanowiącego element prefabrykacji i unifikacji obiektu. Obłe kształty wynikają z eliminacji mostków termicznych na narożnikach budynku oraz z przyjętego wyrazu architektury jako obiektu dominującego przestrzeń. Elewacje wynikają bezpośrednio z rytmu ustroju modułowego, będącego  synergią  funkcji,  formy  i  konstrukcji.

Konstrukcja budynku została dopasowana do funkcji. Poprzez wspornikowe połączenie przegród poziomych ze ścianami nośnymi, kanały techniczne zostały ukryte w warstwie podłogi, uwalniając tym samym dolną powierzchnię stropu od sufitów podwieszanych i zewnętrznych elementów wyposażenia technicznego, co umożliwiło wykorzystanie pojemności akumulacyjnej rdzenia obiektu w celach grzewczo/chłodzących. Jednocześnie pozwoliło to na zaoszczędzenie materiałów budowlanych wynikających z nadmiernego przewyższania konstrukcji i unikanie przestrzeni pustych ukrytych w sufitach podwieszanych. Różnica wysokości pomiędzy wspornikiem stropu, a jego posadzką pozwoliła na zaprojektowanie opaski wokół obwodu każdego ze skrzydeł. Strop składający się z modułów z bezpiecznego szkła na konstrukcji stalowej, zapewnia ciągłość przegrody poziomej, uwalnia elewację od grubości stropu i daje efekt „przelewania” się przestrzeni.

FUNKCJA

Układ funkcjonalny obiektu został podporządkowany wymaganiom Inwestora. Podział założenia na trzy części umożliwił niezależne funkcjonowanie dwóch skrzydeł obiektu, zarówno w kwestii organizacji pracy jak i ze względu na komfort cieplny i gospodarkę powietrzem. Centralna forma budynku na poziomie zerowym łączy w sobie funkcję wejścia, holu, recepcji, poczekalni i komunikacji pionowej. Poprzez komunikację pionową obsługującą cały obiekt można dostać się zarówno do części podziemnej, jak również na tarasy budynku. W skrzydle wschodnim mieści się siedziba Inwestora uporządkowana na podstawie jego wytycznych. Biuro we wspomnianym skrzydle na poziomie zerowym obiektu zostało zorganizowane w systemie kombinowanym, łączącym przestrzeń biurową typu open space z powierzchnią podzieloną na komórki pracy małych zespołów, administracji, kadry zarządzającej i dyrektorów oraz z pomieszczeniami przeznaczonymi na sale konferencyjne. Przestrzeń  na  tej  samej  kondygnacji  w  skrzydle  zachodnim została przeznaczona na część edukacyjną w formie dużej sali (z możliwością podziału na mniejsze) z niezależnymi szatniami i wspólnym zapleczem kadry oraz salę konferencyjną przeznaczoną na 90 osób.

Jedyna przestrzeń podziemna została zlokalizowana pod częścią centralna. Łączy w sobie pomieszczenia higienicznosanitarne, techniczne i pomocnicze. Maksymalne odległości stanowisk pracy od toalet zostały zachowane i wynoszą mniej niż 75 m (maksymalna odległość stanowiska pracy od komunikacji pionowej, usytuowanej bezpośrednio przy toaletach wynosi <40m). Kontrowersyjnym odstępstwem od przepisów ujętych w Prawie Budowlanym  wydaje się przesunięcie pomieszczeń higienicznosanitarnych na najniższą kondygnację budynku. Taki zabieg jest wynikiem dążenia do maksymalnie uniwersalnej i wolnej przestrzeni skrzydeł obiektu, mający na celu względy ekonomiczne. Żadne z pomieszczeń obsługujących obiekt nie „blokuje” elewacji. Zwracając szczególną uwagę na komfort użytkownika ilość wyposażenia zaplecza higienicznosanitarnego została zwiększona o 50% w odniesieniu do obowiązujących przepisów, eliminując powstawanie kolejek przy toaletach. Odległość toalet od stanowisk pracy generuje ruch pracownika – wskazany przy siedzącym charakterze pracy biurowej, natomiast obecność windy zapewnia możliwość szybkiego przedostania się użytkownika obiektu do zaplecza higienicznosanitarnego z każdego punktu budynku. Wszystkie instalacje techniczne, w które został wyposażony budynek zostały sprowadzone do zaplecza technicznego pod powierzchnią terenu. Piony techniczne zapewniające prawidłową gospodarkę powietrzną w całym obiekcie zostały wyprowadzone na dachu centralnej części budynku i ukryte za jego attyką.