Нов живот за стари индустриални сгради

Има ключови теми, по които и обществото, и строителната индустрия са на едно мнение - необходима е упорита работа, за да бъдат намерени правилните решения на наболелите проблеми - климатични промени, недостиг на суровини и енергия, както и всички произтичащи от това изисквания и предизвикателства пред строителната индустрия. Нещо повече - тези решения трябва да са валидни за дълъг период. Има много трудности за преодоляване, но търсим път. Едно от решенията е да се приспособят за нови нужди вече построени сгради, които не могат да се използват по първоначалното им предназначение.

Текст: списание Строители

Запазването на стара сграда елиминира до голяма степен нуждата от използване на нови материали за конструкция и за облицовки, а с влагане на екологични строителни материали в точно определени зони може да се осигури и енергийната ефективност на старата сграда. Дори когато се налага функционално преустройство, което води до конструктивно укрепване, пак има смисъл от идеята - земята за нови строежи, особено в големите градове, е все по-малко. Появява се ново отношение към съществуващите сгради - да бъдат устойчиво променени, санирани, ефективно подобрени в среда, също толкова обмислено модифицирана, за да се отговори комплексно на климатичните промени и енергийните нужди.

Напълно нови функции могат да бъдат внедрени в напълно нестандартни стари сгради - складове, фабрики, административни сгради и дори водни кули. Естествено, че е задължително преустройството да е технически и юридически осъществимо. Сега ще разкажем за два осъществени проекта. В наши дни подобни решения се наричат „адаптивна повторна употреба“ и се говори за „кръгова икономика“. Преди десетина-двадесет години подобни идеи и решения са били изключително смели, а реализирането им поставя нови основи, разкрива нови пространства. Огромни проекти, които може да вдъхновят архитекти и инженери за търсения в тази посока.

Tate Modern

През 1994 г. бившата електроцентрала Bankside е избрана за място, където да се оформи отделна галерия за международно модерно и съвременно изкуство в Лондон. На следващата година сложната задача е възложена на швейцарските архитекти Herzog & De Meuron, защото в техния проект се запазва голяма част от оригиналния характер на сградата - едно от ключовите изисквания. Електроцентралата е построена на две фази, между 1947 и 1963 г., и включва зашеметяваща турбинна зала, висока 35м и дълга 152м, с котелно покрай нея и един централен комин. След 1981 г. внушителната сграда става излишна. През 1996 г. проектирането на новата галерия е завършено и започват строителните работи за изпълнението.

Най-напред се премахват огромните машини. Сградата се оголва до оригиналната ѝ стоманена конструкция и тухлена зидария. През октомври 1997 г. се полагат бетонните основи за новите елементи. Интересен момент е заравянето в основите на „капсула на времето“ с планове, снимки и видеоклипове, свързани с проекта, както и рисунки на местни ученици. Турбинната зала (Turbine Hall), в която са се помещавали огромните генератори на електроенергия, е превърната в изложбена зала с интересен вход. В тази зала са запазени много елементи от старата сграда - неизмазани тухлени стени, открити стоманени греди от носещата конструкция, тесните вертикални прозорци, достигащи до високия таван във всеки край на залата. Реконструкцията променя предназначението на сградата, но не нарушава драстично формата є. Преходът между старо и ново е ненатрапчив, стремежът е да се запази индустриалния характер на дизайна. Макар и нови, тежките стълбищни парапети, чугунените скари и необработените дървени подове са в хармония с оригиналната естетика.

Котелната централа (Boiler House) е превърната в галерии. В рамките на съществуващите стени на електроцентралата са изградени стоманени рамки, за да се създадат седемте етажа за галериите. Тази пространствена стоманена рамкова конструкция поддържа и съществуващата тухлена фасада на сградата. До есента на 1998 г. строителните дейности са на етап външно затваряне и изолиране на сградата. До август следващата година галериите са оборудвани, монтирано е постоянно осветление, стълбите и ескалаторът също са монтирани. Галериите варират във височина от пет до дванадесет метра. Осветени са от разнообразно естествено и изкуствено осветление. Оригиналните прозорци на електроцентралата се простират от пода до тавана в някои галерии, повтаряни в ритъм и пропорции от покривни прозорци. Слоевете полупрозрачно стъкло са проектирани да филтрират дневната светлина и изкуствено да възпроизвеждат нейните качества през нощта.

През 2009 г. стартира голям проект за развитие на Tate Modern (Тейт Модърн), като се използват трите огромни, но излишни резервоари за петрол на електроцентралата, за да се увеличи пространството на галерията. След резервоарите се изграждат и напълно нови пространства на музея в уникална кула с форма на пирамида, висока 64,5м, чиято външна структура се сгъва в интересни линии, докато се издига. Замисълът е, че преосмисля тухлената зидария на електроцентралата по радикално нов начин - сградата е облицована с перфорирана решетка от 336000 тухли, за да пропуска светлина. Тази уникална фасада позволява на светлината да се филтрира през деня и да свети вечер, превръщайки солиден, масивен материал във воал, който покрива скелета на новата сграда.

Новото разширение е познато като Switch House, тъй като е построено на мястото на старата комутационна сграда на електроцентралата. За реализацията му са комбинирани стари и нови технологии, а резултатът е 10 нови етажи галерийно пространство. Точно на върха на сградата с форма на пирамида има открита тераса, до която достъпът е възможен на специален асансьор от първо ниво. Разширението е така проектирано, че резултатът е строителен конгломерат, който изглежда като едно цяло, а не като фаза едно и фаза две. Внушението е на емблематично допълнение към силуета, но и на хармонично единство, една нова визия на Tate Modern. В новопроектираното изпълнение се залага на устойчивостта на околната среда - с естествена вентилация, слънчеви панели и нови зелени площи.

Десет етажната Switch House е проектирана като хибридна конструкция с елементи от стомана и бетон. Вътрешната бетонна конструкция дублира и отразява геометрията на оригиналната котелна сграда и на резервоарите. Общо 1000 тона стоманени конструкции са вложени при изграждане на двете фази.

За първа фаза е издигната стоманената конструкция на западния петролен резервоар по начин, който да осигури стъпването на конструкцията на кулата чрез стоманени наклонени колони и фундаментни стоманобетонни греди с тегло 1200кг/м. Пак като част от работите по първа фаза се монтира и цялата стоманена конструкция за укрепване на съществуващата фундаментна плоча за оригиналната сграда на централата, както и новата стоманен конструкция до нивото на терена. Дава се възможност на земната основа да уеднакви деформациите в рамките на оригиналната Switch House и разширението.

Втората фаза започва от приземния етаж с преодоляване на сутеренните пространства известни като The Tanks (резервоарите) чрез издигане на основните елементи от стоманена рамка, които подсигуряват четири нива, а над тях - още три етажа с галерии. Пространствената неизменяемост на рамковата конструкция е осигурена с вертикални връзки. Избраният материал е стомана, тъй като тя предлага най-ефективния начин за преодоляване на 18-метровите разстояния, необходими за пространствата на галерията. Западната премостваща ферма е интегрирана със стоманобетонна рамка, обрамчваща съседната кула, но на ниво пети етаж стоманената конструкция всъщност поддържа цялата северна фасада на кулата. Стоманената рамка е оформена от серия стоманени греди с височина 1200мм, премостващи разстояния до 18,00м.

Големите греди имат няколко задачи - премостват пространството над четвъртия етаж, поемат натоварването от покрива там, където се поддържа фасадата и осигуряват подовете на галерията, където се очаква разполагане на някои много тежки експонати. Всички греди имат големи отвори за обслужване и инсталации и са проектирани именно като греди с отвори. За поддържане на наклонената северна фасада на кулата на пето ниво е монтирана стоманена греда, която разпределя натоварванията от околните повърхности и фасадата отгоре към покривните греди на ниво пет. Тези греди пренасят натоварванията към ядрото и северните колони на Switch House. За да се постигнат допустимите отклонения, необходими за монтаж на остъкляването и тухлената зидария, от съществено значение е деформирането на структурната рамка по периметъра на сградата на Switch House да бъде ограничено. Въпреки сложната геометрията на кулата и различните видове носещи конструкции са постигнати нормативните изисквания за деформации.

Battersea Power Station

След като през 1983 г. е изведена от експлоатация, електроцентралата Battersea, със своите четири незабавно разпознаваеми извисяващи се комини, е трансформирана от индустриална реликва в оживена дестинация от двадесет и първи век. Преустройството включва сградата с повече от 220000 кв. метра и е извършено заедно с разширението на северната линия, в сърцето на основно регенерирания изоставен терен. Самата сграда на електроцентрала Battersea представлява Фаза две от един уникален проект за съживяване на този централен лондонски квартал. Прецизно реновирана в продължение на девет години, понастоящем сградата предлага 252 апартамента, ресторанти, магазини, кина, шест етажа офис помещения за световно признати марки и място за развлечения за 2000 души.

Ключово предизвикателство се оказва стабилността и опазването на укрепващата стена, която се намира точно на брега на Темза. Разработено е увеличение на височината с 600мм, за да издържи на нивата на предвижданите наводнения през 2100 г. Дълбоките геоложки кухини и наличните подземни структури усложняват фундирането и създават риск от различно слягане между нови и съществуващи структури. Решението е за повторна употреба на съществуващи основи в комбинация с нови единични пилоти с дължина 50м, диаметър от 1,40 до 2,50м, групирани по четири. Новата система поема натоварването от новия комплекс, но и позволява изграждане на серия разширени сутерени.

Подземната структура, която се простира през цялото лице от 150м на електроцентралата, слиза до над 10м под земята, за да побере когенерационна инсталация и оборудване за газови котли и да осигури енергиен център за целия обект, между електроцентралата и речната стена. Това енергийно решение обслужва цялото седемфазно развитие с централна отоплителна и охладителна мрежа за целия обект, както и осигуряване на непрекъснатост на отоплението през Темза до резиденциите на имението Pimlico, които датират от 30-те години на миналия век!

Електроцентралата е със стоманена носеща конструкция, облицована с тухли, и части от нея са на повече от 90 години. Тъй като стоманената рамка се е „движила“ през годините, тухлата се е напукала, позволявайки на водата да прониква и да руши стоманената конструкция. Започва се с демонтиране на историческата тухлена зидария, почистване на стоманените елементи с пясъкоструйки, боядисване на стоманата със защитно покритие и повторно зидане на тухлите, като дори са издирени допълнителни тухли от оригиналната тухларна. Специално са изработени над милион и половина заместващи тухли, които да съответстват на оригиналните. Увеличава се височината на наличните прозорци с прорези, отстрани на сградата, за да се подобри достъпът на дневна светлина в новите жилищни помещения. Това включва премахване и почистване на историческите тухли за повторна употреба, където е възможно, и инсталиране на нова стоманена рамка около прозорците.

За да се запази максимално съществуващата структура на електроцентралата, съществуващите стоманени колони са свързани с новите етажи. Разработени са нови болтови връзки и детайли за замяна на съществуващите нитове с болтове и подложни плочи. Тъй като идеята за реконструкция предвижда създаване на нова, мащабна структура в рамките на налична историческа „черупка“, контролът на движението на сградата и запазването на строителните толеранси между новите и съществуващите структури се оказва ключов приоритет. В турбинните зали новите колони са на сантиметри от съществуващи повърхности.

Например новите колони, поддържащи Турбинна зала А, са поставени само на 7см от съществуващите. Решено е части от наличните шапки на пилоти да бъдат отрязани, за да се направи място за нови стоманени греди, без да се компрометира необходимия капацитет на основите. Особено красиво конструктивно решение са покривните ферми с въжета на турбинна зала А. Високото пространство на южния атриум налага южната външна стена на сградата да не е свързана с нито една от новите подови плочи. Решението за укрепване на стената е с помощта на олекотени ферми с обтяжки, като последователността на монтиране на фермите също е предизвикателство, като се има предвид сложността на елементите на конструкцията.

Съществуващата южна фасада на котелното е била многократно ремонтирана през 90-те години на миналия век. Състоянието на стената е изисквало ново укрепване, за да се стабилизира и запази. Това е направено с елегантно проектирани ферми с обтяжки, създаващи желаното пространство и премостващи отвори по 25м, с минимално въздействие върху съществуващата структура. Иновативните „дървесни“ структури, т. е. ферми, разклонени като дърво в горния си край, в котелната централа, носят безпрецедентни натоварвания, като същевременно осигуряват пространство без колони. В северния атриум прехвърлянето на натоварването е постигнато със схема, която използва прехвърлящи ферми, греди и ферми, разклонени в горния си край като дърво.

Що се отнася до комините, след задълбочени проучвания става ясно, че те не могат да бъдат ремонтирани. Решено е те да бъдат демонтирани и да се изградят нови копия около нови вътрешни стоманени рамки. За демонтажа на комините е използвана кръгова система (кръгъл такелаж), спускаща се бавно от върха на комина, за да може екипът да руши материала и да отстранява безопасно отломките през улей с фуния, който минава през центъра на всеки комин. Работи се поетапно, започва се от югозападния комин и когато той е реконструиран до височина 25м, започва работата по останалите три комина.

Последователността е важна и заради емблематичния профил на сградата - изискването е било да няма момент, в който гледката да е лишена от комините на лондонския хоризонт. Вложени са огромни количества бетон и боя, като се спазват най-високите стандарти за безопасност и същевременно се запазва прочутият силует на сградата, заедно с фините детайли. Въпреки че всеки комин е визуално идентичен с оригинала, сега те имат по-сигурна схема на стоманена армировка в бетона, за да се гарантира, че ще издържат на времето и корозията.

Много свободни сгради, малко свободно пространство

Уплътняването на града и преустройството на сградите са на дневен ред. Спряхме се само на два примера за вълнуващи проекти за преустройство в Лондон, които показват как може да изглежда вторият живот на старите сгради с интелигентна концепция за използване и подходяща архитектура. Да си пожелаем следващият зашеметяващ проект да е за наша сграда