Aktualności / Architekci wśród prefabrykacji

Architekci wśród prefabrykacji

Znakiem czasu powinno być zbliżenie architektury do prefabrykacji i prefabrykacji do architektury. Płaszczyzną spotkania – trwałe, dostępne, niedrogie, estetyczne budownictwo mieszkaniowe, zaspokajające potrzeby człowieka o przeciętnie zasobnym portfelu. Sposobem intelektualnego podejścia do tematu mogą być konkursy architektoniczne na system prefabrykowanej zabudowy mieszkaniowej. Idąc tym tropem, BGK Nieruchomości zorganizował konkurs, w którym wzięły udział cztery pracownie. Konkurs miał charakter studialny, ideowy, nierealizacyjny, ale pokazał cztery podejścia architektów do problemu budownictwa mieszkaniowego. Wyróżnienie zdobyła krakowska pracownia Urba Architects.

Cele konkursu zostały przedstawione w regulaminie. Organizator uznał, że najważniejszym zadaniem, przed jakim stoją projektanci w Polsce, jest zapewnienie dostępnych cenowo mieszkań oraz tworzenie przyjaznych przestrzeni do życia. W wielu krajach technologie prefabrykowane są popularne, a realizacje dowodzą, że osiedla budowane w ten sposób są atrakcyjne. Prefabrykacja jest efektywną metodą budowania. Pomaga w tworzeniu wysokiej jakości mieszkań i szerzej – przestrzeni do życia zgodnych ze współczesnymi oczekiwaniami. Prefabrykacja najskuteczniej odpowie na niedobór mieszkań i rosnące koszty pracy w budownictwie. Jednocześnie zachowa wysoki standard realizowanej inwestycji. BGK Nieruchomości zwraca uwagę na najważniejszy cel organizowania tego i kolejnych konkursów: pierwsze osiedla masowo prefabrykowane muszą stać na wysokim poziomie technicznym i ideowym, aby przekonać odbiorców, że efekt jest jakościowo lepszy niż w peerelowskich osiedlach z wielkiej płyty.

Zadanie konkursowe polegało na opracowaniu systemu prefabrykacji wielorodzinnych budynków mieszkalnych, a następnie sporządzeniu (z wykorzystaniem zaproponowanego systemu) całego zespołu budynków we wskazanej lokalizacji. Uczestnicy mieli opracować plan zagospodarowania terenu i stworzyć jasną strukturę przestrzenną o indywidualnym charakterze. Byli zobowiązani do opracowania układów zabudowy, mając do dyspozycji cztery podstawowe typy budynków mieszkalnych. Są to klatkowiec, korytarzowiec, punktowiec i galeriowiec. Typy budynków różnią się przede wszystkim układem komunikacyjnym, który przekłada się m.in. na stosunek powierzchni całkowitej do powierzchni użytkowej mieszkań. Regulamin dopuścił podzielenie prefabrykacji na oddzielne technologie budowy i obudowy. Technologia budowy, czyli struktura konstrukcyjno-technologiczna obejmowała ściany wewnętrzne budynku, stropy, piony komunikacyjne (schody, windy), piony i poziomy instalacyjne. Technologia obudowy, czyli struktura konstrukcyjna zewnętrzna, obejmowała m.in. pełne lub perforowane ściany zewnętrzne, balkony i loggie oraz dachy. Uczestnicy byli też zobowiązani do wykonania projektu wykonawczego sekcji narożnej budynku klatkowego o wysokości od 4 do 6 kondygnacji. Organizatorom zależało, aby jak najwięcej elementów mogło być prefabrykowanych, a czas budowy jak najkrótszy. Budynki powinny być realizowane z jak najmniejszej liczby typów powtarzalnych elementów. Osiedle zostało przewidziane na około 2700 mieszkań. Oczekiwany koszt wykonania budynków mieszkalno-usługowych w stanie deweloperskim to 3000 zł netto za 1 m2 PUM (przy istotnym założeniu, że do 30% programu parkingowego zostanie zrealizowane jako garaże podziemne).

Jako teoretyczne miejsce realizacji została wskazana działka w podwarszawskim Nadarzynie, przy drodze krajowej S8. W projekcie przedstawionym przez Urba Architects geometria osiedla została zdefiniowana przez plan miejscowy, który wskazany teren dzieli na dwie części. Drogi dojazdowe zostały poprowadzone po obrysie terenu. W strefie zewnętrznej osiedla (nazwijmy ją obwarzankiem) zaprojektowano zespoły kwartałów, tworząc mocne geometryczne ramy. Ramy kształtują strefę wewnętrzną, komponowaną inaczej – w sposób o wiele luźniejszy. W kwartałach obwarzanka spotykamy przede wszystkim budynki klatkowe i korytarzowe, uzupełnione nielicznymi punktowcami. Na zewnętrznej ramie osiedla znalazło się miejsce dla zaledwie kilku domów galeriowych, które w środkowoeuropejskiej strefie klimatycznej nie są popularne. Układ budynków został przeanalizowany pod kątem dostępu do światła dziennego. Wejścia do willi miejskich stojących w środku osiedla zostały zlokalizowane od północy. Pod częścią kwartałów zaplanowano garaże podziemne, które, zgodnie z warunkami konkursu, mają zapewnić miejsca postojowe dla co najmniej 30% mieszkańców i użytkowników. Jedną z opcji zaproponowanych przez architektów są garaże zagłębione w ziemi jedynie do połowy, z ażurową elewacją. To rozwiązanie może obniżyć koszty budowy. Wewnątrz osiedla nie przewidziano garaży, a uwolniona przestrzeń została przeznaczona dla zieleni wysokiej. – Założenie jest takie, że z kwartałów powstało coś na kształt murów obronnych osiedla. Na zewnątrz mamy silne pieczątki kwartałów, wnętrze jest znacznie bardziej swobodne – mówi Piotr Knez z Urba Architects. – Natomiast rozwiązanie garaży zależy od warunków gruntowych, nośności terenu i warunków planistycznych lokalizacji – mówi Michał Daniszewski, współautor koncepcji. – Konstrukcja garażu podziemnego, ściany, słupy, rozstaw miejsc postojowych to sprawy, które zawsze mocno determinują konstrukcję, która ma powstać powyżej – dodaje architekt.

Wnętrze osiedla rządzi się innymi regułami niż kwartały. Jest swobodną kompozycją niepodpiwniczonych punktowców rozrzuconych w terenie zielonym. Zaprojektowano je w formie cztero- i sześciokondygnacyjnych willi miejskich. Wnętrze osiedla jest ogrodem wykreślonym ścieżkami, placami, ogródkami przydomowymi i innymi funkcjami publicznymi. Zaplanowano tereny sportowe (boiska do gier zespołowych), rekreacyjne (skatepark, place zabaw) i zieleń urządzoną. Jednym z głównych założeń projektowych było uwolnienie przestrzeni od ruchu samochodowego. Drogi dojazdowe obsługują wyłącznie wjazdy do parkingów podziemnych i zapewniają miejsca postojowe naziemne wzdłuż granicy terenu. Dojazd do wnętrza osiedla jest możliwy, ale ograniczony. Został poprowadzony sięgaczami (woonerfy), z priorytetem dla pieszych i rowerzystów. Woonerf jest rodzajem ulicy w strefie zurbanizowanej, która łączy funkcje ulicy, deptaka i miejsca spotkań mieszkańców, z ograniczoną możliwością parkowania. Podstawą projektowania tego typu drogi jest rezygnacja z tradycyjnego podziału przestrzeni na jezdnię i chodniki. Sięgacze zapewnią bezpośredni dostęp do budynków dla osób niepełnosprawnych i pojazdów świadczących usługi komunalne (np. śmieciarek). Samochody prywatne mogą parkować przy drogach dojazdowych lub w garażach podziemnych. Osiedle nie jest ogrodzone.

Zabudowa osiedla jest zróżnicowana, a elewacje budynków krótkie i rozrzeźbione. Regulamin konkursu zakładał ludzką skalę (kwartały i pierzeje nie dłuższe niż 150 m). W budynkach mieszkalnych lokale na parterach (od strony ulic dojazdowych) mają być przeznaczone na usługi, powierzchnie biurowe i sklepy. Mieszkania usytuowane na zewnątrz kwartałów mają posiadać loggie, zwiększające kameralność. W mieszkaniach skierowanych do wnętrz kwartałów zaprojektowano balkony. Na osiedlu przeważają budynki czterokondygnacyjne z sześciokondygnacyjnymi dominantami. Aby ułatwić orientację w terenie, architekci wzmocnili identyfikację wizualną kolejnych sekcji osiedla. Elewacje budynków, projektowane z betonu barwionego w masie, różnią się kolorami. Te zaś bazują na odcieniach naturalnych materiałów budowlanych w rodzaju ceramiki czy okładzin z kamienia. Kolory betonowych warstw elewacyjnych powstaną na bazie nieorganicznych barwników mineralnych. Architekci zakładają, że kolor warstwy licowej ściany typu sandwich nie spowoduje wzrostu ceny prefabrykatu. Zakładają też możliwość uzyskania indywidualnego wzoru i faktury elewacji przez wykonanie odcisków matryc z żywic epoksydowych. Możliwe jest również zastosowanie domieszki fotokatalizatora na bazie dwutlenku tytanu. Jego celem jest neutralizacja popularnych zanieczyszczeń, w tym tlenków azotu i siarki. W materiale wystawionym na działanie promieni słonecznych uruchamia się proces fotokatalizy. Zanieczyszczenia osiadające na elewacji zaczynają się utleniać, rozkładać i zmieniać w sole, które osadzają się w strukturze betonu. W czasie intensywnego deszczu zostają skutecznie zmyte z elewacji.

Co znaczy, że mieszkanie jest dobrze rozwiązane? – Zasadniczo powinno być prostokątne, z wejściem na środku a nie z narożnika, z oknem vis à vis wejścia, strefowane na część dzienną i nocną, o płytkim trakcie, co pomaga w dobrym nasłonecznieniu; najlepiej dwustronnie przewietrzane; z ustawnymi pokojami, bez ostrych kątów i tzw. niepotrzebnych metrów. Nie zawsze da się to wszystko osiągnąć, ale trzeba do tego dążyć – mówi Piotr Knez. W projekcie Urba Architects proponuje podstawowy moduł konstrukcyjny – 6,4 m, w dwóch wariantach: dla ścian z balkonami i loggiami. Na jego podstawie są projektowane budynki z mieszkaniami, których układ jest wstępnie zaproponowany, ale bardzo łatwo można go zmienić. Mieszkania na poszczególnych piętrach można łączyć lub dzielić, przykładowo z dwóch M2 można stworzyć M4 lub trzy M2 podzielić na dwa M3. Dzieje się to bez ingerencji w strukturę budynku i bez przeróbek. Na tę elastyczność pozwala uniwersalny układ konstrukcyjny oparty na wewnętrznych prefabrykowanych ścianach nośnych, dzielących mieszkania od układu komunikacyjnego (klatek schodowych, korytarzy) oraz na prefabrykowanych ścianach elewacyjnych, które również pełnią rolę ścian nośnych. Dzielenie lub łączenie mieszkań pozostanie bez wpływu na układ instalacyjny, który jest powiązany ze ścianami nośnymi. W mieszkaniach nie ma konstrukcji nośnej, ściany działowe są murowane, dlatego istnieje możliwość zmiany układu pomieszczeń. Tak więc cały układ konstrukcyjny opiera się na podłużnych ścianach budynku. Ściany poprzeczne (między lokalami) zaprojektowano jako lekkie ściany warstwowe z bloczków. Szachty instalacyjne są zlokalizowane wzdłuż ścian nośnych. Lekkie ściany między mieszkaniami nie wymagają podparcia stropu, na którym spoczywają, a szachty wzdłuż ścian nośnych minimalizują kolizje w razie zmiany układu mieszkań.

Prefabrykowane ściany mogą być tradycyjnie tynkowane wewnątrz lokali. Daje to możliwość rozprowadzenia instalacji elektrycznych w grubości tynków. Mieszkanie M2 zaprojektowano na module 6,4 m, w wariantach z loggią lub balkonem. M3 powstało na module 1,5 x 6,4 m, M4 oparty jest na module 2 x 6,4 m. Najmniejsze z mieszkań – M1 w galeriowcach – zaprojektowano na module konstrukcyjnym 4,55 m. Klatki schodowe zlokalizowano maksymalnie 7,5 m od wejścia, o biegu szerokości 140 cm. Posiadają dostęp do światła dziennego, elementy zieleni i informacji wizualnej.

W zakres systemu prefabrykacji wchodzą konstrukcyjne, warstwowe ściany strukturalne typu sandwich, złożone z trzech warstw, z których wewnętrzna i zewnętrzna to wzmocniony żelbet, przedzielony warstwą izolacyjną. Ściany powinny posiadać wbudowane kanały strukturalne pod instalacje: elektryczną, gazową, wodną i kanalizacyjną, dostosowane do budowy powtarzalnych budynków wielokondygnacyjnych. W skład systemu wchodzą również żelbetowe płyty kanałowe HC200 i żelbetowe ściany nośne wewnętrzne, ponadto schody, szyby wind i balkony (o wysięgu 1,20 m) mocowane na łącznikach termicznych. Na stropach mają być układane warstwy tzw. pływającej podłogi. Konstrukcja kondygnacji podziemnej jest sprawą otwartą. Może być wykonana w technologii żelbetowej monolitycznej lub mieszanej, z udziałem prefabrykowanych słupów, ścian wewnętrznych i ścian fundamentowych, wykonanych w formie szalunków traconych. Bez wątpienia największy wpływ na wybór technologii miałyby warunki gruntowo-wodne w danej lokalizacji.

Piotr Knez: – Ludzie, szukając mieszkań, kierują się lokalizacją, ceną i programem funkcjonalnym, który sobie założyli. Z tych trzech spraw najłatwiej rezygnują z lokalizacji, którą w deklaracjach uważali za najważniejszą. Poświęcają lokalizację dla ceny i funkcjonalności. Naszym zadaniem jest, aby w tańszych mieszkaniach, na mniejszym metrażu spełnić cały program oczekiwany przez klienta. Dlatego mieszkania, takie jak w konkursie na osiedle z prefabrykatów, powinny być przede wszystkim ustawne i logiczne. Projekt był przeznaczony dla konkretnej lokalizacji, ale jego zasada może być powielana, bo bazuje na uniwersalnych regułach. Staraliśmy się odnaleźć uniwersalny moduł dla funkcjonalnego mieszkania i maksymalną powtarzalność tego systemu. Po sukcesie w konkursie zaczęli zgłaszać się do nas deweloperzy, dla których projektujemy budynki w oparciu o prefabrykację. Takie obiekty już powstają w Łodzi, Poznaniu i pod Warszawą.

Paweł Pięciak

Galeria Zdjęć