Technologie

Nová hala pro údržbu tramvají v Brně-Pisárkách

Letos v květnu začal Dopravní podnik města Brna využívat novou halu pro denní ošetření a očistu tramvají, respektive šalin. Autoři stavby, architekti David Kudla, Tomáš Fries a Filip Malý z ateliéru dkarchitekti, dali utilitárnímu objektu osobitou tvář a i technickými řešeními se jedná o stavbu, který výrazně vybočuje ze standardu, který si představíme pod pojmem „hala“ nebo „depo“. Výrazná prolamovaná fasáda byl optimalizována za účelem tlumení hluku, velkoformátové okno dává nahlédnout do zákulisí dopravního podniku a podařilo se elegantně vyřešit i šestimetrová vjezdová a výjezdová vrata.

Koncepční řešení

Provozní objekt pro očištění a ošetření vozů tramvají před jejich odstavením do následujícího dne je ze své podstaty hmotově velmi výrazný a v ulici Hlinky v Pisárkách vytváří 117 metrů dlouhou fasádu. Toho investor spolu s architekty využili pro prezentaci dopravního podniku ve veřejném prostoru. Podsvětlené logo DPMB je výrazným prvkem fasády.

Prostorovým měřítkem pro řešení haly byla samotná tramvaj. Velikost haly vychází převážně z technologického postupu očisty a kontroly vozidel na konci denní směny. Objekt je koncipován do průjezdného hranolu, který je pokryt členitou fasádou tříštící hluk od tramvajových souprav projíždějících po sousední trati.

Velkoformátové okno

V rámci hmoty je prolomeno pouze jedno okno. Má úctyhodné rozměry 23,6×5,6 m a je složeno z 24 skleněných polí vynesených systémem spider. Tento systém je nakotven na ocelovou nosnou podkonstrukci. Okno prostorově prostupuje skrz prolamovanou fasádu z hliníkových kazet. Celý obvod okna je zateplen a obložen pozinkovaným lakovaným plechem černé barvy.

Okno je umístěno na konci celého pracovního procesu, jehož výsledkem je očištěná a ošetřená tramvaj. Protože údržba vozů probíhá do pozdních nočních hodin, bude toto okno vyprávět příběh o tom, že zatímco ostatní již skončili svůj pracovní den, tady se stále pracuje, aby bylo vše připraveno pro nový den.

Nová hala v pohledu z ulice HlinkyPříčný řez halou v místě velkoformátového oknaSeverní fasáda s oknemDetail uložení velkoformátového okna

Dispozice vnitřních prostor

Nová hala disponuje dvěma krytými kanály pro kontrolu podvozků tramvají, plošinami pro náhled na elektrickou výzbroj na střeše a zázemím pro očistu interiéru vozů. Vnitřní dispozice je otevřená, uzpůsobená měřítku tramvaje a provozním nárokům pro údržbu.

V úrovni suterénu se nacházejí zmíněné kanály pro kontrolu podvozků, dále tu jsou sklady a technické zázemí objektu. 1. NP tvoří hlavní prostor s pojezdem tramvají na dvou kolejích. Průjezd tramvají halou probíhá na dvou stanovištích určených pro očistu a údržbu. Při výjezdu z haly je červený box v místě velkého okna se zázemím pro zaměstnance a řídicím centrem (místností vozmistra), odkud se organizuje příjezd vozů do haly, technologický proces a odstavení vozů na kolejišti. Jde o nejmodernější pracoviště pro ošetření a očištění tramvají u nás s prvním plně automatickým stavěním vlakové cesty. Součástí boxu je i technické zázemí pro kompresorové hospodářství a centrální vysavač. Před výjezdem z haly je v kolejišti osazeno zařízení pro detekci profilu kola tramvaje a přítlaku pantografu.

Jako 2. NP jsou označovány lávky pro kontrolu pantografů v úrovni střechy tramvaje podél obvodových stěn. Pod střechou haly jsou kromě toho také lávky pro údržbu technologií haly pod střešní konstrukcí.

Interiér s červeným boxem

Konstrukční řešení

Konstrukce haly sestává z průběžného modulu ocelového rámu, vynášejícího střešní a obvodový plášť. Podélnou tuhost stavby zajišťují diagonální ztužidla ve dvou polích a podélná ztužidla v celé délce haly. Spádovaná podlaha je železobetonová s epoxidovou stěrkou. Obvodový plášť je z izolačních panelů, ke kterým je na severní straně do ulice přidán předsazený prolamovaný hliníkový plášť. Červený box je vyzděn z keramického zdiva, opláštěn je bondovým obkladem. 2

Na halu navazuje odstavná plocha o půdorysu lichoběžníku. Střešní plášť haly nesou ocelové příhradové vazníky, uložené na konstrukci nové haly a na ocelových sloupech u stávající haly.

Opláštění

Podstatným limitem návrhu fasády přiléhající k ulici byla minimalizace hlukového zatížení veřejného prostoru. Volba nakonec padla na pro prolamovaný perforovaný hliníkový plášť, za nímž se skrývá zvukově pohltivá vrstva materiálu. Primárně jsme se zabývali problematikou chování zvukových vln a jejich odrazu, následně jsme analyzovali jiné stavby, abychom zjistili, jak tuto strukturu konstrukčně zvládnout. Mezi naše reference patří renovace garáží v Japonsku, jejichž prolamovaná fasáda připomíná vlny, ředitelství a konferenční sál společnosti S2OSB v Turecku a další.

Hluk tříští 108 pyramid z perforovaného plechu. Díky tomu dostala budova pracovní přezdívku cedník. Běžná fasáda do okolí odrazí až 90 % hluku, zatímco zvolená konstrukce vykazuje 40 %. Profilace kazet má tedy tvar jehlanu o čtyřech stěnách, a umožňuje tak tříštění hluku. Podobné řešení se běžně používá pro tlumení akustických vln v interiérech. Kazety jsou upevněny na předsazený rošt z ocelových válcovaných profilů založených na základových patkách a prokotvených k nosným rámům haly. Pod kazety byly použity pryžové podložky pro zabránění přenosu případných vibrací z podkonstrukce od projíždějících tramvají. Kazety tvoří rámy z ohýbaných plechů s perforací kruhovými otvory vyrobenou na CNC stroji. Byly opatřeny komaxitovým lakováním ve stříbrné metalické barvě.

Schéma perforované fasády. 1 – okraj fasády; 2 – tři druhy atypických kazet po obvodu fasády, které tvoří rovnou linii; 3 – kazeta ve tvaru rovnoramenného trojúhelníka se sklopeným lemem, čtyři kazety tvoří tvar pyramidy; 4 – ocelové výztuhy kazetyJednotlivá kazeta perforované fasády. 1 – montážní otvor pro kotvení kazet (součást perforace plechu); 2 – ocelová výztuha; 3 – sklopený lem o výšce 60 mm; 4 – perforovaný hliníkový plech tl. 2 mmŘez fasádou. 1 – hlukově pohltivá vrstva; 2 – ocelová podkonstrukce; 3 – výztužný plechový profil; 4 – hliníkový plech tl. 2 mm; 5 – zajištění kazety matkou a kontramatkou; 6 – uchycení kazety na závitový čep; 7 – spára mezi kazetami 4 mm; 8 – ocelová výztuha v rohu kazety; 9 – antivibrační pryžová podložka

Plášť haly byl realizován z fasádních panelů s izolačním jádrem z tuhé pěny tl. 100 mm. Opláštění panelů je z žárově pozinkovaných ocelových plechů s povrchovou úpravou polyesterovým lakem ve světle šedé barvě. Panely se kladly v horizontálním směru, kotvily se v patě do systémového ocelového profilu a v ploše do sloupů nosných rámů haly. Spáry mezi panely jsou opatřeny antikondenzačními těsnicími páskami. Pro oplechování styků panelů, ukončení a dilatačních spár byly použity klempířské prvky z pozinkovaného lakovaného plechu.

V severní stěně přiléhající k ulici jsou ztužené izolační panely pro možnost zavěšení obkladu. Na ně se pak přichytily nosné hliníkové profily a akustický obklad z dřevité lisované vlny.

Důležitá byla preciznost provedení fasády a portálů. V realizační dokumentaci se dlouho vyvíjel detail styku čtyř kazet v úžlabí a osmi kazet ve vrcholu prolamované fasády. Každá z kazet je přitom natočena v jiném směru. Tato drobnost způsobila množství konstrukčních problémů. Důležité bylo hlavně hledisko realizovatelnosti a snadnosti montáže, aby bylo dodrženo stejné natočení a poloha kazet v rámci celé fasády. V konečném řešení byl použit princip kolmých čepů s kruhovými kotevními deskami. Pro dosažení perfektního estetického výsledku byla zpracována podrobná dílenská dokumentace, vzorkovaly se materiály, zkoušely se vzorky fasády včetně měření útlumu hluku na reálném segmentu o velikosti 3×3 m. Řešilo se nasvětlení fasády pomocí zemních svítidel typu RGBW. Nasvětlení fasády má několik režimů, včetně slavnostního nasvícení pro významné dny. Ladění umělého osvětlení se týkalo i loga DPMB a interiéru objektu, který lze pozorovat přes velké okno.

Detail dokončené protihlukové fasádyLogo Dopravního podniku města Brna jako součást fasády

Vjezdový a výjezdový portál

V čelech objektu jsou vjezdový a výjezdový portál, které vytvářejí krytý prostor s červeným hliníkovým obkladem včetně skládacích motorických vrat, která jsou dokonale integrována do spárořezu obkladů. Standardní řešení takto velkých vrat by nevytvářelo důstojný obraz, proto bylo vyvinuto originální řešení včetně pohonu. Výslednou podobou je portál bez zřejmé přítomnosti otvorů o velikosti tramvaje.

Vjezdová a výjezdová vrata mají rozměr 5,2×5,8 m, resp. 5,8×5,8 m. Jedná se o dveře o velikosti tramvaje – jejich rozměry jsou dány normovými průjezdnými profily tramvají. Vzhledem k tomu, že u výjezdových vrat je kolej již v oblouku, musí být tím pádem i větší požadovaný průjezdný profil. Standardní řešení nenabízejí nic pohledného. Nestáli jsme o to, aby směrem do Hlinek, které patří mezi nejhezčí brněnské ulice, stála obyčejná průmyslová hala, běžně používaná uvnitř průmyslových areálů. Proto jsme se podobou vrat intenzivně zabývali a snažili se skloubit dva zásadní požadavky: estetické nároky doplňující 3D hliníkovou fasádu a hlavně zvýšené nároky na funkčnost. Konkrétně šlo o co nejrychlejší otevření a zavření vrat po průjezdu vozidla, aby se minimalizoval průnik chladného vzduchu v zimním období do interiéru haly, a to při zhruba 130 cyklech denně. U této frekvence je již opravdu nutno řešit problematiku chladného vzduchu, proto zde jsou instalovány i vzduchové clony. Zásadní je však zkrácení doby, po kterou jsou vrata otevřena.

Konstrukčně vrata tvoří rám z ocelových uzavřených profilů, které jsou oplechovány pozinkovaným lakovaným plechem. Vrata jsou uchycena do ocelové konstrukce z válcovaných profilů. Až po tento bod se jedná o standardní řešení. Abychom dosáhli i příznivé estetické kvality, museli jsme opatřit vrata hliníkovými profily pro vynesení červených fasádních hliníkových kazet. Dále se musel motorový pohon přeprojektovat na opačnou stranu, než bývá zvykem, bylo třeba prověřit trajektorii křídel, která jsou asymetrická, vyřešit správný průběh těsnění, dostatečně prověřit prostor pro červené obkladové kazety v otevřeném stavu, kdy jsou křídla u sebe a v těsné blízkosti portálu. Další úpravou, která byla zásadní pro estetickou kvalitu a zároveň byla komplikací pro zajištění bezproblémové funkčnosti, byla pozice horní kolejnice, v níž jsou uchyceny konce vrat. Kolejnice se původně nacházela v exteriéru před vraty.

Výjezdová vrata z interiéruPohon vjezdových vratDetail spárořezu výjezdových vratVýjezdová vrata

Po několika diskusích a prověřování jsme posunuli kolejnici do osy dveřního otvoru v zavřeném stavu a najednou byly oba hlavní požadavky uspokojivě splněny. Dnes se tato úprava zdá naprosto samozřejmá, ale na začátku, kdy jsme vycházeli z úplně jiného řešení konstrukce a trajektorie, vypadala jakákoliv úprava jako přiliš komplikovaná, a vyžádala si důkladné prověření, aby bylo dosaženo stoprocentní spolehlivosti. Je nutno říci, že jsme neobjevovali Ameriku a upravili jsme jeden z nejlépe fungujících principů pohonu vrat, se kterým se lze setkat a který se už několik desítek let používá ve Francii a nemusel dodnes prodělat skoro žádnou změnu. Navíc výsledek má i vysokou pohledovou kvalitu. Až spojení těchto dvou pohledů vytváří něco, co můžeme označit výrazem architektura.

Princip pohonu vrat je docela triviální. Manipulaci s vraty zajišťuje motorový pohon umístěný nad vraty v interiéru haly ve statické pozici. Motor pohání jednoduché páky z ocelových trubek, které posouvají křídla vrat po kolejnici nad vraty v interiéru haly.

Vrata jsou napojena na plně automatizovaný systém stavění vlakové cesty. V místě vrat jsou samozřejmě senzory, které zajišťují bezpečnost při zavírání dveří. Provoz je řešen semafory nad vraty, které svítí zeleně, jakmile jsou vrata plně otevřena – signalizují, že tramvaj může bezpečně vjet do haly.

Vjezdová vrata – pohledVjezdová vrata – rozvinutý pohledVjezdová vrata – půdorysVýjezdová vrata – půdorys

Přestože je hala pro údržbu tramvají ze své podstaty utilitární objekt a musí být především praktická a funkční, podařilo se i díky osvícenému přístupu investora vytvořit stavbu, která má i estetické kvality. Navrací se tak obsah pojmu „industriální architektura“.

Text: Ing. arch. David Kudla (*1980) – absolvoval Fakultu architektury na VUT v Brně. Vede ateliér dkarchitekti, s. r. o.
Foto: Jiří Hloušek a archiv autora