Centrum IT4Innovations provozuje technologie a služby v oblasti superpočítání a vestavěných systémů. Autoři návrhu stavby podpořili ambici investora vybudovat technologicky vyspělý objekt nadčasovým přístupem k architektuře, v interiérech se prolnulo využití kybernetického výkonu a lidského potenciálu. Kromě toho však bylo třeba zajistit podmínky pro vysoké výpočetní výkony. Jedná se především o chlazení procesorů a pamětí superpočítače.
Stavba se stala sídlem infrastruktury superpočítačového centra a zároveň pracovištěm výzkumných týmů Technické univerzity Ostrava. Centrum už bylo slavnostně uvedeno do provozu, počítač má velmi dobré hodnocení – je čtrnáctý v Evropě a čtyřicátý na světě. Výzkumníci se tu zabývají například simulacemi v oblasti hydrologie, modelování, řízení a optimalizace dopravy, crash testy a simulacemi proudění nebo vývojem nového paliva pro jaderné reaktory čtvrté generace.
Superpočítač byl uveden do provozu po dokončení instalace podpůrných technologií, jako je chlazení, napájení záložních zdrojů a hasicího zařízení v datovém sálu a v celé budově.
|
Základní údaje o stavbě |
|
Název stavby: IT4Innovations národní superpočítačové centrum Místo: areál VŠB Ostrava, Studentská 6231/1B, Ostrava-Poruba Investor: VŠB – Technická univerzita Ostrava Generální projektant: OSA projekt s.r.o Autoři: Ing. arch. M. Chválek, Ing. arch. M. Danyś, Ing. arch. P. Pietak Hlavní inženýr projektu: T. Lehnert Generální zhotovitel: IMOS Brno a.s. Realizace: 12/2012 – 03/2014 (1. etapa) Obestavěný prostor: 41 960 m³ Zastavěná plocha: 2180 m² Užitná plocha: 9225 m² Počet parkovacích stání: celkem 121, z toho 7 pro tělesně postižené Investiční náklady 1. etapy: 188 855 815 Kč bez DPH |
|
Objekt vznikl díky projektu Centrum excelence IT4Innovations, |
Architektonické řešení
Objekt má pravidelný půdorys o výšce čtyř nadzemních a jednoho podzemního podlaží, jeho architektonický výraz byl koncipován jako hmota kompaktního kvádru, který prezentuje „kovovou krabici na počítač“. Na kvádru je aplikován motiv plochého spoje, převedený do schématu. Vertikální linky jako nervy procházejí přes celou výšku budovy, její výraz posiluje dynamika jejich zalamování. Kompaktnost objektu narušuje pouze hmota vystupující části ve 2. NP, která je jakýmsi mozkem a ústředím stavby – nachází se tu technologie samotného superpočítače. Tento kloub celé budovy akcentuje ve večerních a nočních hodinách diodové osvětlení.
Dispozice a konstrukce
Základy byly vzhledem ke složitým podmínkám provedeny jako hlubinné – vrtané piloty v kombinaci s monolitickou deskou se ztužujícími trámy. Konstrukčně byla stavba řešena jako monolitický železobetonový skelet se ztužujícími železobetonovými stěnami schodišťových jader, výtahových šachet a obvodových stěn. Stropní konstrukce jsou rovněž železobetonové (monolitické desky s hlavicemi). Objekt má tři komunikační jádra, na jižní straně únikové schodiště. Členěn je tak, aby splňoval provozně dispoziční vazby specifikované uživatelem. Dominantou je atrium k prosvětlení a vytvoření multifunkčního prostředí – jeho prostor se flexibilně propojuje se sousedními jednacími prostory, takže se mohou využít dle daných potřeb (prezentace, meetingy, výuka).
Pro stavbu administrativní části byl použit trojtraktový systém se střední chodbou, který umožňuje variabilnost prostoru. Trojtraktový systém obíhá vnitřní atrium. Dimenze vycházejí z modulu sloupů v parkovacích podlažích (obdobně byl tento systém použit u podlaží superpočítače, ale s tím rozdílem, že zde není atrium). Ve středové části je recepce se zázemím, sociální zařízení hostů a skladové prostory. Je zde využita možnost horního osvětlení z atria. Místnost pro umístění hlavního počítačového clusteru je v zadní části objektu.
Při zadání projektu bylo možno exaktně definovat funkční, technické a prostorové požadavky pro administrativní část stavby. O to komplikovaněji se zadání specifikovalo, resp. předjímalo, pro část superpočítače a jeho podpůrné technologie (VZT, záložní zdroje apod.). Za dobu přípravy projektu od roku 2009 se informační technologie vyvinuly natolik, že se počítač prostorově zmenšil, zato narostly požadavky na chlazení, záložní zdroje a bezpečnost objektu.
Non–IT technologie
Unikátní non-IT infrastruktura superpočítače zajišťuje provozní podmínky pro vysoké výpočetní výkony. Jedná se především o přímé chlazení procesorů a pamětí superpočítače pomocí „teplé vody“. Díky této koncepci bylo možné razantně snížit náklady na elektrickou energii pro výrobu chladu. Řešení umožňuje využití odpadního tepla k vytápění budovy a k přípravě teplé užitkové vody. Pro standardní IT technologii bude rovněž využito chlazení prostřednictvím „studené vody“ a jednotek produkujících chlazený vzduch.
Pro záložní zdroje s výkonem 2500 kVA byla zvolena technologie dynamické UPS/DUPS/. S využitím zálohy na hladině vysokého napětí se docílilo minimálních ztrát v celém rozvodu napájení. Vysoké nároky superpočítače na kontinuitu provozu vyžadují topologii N+N, která znamená maximálně spolehlivé napájení celého systému. Autonomii datového centra zajišťuje palivová nádrž o objemu 20 000 litrů, která umožňuje provoz při plném zatížení 40 hodin. Jako protipožární ochrana datového sálu slouží systém preventivního hašení se sníženým obsahem kyslíku, který neomezuje přítomnost obsluhy.
Veškeré systémy budou monitorovány a vizualizovány pro dohled dispečinku. V běžném provozu i v případě poruchy či odstávky tak obsluha získá informace o aktuálním stavu všech komponent. Systémy automaticky upozorní na alarmové stavy, ze sledovaných hodnot bude možné hodnotit provozní náklady pro různá zatížení nebo roční období.
Řešení fasády
Fasáda je z předzvětralých kovových šablon Rheinzink doplněných reliéfem jednotlivých „nervů“ ze stejného materiálu. V místě okenních otvorů se plocha šablon přerušila horizontálně kladenými hliníkovými profily, u superpočítače je fasáda z copilitového skla. Pro vytvoření iluze zalomených tištěných spojů základní desky počítače byly na obvodovém plášti zvoleny tři typy fasády: prosklená sloupkopříčková, provětrávaná titanzinková a kontaktní zateplovací systém. Přes okenní otvory jsou provedeny svislé sloupkopříčkové pásy, do nichž byla vsazena okna se skrytým rámem. Na jižní a západní straně okna doplňují elektricky ovládané žaluzie, na svislé sloupky fasády jsou nasazeny hliníkové slunolamy.
Konstrukci provětrávané fasády z titanzinkových šablon tvoří rastr hliníkových kotev, vyrobených na míru (umožňují předsazení fasády o 500 mm). Na obvodovou stěnu je přikotvena minerální vlna. Na konce kotev byly připevněny svislé trámky pro oporu pro OSB desky, na něž se připevnily titanzinkové šablony. Většinu šablon bylo nutné naohýbat ze svitku na stavbě – zejména šablony k hranám fasády, nutám a k proskleným pásům. Pro zajištění co nejdelší životnosti je titanzinková fasáda dostatečně odvětrána. Záměrem architekta bylo, aby fasáda vyrůstala přímo z travnaté plochy terénu bez viditelného soklu. Proto byl terén před fasádou snížen pomocí betonových L-prefabrikátů. Nasávání je tedy pod úrovní terénu, výdech skrývá oplechování atiky.
V místě superpočítačového sálu je vystupující fasáda z copilitu, do kterého se sbíhají všechny tištěné spoje z celé fasády. Dalším typem fasády je kontaktní zateplovací systém klasické skladby (desky z minerální vlny a probarvená omítka) vedle prosklené části vstupu, u zásobovacího vstupu, na strojovně na střeše a za copilitovou stěnou v garážích.
U obvodového pláště budovy byla vynikající koordinace profesí – různé typy fasád na sebe navazují s přesností do 2 cm. Z toho vyplynuly detaily, které se řešily mezi dodavateli, projektantem a výrobci materiálů. V průběhu plné realizace fasády tu pracovalo až 30 klempířů současně.
Hana Vinšová
ve spolupráci s autory návrhu
