Contact
Subscribe to our newsleter
Free Design Software
rfq rfq

PROJEKT i REALIZACJA


  • Mediolan
  • Włochy
  • Architekt:
    Kohn Pedersen Fox
    Architekt projektu: Lee Polisano;
    Paolo Caputo
  • 2010-2012
  • Deweloper:
    Hines, Galotti
  • Wykonawca:
    Stahlbau Pichler (Konstrukcja stalowa)
    ATI CMB, UNIECO (Generalny wykonawca)
  • Biuro inżynieryjne:
    ARUP, Jacobs
  • Fotograf:
    Lorenzo De Simone
    © Fondazione Promozione Acciaio

SZCZEGÓŁY i LINKI


  Model konstrukcji ©ARUP
  Fundament i ściany żebrowe ©ARUP
  Połączenie kolumn - detale ©ARUP
  Podstawa kolumn - detale ©ARUP
  Widok 3D poziom 9 ©ARUP
  Widok 3D poziom 22 & 23 ©ARUP
  Widok 3D pochylony dach ©ARUP
  Połączenie z rdzeniem ©ARUP
  Stal o wysokiej wytrzymałości S460
  HE: dwuteowniki szerokostopowe europejskie
  HD: kształtowniki słupowe szerokostopowe
  IPE: dwuteowniki europejskie

Torre Diamante w Mediolanie


Mierzący 130 m wysokości Torre Diamante jest najwyższym z trzech wieżowców wybudowanych w ramach rozległej modernizacji Porta Nuova, która trwa w chwili obecnej w centrum Mediolanu we Włoszech. „Diamentowa Wieża“ to najwyższy budynek we Włoszech o konstrukcji stalowej, a jednocześnie trzeci najwyższy drapacz chmur w tym kraju. Wykorzystanie kształtowników ze stali o wysokiej wytrzymałości przyczyniło się do zmniejszenia ciężaru całego budynku, co z kolei spowodowało redukcję kosztów, ograniczenie ilości transportowanych elementów konstrukcyjnych, zastosowanie słupów o mniejszych rozmiarach oraz możliwość wykonania płytkiego fundamentu.

W trakcie modernizacji przestrzeni miejskiej, łączącej trzy projekty Garibaldiego, Varesine oraz Isola, około 290.000 m2 niewykorzystywanych przez ostatnie 50 lat obszarów odzyskało swoją funkcjonalność i znaczenie. Budowane są tu nowe budynki mieszkalne, biurowe, handlowe, kulturalne i administracyjne. Około 90.000 m2 parków i terenów zielonych zapewni tlen dla odzyskanej przestrzeni miejskiej, dając pełny dostęp do infrastruktury miasta.

Urbanistyczna koncepcja obszaru Varesine została opracowana przez Lee Polisano ze studia architektonicznego Kohn Pedersen Fox, przy wsparciu architekta Paolo Caputo oraz firm inżynieryjnych Jacobs oraz ARUP, przy czym ta ostatnia zaprojektowała również konstrukcje wieżowców.

Mając podstawę mierzącą 30m na 50m, 30 pięter oraz 4 poziomy podziemne, Torre Diamante jest zdecydowanie najwyższą konstrukcją w nowo wybudowanym kompleksie. Nazwa pochodzi od jej nieregularnych kształtów: część słupów fasady jest bowiem ukośna, co skutkuje nietypowym ułożeniem i przypomina kształtem diament.

Ze względu na mieszaną konstrukcję stalowo-betonową ze stalowymi słupami, stropami zespolonymi oraz rdzeniem ze zbrojonego betonu, lżejszego od konwencjonalnej konstrukcji i rozkładającego obciążenia na ścianach żebrowych w fundamentach, możliwa była rezygnacja z fundamentu palowego oraz użycie zamiast niego bardziej ekonomicznego płytkiego fundamentu z płytą denną o grubości 2 m – rozwiązania ograniczającego koszty, które jednocześnie skraca czas budowy.

Plan parteru tego liczącego 30 pięter budynku oparty jest na centralnym rdzeniu, wokół którego zaaranżowano pozbawioną słupów przestrzeń. Ten betonowy rdzeń łączy w sobie wszystkie funkcje infrastruktury i dostępu, takie jak windy, klatki schodowe oraz zasilanie elektryczne oraz składa się z 3 pionowych szybów połączonych z belkami łączącymi w posadzkach. Każdy z tych szybów działa niczym zamontowany w fundamentach pionowy wspornik i jest zintegrowany z pozostałymi szybami za pośrednictwem poziomych belek łączących. Belki te łączą ściany rdzenia oraz zapewniają współdziałanie 3 szybów jako systemu krzyżulcowego. Belki łączące zapobiegają względnym przesunięciom w pionie pojedynczych szybów i przekazują obciążenia tnące.

Do konstrukcji stalowej wieży wykorzystano stal o wysokiej wytrzymałości, która ze względu na większą granicę plastyczności w porównaniu z tradycyjną stalą S235 pozwoliła na uzyskanie łącznej redukcji kosztów materiałowych nawet o 50%. Jako że koszt kształtowników walcowanych sin S460 M jest zaledwie 10-15 % wyższy niż koszt stali S235, można było uzyskać oszczędności rzędu 30-40%. Dalsze oszczędności odnotowano w procesie instalacji: zmniejszenie ilości materiału spawalniczego, zmniejszenie powierzchni, która musi zostać zabezpieczona przed korozją ze względu na użycie mniejszych kształtowników oraz oszczędności w transporcie ze względu na lekką konstrukcję.

Nie tylko większa plastyczność, lecz także zastosowanie korzystniejszych modeli naprężeń szczątkowych, skutkujących wyższym obciążeniem krytycznym kształtowników walcowanych S460, miało korzystny wpływ na ilość stali wykorzystanej przede wszystkim do budowy słupów o niewielkiej i średniej wielkości. W ten sposób stal S460 pozwala na wznoszenie smukłych słupów, które stanowią ekonomiczne rozwiązanie w przypadku wieżowców.

Właśnie te zalety wykorzystano w koncepcji konstrukcyjnej Torre Diamante: słupy HD360 oraz HD400 wykonano ze stali S460M o wysokiej wytrzymałości. Ich końce są radełkowane, tak aby zapewnić bezpośredni kontakt elementów w miejscu połączenia słupów, gdzie są one ze sobą ześrubowane. Zużyto 700 ton stali na słupy o łącznej długości 2.540 m, o 250 miejscach łączenia słupów oraz 7.200 śrub do ich montażu.

W celu zapewnienia charakterystycznego kształtu budynku fasada zmienia swoje nachylenie na poziomach 9. oraz 22. Ze względu na to przełamanie konstrukcji pojawiają się siły poziome o wartości kilkuset ton, które muszą zostać przeniesione na system wzmocnień w rdzeniu centralnym. Konstrukcja na takie przeniesienie obciążeń znajduje się w systemie posadzek i składa się z konstrukcji kratowej wykonanej z ciężkich, spawanych, kształtowników w kształcie litery H (do naprężeń oraz zginania) oraz rurowych kształtowników działających jak pręty ściskane. Zespawane kształtowniki składają się ze stopek 500x50 mm i środników 400x30mm. Konstrukcja kratowa jest połączona z rdzeniem za pośrednictwem stalowych belek kompozytowych oraz sworzni łącznikowych.

Na parterze pochylone słupy składają się z kompozytowych krzyżulców z zewnętrznymi rurami stalowymi oraz wyśrodkowanych kształtowników zespawanych razem. Na pierwszym poziomie podziemnym obciążenia są przekazywane na kompozytowy fundament za pośrednictwem kształtowników stalowych z szeroką stopką ze sworzniami łącznikowymi, które są połączone z kompozytowymi słupami podziemnej posadzki oraz fundamentem.

Wykorzystanie stali o wysokiej wytrzymałości na belki pod wpływem momentu zginającego ma także pozytywny wpływ na ich odporność i można dowieść, że S460 stanowi najekonomiczniejsze rozwiązanie w przypadku belek kompozytowych. W Torre Diamante wykorzystano kompozytowe belki o rozpiętości do 11 m, posiadające kilkanaście otworów na instalacje serwisowe. W tych warunkach kształtowniki IPE i HE z S355 można było wykorzystać jako belki podłogowe. Stropy zespolone z podciętą geometrią stalowego pokrycia zapewniającego wzmocnienie mają grubość zaledwie 15-20 cm. Wykorzystano 1.800 belek stropowych IPE i HE o łącznej długości 13.520 m i 26.000m2 kompozytowych pokryć posadzkowych.

Aby przyspieszyć budowę, wybrano specjalne rozwiązanie w celu połączenia ze sobą elementów poziomych i pionowych: wyłącznie tak zwane „sworznie”, połączone z rdzeniem za pośrednictwem belek stalowych odlanych w betonie, jak również płyt żebrowych; połączenie oraz płyty kotwiące były spawane na miejscu. Niemal wszystkie pozostałe główne i poboczne belki połączono z nakładkami na środnikach i stopkach. W ten sposób można było wykańczać jedno piętro w ciągu tygodnia.

Koncepcja ekologiczna oraz LEED
Główną kwestią podczas integracji modernizowanego obszaru z istniejącym kontekstem miejskim była koncepcja ekologii miejskiej, która szanuje zarówno społeczne, jak i środowiskowe wymagania miasta. Odpowiedzialność za transport publiczny oraz alternatywne środki transportu zostały ujęte w koncepcji ekologicznej infrastruktury oraz koncepcji odpowiedzialności środowiskowej, oprócz alternatywnych źródeł energii, biorąc także pod uwagę poziom satysfakcji ludzi. Torre Diamante dąży do uzyskania co najmniej certyfikatu Green Building LEED Gold, cały projekt Varesine uzyskał już wstępny certyfikat LEED Gold.

W przepisach LEED w kategorii „New Constructions 2009“ Torre Diamante zdobywa punkty w 6 kategoriach:

Ekologiczna lokalizacja

Jeśli chodzi o integrację budynku z jego otoczeniem, w zasadzie bezpyłowa konstrukcja ze stali mogła zostać oceniona wyłącznie pozytywnie w tej kategorii.

Efektywność wodna

Budynek charakteryzuje się szczególnie niskim zużyciem wody, co jest istotne ze względu na zbieranie deszczówki i jej ponowne wykorzystanie do nawadniania obiektów na zewnątrz budynku.

Energia i atmosfera
W tej kategorii, w której przyznawanych jest najwięcej punktów, Torre Diamante wygrywa dzięki znaczącemu zmniejszeniu zużycia energii oraz generowaniu jej ze źródeł odnawialnych. Elektryczność pozyskiwana jest za pomocą systemu pomp ciepła z wód podziemnych oraz z instalacji fotowoltaicznych. Celem jest zmniejszenie zużycia energii przez budynek o 14% w porównaniu do budynku konwencjonalnego. Wysoce efektywne fasady oraz zoptymalizowany system dociepleniowy przyczyniają się do tych oszczędności.

Materiały i zasoby

W tej kategorii nacisk położony jest głównie na wykorzystaniu lokalnych, odnawialnych i odzyskiwanych materiałów w celu ochrony zasobów naturalnych. Dzięki wykorzystaniu stali można było uzyskać sporo punktów w tej kategorii: z jednej strony budowanie ze stali generuje bardzo niewielkie ilości odpadów, a  pozostałości stalowe można ponownie wykorzystać w 100%. Z drugiej strony określona zawartość odzyskanej stali wykorzystanej w tym budynku wyniosła 58%, przekraczając 20% wymagane w tej kategorii. Pochodzenie stali uważa się za „regionalne“, gdyż walcownie, gdzie ją wyprodukowano, znajdują się w żądanym promieniu 800 km od Mediolanu.

Ekologiczna jakość wnętrz
W tej kategorii ważną rolę odgrywają jakość powietrza, substancji szkodliwych oraz komfort termiczny i wizualny. Widok oraz dostęp do światła dziennego zapewniono dzięki powierzchni roboczej wokół rdzenia centralnego oraz smukłym słupom w przeszklonej fasadzie. Co zaś dotyczy substancji niebezpiecznych, stal nie zawiera żadnych lotnych związków organicznych (VOC), podobnie jak wykorzystane farby oraz ekologiczne i w pełni biodegradowalne powłoki.

Innowacje w designie czy innowacje w działaniach
Ta dodatkowa kategoria obejmuje kryteria wykraczające poza parametry ustalone przez LEED. W przypadku Torre Diamante należałoby wspomnieć o użyciu stali o wysokiej wytrzymałości S460M, ponieważ ulepszyło to znacząco efektywność zasobów oraz zmniejszyło wpływ na środowisko naturalne.

Poza cechami wymienionymi wśród kategorii i nagród LEED nowa wieża w całości pozbawiona jest barier architektonicznych oraz zapewnia przestrzeń biurową bez słupów dającą najwyższą elastyczność eksploatacji.

Zalety konstrukcji stalowej w przypadku Torre Diamante polegają nie tylko na zmniejszeniu masy całości konstrukcji, która pozwoliła na zastosowanie pożądanego płytkiego fundamentu, lecz także w zmniejszeniu liczby transportowanych elementów. Wyzwania związane z lokalizacją placu budowy w środku miasta obejmowały duży ruch, zmniejszoną przestrzeń na wyładunek oraz praktycznie brak miejsca na magazynowanie. Okoliczności te wymagały dokładnego planu produkcyjnego i logistycznego, elementy stalowe były dostarczane dokładnie na czas bez poważnych zakłóceń w ruchu. Łącznie przetransportowano 3.800 ton stali w około 150 załadunkach, w trakcie głównego okresu budowy oznaczało to zaledwie 2 dostawy w ciągu dnia.


Redakcja Constructalii składa podziękowania Fondazione Promozione Acciaio za dokumentację techniczną.

(Skrócona wersja oraz tłumaczenie artykułu „Torre Diamante – ein flexibler Büroturm im Herzen Mailands“ autorstwa B. Hauke, E. Manganelli, C. Piccolin, M. May opublikowanego pierwotnie w języku niemieckim w „Bauingenieur Sonderdruck der VDI-Jahresausgabe 2012/2013“)

Powered by aware