Одна из самых претенциозных строительных площадок Германии: Битва материалов в архитектуре карточного домика

Строительство нового здания театра Гютерсло

Как иногда мешают законы – даже тогда, когда речь идет о законах природы! Но для фантазии архитекторов нет предела и они творят произведения, которые привлекают внимание и вызывают эмоции. Обычно  это называют «искусством».
Ну а те же, кто эти объекты должен возводить, не могут не учитывать соотвествующие законы и предписания, а таких имеется не мало. Если фантазии архитекторов достаточно умеренные, то и у строителей меньше проблем.
Но если архитектурный проект почти выходит за рамки возможного, когда физические законы, материал и логистика работают на пределе, то даже очень хорошие специалисты не выдерживают напряжения и тогда остаются только профессионалы высшей категории, а проект становится самым претенциозным строительством Германии, как в случае с городским театром Гютерсло.

Гютерсло

Все начиналось как событие политического значения: Что делать со старым, пришедшим в негодность зданием театра – сносить или ремонтировать, а может просто заново отстроить? Трудно пришлось городскому совету, вопрос обсуждали со всех сторон, взвешивали все аргументы за и против: что может позволить себе такой город как Гютерсло? Что ему нужно? Каким должно быть его будущее? И все это тянулось много лет. В конце концов две местные, известные во всей Германии компании, которые уже больше не могли безучастно смотреть на все это, вынесли старому зданию приговор: снести. Ибо на значительные пожертвования можно будет рассчитывать только при условии нового строительства.
И это сработало как заклинание! Чары были сняты и началось планирование; все должно быть сделано по высшему разряду.
Заказчиком является  Хохбауамт Гютерсло. Планируемая сумма инвестиций: 23 миллиона евро.

Тендер выиграли архитекторы из Гамбурга - бюро PFP Architekten BDA. Поставленные перед ними задачи были не из обыденных: театральный зал на 480 - 530 зрителей, доступная со всех сторон сцена, производящее впечатление лобби, помещения для проб и склад, все по последнему слову техники и  в тесных рамках внутригородской строительной площадки размером 100- 150 кв.м.
Макет архитекторов на первый взгляд напоминает неуклюжую колоду, которую сзади и сбоку придавили ящиком, а спереди закруглили. В соответствии с городскими строительными предписаниями и ввиду расположенной вблизи водонапорной башни, находящейся под охраной как памятник архитектуры, максимальная высота строения не должна превышать 26,5 м.  И все же новостройка уже сейчас является неотъемлимой частью местного городского силуэта.

Смелость, реализовать проект, взяла на себя компания Фехтелькорд и Эггерсманн ГмбХ Fechtelkord & Eggersmann GmbH (Marienfeld), коротко  F&E. После того как в 2007 году было снесено старое здание театра, началось новое строительство.
Руководитель строительного отдела компании F&E дипл. инженер Ральф Эльгнер выразил отношение к этому проекту: „Публичная архитектура является непосредственной частью культуры и, таким образом, основой всякого общества – и поэтому ее нельзя рассматривать только с точки зрения хозяйственной целесообразности!“

Закладка фундамента

На прочный грунт был положены ряды ленточного фундамента из бетона марки  C 30/37 – 35/4, выдерживающие при тройных опорах нагрузку в 22 меганьютона на кв. м  в местах их размещения (по верхнему краю фундамента).  При этом для залива WU-бетона использовались элементы опалубки RASTER-GE компании PASCHAL.

Возможна ли реализация проекта?

Здание состоит из 1 подвального, 1 промежуточного и 1 нижнего, а также из 5 верхних этажей и располагается на участке площадью 43 x 40 метров. Центральной частью всего сооружения является башня сцены. С обеих сторон подключается вся техника.  К передней части башни подвешен театральный зал, а к нему в свою очередь сбоку примыкает учебная сцена, выступающая на 10 м за пределы основного здания. Сзади на 5 м наружу выступает арьерсцена. Примерно на высоте технических сооружений всю переднюю часть, т.е. театральный зал и  территорию у входа, охватывает мантия из бетона (сбоку), стали (крыша) и стекла (фронтальная сторона).
1 – ая очередь строительства охватывает область техсооружений и башню сцены; 2– ая очередь строительства – это зал для зрителей, 3 –я очередь строительства  - винтовая лестница, фойе, парадная лестница и учебная сцена.

Экстремальные строительно-технические задачи и пути их решения

Экстремальные и сверхсовременные решения по статике были найдены компанией Prinz & Pott (из Билефельда). Различные части строения имеют свои особенности, например:

• Кажущийся висящим в воздухе зал театра подвешен к сценической башне. Часть нагрузки несут поперечные опоры, расположенные впереди двумя парами по три штуки. Они расходятся в стороны так, как будто блюдце балансирует на трех пальцах. Опоры имеют диаметр всего в 45 см, изготовлены из центрифугированного бетона C 100/115 и выдерживают нагрузки в 3700 kN каждая. Скошенная нижняя часть состоит из готовых бетонных блоков. В первую очередь 40-см  боковые стены расчитаны на нагрузку и удерживают зал в пространстве. Ряды 30-тонных сборных поперечных опор удерживают потолок толщиною 20 см; они устанавливались с помощью 300-тонного мобильного крана. По обеим сторонам зала располагаются 30-см стены, навешенные на уже упомянутые поперечные опоры и являющиеся таким образом растяжной системой.
• Особое внимание привлекает расположенная ближе к водонапорной башне боковая стена – поскольку кажется, что и она парит. Ее толщина 40 см, высота 21,8 м и длина 29,1 м. Под ней лишь стекло, диск из бетона, длиной 4,5 м, небольшие столбики и двери. При возведении часть конструкции на протяжении 10,5 м совершенно не касалась стены и была временно закреплена стальными канатами и диагональными опорами HEB 200; лишь только с установкой крыши со стальными прогонами HEA 800 на две промежуточные опоры на протяжении 43 м, стороны были соединены между собой. И в данном случае через растяжку значительная доля нагрузки переносится на расположенную рядом часть здания.
• Верхние этажи соединяет между собой спиралевидная, расширяющаяся кверху и в имеющая в разрезе форму клотоиды лестница. В первоначальном варианте лестница крепилась к этажам лишь несколькими соединениями. Но ввиду предполагаемых – и с точки зрения безопасности внушающих опасения – вертикальных колебаний с амплитудой в 20 см, было принято решение дополнительно закрепить лестницу на бетонном столбе высотой почти 22 м. Данная опора из центрифугированного бетона диаметром 35 см прочно удерживает ее и выносит нагрузки в 4.000 kN.
• Длина фронтальной стороны 43 м, а высота 24 м – это четыре теннисных корта. Она полностью застеклена. Стекла, однако, не вмонтированы в привычные ячейки, передающие свой вес на основание, а навешены в ряд на самые верхние, стальные поперечные опоры.

Руководитель строительного отдела компании F&E дипл. инженер Ральф Эльгнер: „Вот это архитектура! Благодаря самым современным статическим расчетам распределение взаимодействующих сил в этом объекте происходит играючи!“

Бетонирование и установка опалубки

Фирма Фехтелькорд и Эггерсманн ГмбХ оснащена собственными элементами опалубки системы ATHLET и универсальной опалубки RASTER производства компании PASCHAL. Дополнительный опалубочный материал был взят в прокат в расположенном в Гифхорне представительстве PASCHAL. Бригадир, мастер-бетонщик и каменщик Штефан Киссе: „У специалиста компании PASCHAL г-на Гетца мы получили прекрасную консультацию, а планы установки опалубки были прекрасно разработаны.“

На небольших и сложные участках мы использовали RASTER, в то время как опалубка ATHLET устанавливалась для фундаментов и стен и покрыла основную потребность данной стройки в опалубочном материале. ATHLET  применялась при этом не только как обычная, но и скользящая опалубка, устанавливаемая на высоту до 23 м и с размером такта в 4,20 м в высоту. Установка скользящей опалубки давалась не легко в связи с проблемами укрепления ее на одиночно стоящую стену высотой 23 м.  Все рабочие вынуждены были использовать страховку!
Опалубка для больших площадей ATHLET  представляет собой стальную рамочную конструкцию, пригодную для использования в промышленном и инженерном строительстве. Она является рекордсменом в отношении нагрузки свежего бетона, выдерживаемых допусков и количества точек напряжения в бетоне. Кроме того хорошо продуманная система опалубки может с успехом применяться в подземном и наземном строительстве. Используемые коробчатые профили из высокопрочной стали  высотой 16 см, а также различные поперечные профили, соотвествующая толщина материалов и их оптимальная конструкция позволяют выдерживать самые высокие нагрузки свежего бетона.

В общей сложности опалубка была установлена на площади в 32.000 кв. метров.
При этом также использовались подпорки. Стоит упомянуть, например, конструкцию подпорки одного из  прогонов внутри здания высотой 20 м.

Спиралевидная лестница возводилась традиционными плотничьими методами, поскольку каждый ее кв. м был своеобразен и элементы конструкции отличались друг от друга. Все же остальные лестницы представляли собой сборные конструкции из заранее изготовленных на заводе блоков.

Из соображений статики армирование пришлось делать особо прочное. Т.е. использовалось не только больше металла, но и его толщина составляла порой 28 мм. В связи со сложной статикой арматуру отдельных частей здания пришлось скручивать болтами. А для крепления особенно деликатных мест приходилось приглашать специалистов-сварщиков из других федеральных земель.
Всего было применено 7.500 m³ бетона марки C30/37, C35/45 и C40/50 и 740 т стали.

Карточный домик: Планирование и логистика применяемых материалов

Ограниченное пространство стройплощадки в городе не позволяло содержать склад достаточных размеров. Постоянно были задействованы три крана. Перерывов в зимний период не делалось.

Поставка необходимого стройматериала производилась по принципу Just-in-Time. Учитывая объем строительства требовалось глубоко продуманное планирование, требуещее многолетнего опыта и понимания того, как  расчитанные количества могут быть действительно поставлены. Несмотря на то что сооружение разбито на  отдельные участки, многие рабочие процессы протекают параллельно. Кроме того сложная статика многочисленных, подвешенных на потолках и этажах архитектурных элементов просто навязывает строителям своего рода битву различных материалов между собой. Ибо ни одно из вспомогательных, подпорных сооружений для потолков и полов, как бы надежно оно не было, нельзя было убирать до тех пор, пока не были полностью собраны прочие несущие и стабилизирующие элементы структуры здания. Если бы подпорки были убраны, все почти возведенное здание рухнуло бы как карточный домик. Именно поэтому не представлялось возможным применить тактовое, т. е. участок за участком устанавливаемое оборудование.
Поэтому большая часть подпорок под залом театра просто не убиралась до тех пор пока не был возведен его потолок. Наиболее наглядно это видно на примере стен, которые как бы парят в воздухе: до окончания строительства в них будут оставаться вмонтированные стальные опоры. И лишь перед началом отделочных работ, когда уже ничего не возможно будет изменить в конструкции здания, они будут удалены.

Руководитель строительного отдела компании F&E дипл. инженер Ральф Эльгнер доволен достигнутымм на данном этапе строительства успехами и в то же время подчеркивает высокие требования, предъявляемые к проекту: „Это не просто возведение многоэтажек! – Поработав на такой стройке один раз, можно будет  с уверенностью утверждать, что уже все повидал!“

Перспективы

Весной 2010 г. планируется торжественное открытие объекта. Уже набрана артистическая труппа, утверждены руководство театра и программа. Основные зрители театра  - это жители округа Гютерсло и соседних коммун.

Информационная доска

Заказчик: Hochbauamt der Stadt Gütersloh
Подрядчик: Fechtelkord & Eggersmann GmbH, Marienfeld
Архитекторы: PFP Architekten BDA, Hamburg
Руководство проектом, внешнее руководство строительством: Oehme & Partner GbR, Bielefeld
Статика, инженеры-консультанты: Prinz & Pott, Bielefeld