Dřevěné a montované konstrukce, Technologie

Mjøstårnet – nová nejvyšší budova s dřevěnou konstrukcí

Dřevěné konstrukce se stále více začínají prosazovat při stavbě vícepodlažních a výškových budov. Budovy s výškou nad 30 metrů již stojí v Melbourne, Londýně či Vancouveru a architekti míří ještě mnohem výš. Připomeňme například projekt londýnského mrakodrapu Oakwood Tower od Kevina Flanagana a ateliéru PLP Architecture, který by měl mít 80 pater a výšku přes 300 metrů, nebo ambiciózní 350m budovu W350 japonské společnosti Sumitomo Forestry. Ty jsou zatím ve stadiu plánování a působivých vizualizací. Avšak budova Mjøstårnet v norském Brumunddalu asi 150 km severně od Osla již od letošního září stojí a se svými 85 m se stala nejvyšší stavbou svého druhu na světě.

Mjøstårnet je osmnáctipatrová budova s dřevěnou konstrukcí. Budou v ní kancelářské prostory, hotel, restaurace, byty, střešní terasa a také krytý bazén. Práce začaly v dubnu 2017 a letos v září byl osazen poslední nosník, čímž stavba dosáhla své maximální výšky 85,4 m. Otevření je plánováno na březen 2019. Čistá plocha je 11 300 m2. Jméno Mjøstårnet znamená v překladu Věž jezera Mjøsa. Za celým projektem stojí developer Arthur Buchardt, kteý stavbu inicioval jako symbol příklonu k přírodě a důkaz, že i výškové budovy lze vybudovat z ekologických materiálů z místních zdrojů a s místními dodavateli.

3D model konstrukceTesty požární odolnosti sloupůMontáž nosných prvkůDokončování konstrukce v září 2018

Pro developera, AB Invest, kterou vlastní Arthur Buchardt a jeho syn Anders, dodává stavbu na klíč firma HENT, subdodavatelem dřevěných nosných konstrukcí je společnost Moelven Limtre. Projekt budovy zpracovalo studio Voll Arkitekter.

Hlavní nosná konstrukce sestává z velkoformátových lepených nosníků v úrovni fasády a podpůrných sloupů a trámů uvnitř konstrukce. Nosníky přenášejí hlavní zatížení v horizontálním i vertikálním směru a zajišťují budově dostatečnou tuhost. Stěny z CLT tvoří jádro výtahových šachet a schodišť, ale nemají funkci pro horizontální stabilitu. 

Budova je sestavována z prefabrikovaných podlahových a stěnových prvků. Na nosnou konstrukci jsou pak montovány velké prefabrikované fasádní prvky, které tvoří obálku budovy. Jde o sedvičové panely obsahující již izolaci. Celkem bylo na stavbu použito zhruba 2600 m3 dřevěných konstrukcí.

Detail spojovacího prvkuPostup stavby, březen 2018

Budova stojí na půdorysu zhruba 17×37 m2. Založena je na masivní desce s piloty ukotvenými do skalního podloží. Největší zatížení působí na rohové sloupy, mezní tlakové je 11 500 kN, tahové 5500 kN. Průřez těchto sloupů je 1485×625 mm, typické sloupy uvnitř konstrukce mají průřez 725×810 mm a 625×630 mm. Podlaží 2–11 jsou sestavena z prefabrikovaných dřevěných desek založených na systému Trä8 firmy Moelven. Podlaží 12–18 pak mají 30cm betonové podlahy. Použití betonových podlah má za cíl přitížit horní část konstrukce. Má to význam jednak pro statiku a jednak to usnadňuje dosažení požadovaného akustického komfortu. Typické lepené nosníky pro dřevěná podlaží mají průřez 395×585 mm, pro betonová 625×585 mm. Největší diagonální nosník má rozměr 625×990 mm. Maximální vypočítané horizontální vychýlení vrcholu budovy je 140 mm.

Hlavní nosný sloup z interiéruOsazování vrcholového nosníku pergoly

Všechny lepené nosníky jsou spojovány ocelovými prvky. Pro spoje je použita ocel S355 ošetřená práškovým lakováním. 

Dřevěné nosníky jsou vyrobeny z neošetřeného norského smrku, po dokončení byly opatřeny jednou vrstvou ochranného laku. Na exponované části vrcholové pergoly byla použita impregnovaná borovice (pevnostní třídy GL30c a GL30h podle EN 14080:2013; CLT s fmk = 24 MPa). Hrany jejích prvků jsou zaoblené kvůli snížení zatížení větrem. Dřevěné obklady od firmy Woodify mají úpravu zpomalující hoření. Dřevěné konstrukce jsou umístěny na vnitřní straně fasád a prosklených prvků, což zajišťuje jejich ochranu před povětrnostními vlivy i sluncem.

Požární odolnost hlavní konstrukce musí dosahovat 120 minut, podlahové konstrukce pak 90 minut. Vlastnosti nosníků byly testovány ve zkušebně v Trondheimu a potvrdilo se, že mohutné lepené nosníky odolávají ohni velmi dobře a jakmile se sníží teplotní zatížení, uhasínají a zachovávají si nosnost. Dřevěné povrchy na únikových cestách jsou opatřeny nátěrem zpomalujícím hoření případně mají protipožární obklady. Celá budova je vybavena sprinklery. Ocelové spojovací prvky a čepy jsou zapuštěny hluboko do dřeva, mezery mezi nosníky, sloupy a spojovacími prvky jsou vyplněny intumescentními páskami, které při teplotě dosahující 150 °C dvacetinásobně expandují. 

Budova byla z podstatné části sestavována z prefabrikovaných dílů pomocí velkého jeřábu. Dřevěná konstrukce byla během stavby vystavena povětrnosti, což není problém, pokud má budova po opláštění budovy dostatečný čas na vyschnutí. Konce sloupů v přízemí byly ošetřeny epoxidem, obdobně jsou chráněny i vrchní exponované konce sloupů a povrchy. Budova bude mít monitorovací systém sledující vlhkost.

Mjøstårnet zase o kus posouvá hranice možností dřevěných konstrukcí a prokazuje, že i výškové budovy je možné stavět z lokálních ekologických materiálů, které mají výrazně nižší emise skleníkových plynů během výroby, podle odhadů až o 85 % ve srovnání s konvenčními materiály.

ONDŘEJ MIKA
foto archiv Sweco Norge AS (2), Jens Haugen/Anti (3–8) 

Literatura:
1) ABRAHAMSEN, Rune. Mjøstårnet – Construction of an 81 m tall timber building [online]. 23. Internationales Holzbau-Forum IHF 2017. [cit. 2018-10-03] Dostupné z: https://www.moelven.com/globalassets/moelven-limtre/mjostarnet/mjostarnet—construction-of-an-81-m-tall-timber-building.pdf.
2) Glulam can withstand a burnout fire [online, cit. 2018-10-03]. Dostupné z: https://www.moelven.com/mjostarnet/glulam-can-withstand-a-burnout-fire.