2010 m. sausį baigtas statyti pastatas – pirmasis pasaulyje, turintis iš anksto suprojektuotą branduolį su 350 mm polinkiu kiekviename aukšte. Be to, tai pirmasis pasaulio pastatas, naudojantis vertikalųjį branduolio tempimą tam, kad būtų skaičiuojamas judėjimas bei remiamos įtampos, sukurtos pastato nuosvyrai.
Koncepcija
Abu Dabio nacionalinė parodų bendrovė (ADNEC), įkurta siekiant vystyti Abu Dabio renginių sektorių, subrandino planą pastatyti moderniausią parodų centrą, kuris taip pat būtų didžiausias Persijos įlankos regione ir organizuotų pasaulinės klasės renginius. Aiškiai žinota, kad dangoraižis turėtų būti išskirtinis, futuristinio dizaino ir pažangiausios konstrukcijos statinys, savo estetika ir techniniu nepriekaištingumu pabrėžiantis Abu Dabio dinamiškumą bei žmogaus laimėjimus.
Palinkusi dangoraižio linija puikiai įsilieja į jūros bei dykumos siluetą – dviejų esminių elementų Abu Dabyje rezonansą. Statinio forma reprezentuoja besisukančią smėlio spiralę, o lenktas skliautas, vadinamas „purslu“, sukuria bangos efektą, atspindėdamas artimą pastato ryšį su vandeniu ir miesto jūrininkystės paveldu.
Pirmasis tokio pobūdžio statinys
Konstrukciniai dangoraižio „Capital Gate“ sprendimai:
- 20–30 m po žeme sumontuota 490 pamatinių polių, kad būtų paremta visa struktūra su skaičiuojamosiomis įtampomis. Poliai, kurie tikslingai slegiami konstrukcijos, siekiant palaikyti žemesniuosius pastato aukštus, yra įtempti statinio nuosvyros;
- unikalūs vertikalieji ir horizontalieji skerspjūviai;
- asimetrinė forma – nėra nė vienos tapačios zonos; visos 12 500 fasado stiklo plokščių yra skirtingų dydžių, nors kiekviena jų trikampė;
- statant dangoraižį buvo keičiama aukštų denginių forma ir kryptis iš rytų į vakarus, kad susidarytų nuosvyra;
- „Capital Gate“ – vienas iš nedaugelio pasaulio pastatų, naudojančių tokią trikampių tinklo struktūrą; be to, jis susideda iš dviejų atskirų tinklų: vidinio ir išorinio;
- visi 8 250 plieniniai tinklo elementai yra skirtingų storių, ilgių bei krypčių;
- kiekvienas iš 822 tinklo taškų (702 išorinių bei 120 vidinių) yra skirtingų dydžių ir lenktos (kampinės) konfigūracijos.
Architektūrinė išraiška
Dangoraižis „Capital Gate“ išsiskiria ne tik dideliu pasvirimo kampu, bet ir piltuvo forma. Statinys platėja su kiekvienu aukštu. Tai sukuria dramatišką skulptūrinę formą.
Architektūroje svarbus erdvinis planavimas, todėl specialistai nepabijojo pabrėžti šio dangoraižio dramatiškumo ir interjere. Viešbučio įėjimas yra 18 aukšte, iš kurio lankytojams atsiveria nuostabi Abu Dabio panorama.
Dėl unikalios formos viršutinė dangoraižio pusė išplatėja, sukurdama atrijų svečių kambarių aukštuose. Ši erdvė – bene labiausiai traukiantis atradimas pastate.
Tvarumas
Nuo pat koncepcijos pradžios architektai ir inžinieriai integravo daugybę pasyvių ir aktyvių tvariųjų sistemų, įskaitant metalo tinklo šešėliavimą, dvigubą fasadą, aukštos kokybės stiklinimą, sumažintą medžiagų kiekį, apželdintą rūsio stogą, mažo vandens srauto įrangą, vietinį vėsinimą, kintamo greičio oro kondicionavimą, šilumos mainus ventiliacijai, energijos taupymo kontrolę.
Labiausiai pastebima „Capital Gate“ detalė yra „purslas“, besisukantis aplink pastatą pietų kryptimi, kad kuo labiau pridengtų dangoraižį nuo tiesioginių saulės spindulių. Šis metalo tinklelis pašalina 30 % saulės šilumos energijos dar jai nepasiekus pastato, taip sumažindamas ir oro kondicionavimo apkrovą aukštuose. Be to, jis sukuria šešėlį pagrindiniam įėjimui pirmajame aukšte.
Aukštesnioji dangoraižio dalis turi dvigubą fasadą, kuris taip pat saugo nuo saulės šilumos energijos. Šis fasadas yra modifikuotas ir recirkuliuoja vidaus orą iš svečių kambarių į fasado ertmę. Čia jis sukuria izoliuojantį buferį tarp karšto išorės oro ir vėsaus vidaus oro. Taigi oras kambariuose naudojamas vis iš naujo, o nepanaudojus pakeičiamas lauko oru.
Dangoraižio fasadams pasirinktas stiklas yra žemos emisijos ir niekad anksčiau nenaudotas Jungtiniuose Arabų Emyratuose. Jis išlaiko vidinį pastato orą kuo vėsesnį ir panaikina saulės šviesos atspindžius, tačiau tebėra permatomas. Organinė dangoraižio forma taip pat keliais būdais taupo statybos sąnaudas, neskaitant pasvirimo. Jo apvali aerodinaminė forma mažina vėjo pasipriešinimą. Be to, ši forma efektyviau apriboja erdves, todėl reikia mažiau fasado ploto aukštams dengti ir sutaupoma medžiagų.
Dangoraižio aplinka bei apželdintas rūsio stogas padidina terminę izoliaciją ir sumažina oro kondicionavimo poreikį. Sodinami vietiniai augalai, kurių nereikia dažnai laistyti. Ypatingą vaidmenį atlieka ir mažo vandens srauto prietaisai viešosiose erdvėse, tualetuose, plovyklose bei čiaupuose.
Abu Dabio savivaldybė aprūpina pastatą centralizuotu vėsinimu, naudojant šaltą vandenį. Tai gerokai veiksmingiau, nei montuoti šaldymo įrenginius pastate. Šilumos energijos atgavimo cikle sumažinamas energijos poreikis ventiliacijai, kaitaliojant karštą ir šaltą orą padavimo bei ištraukimo metu. Pastato energijos priežiūra ir kontrolė dar labiau sumažina energijos poreikį, taikant efektyvias apšvietos, ventiliavimo ir kitas taupomąsias priemones.
Neįmanoma paverčia įmanoma
Naudojant įmonės „Tekla“ sukurtą statinio informacinio modeliavimo (angl. Building Information Modelling, BIM) programinę įrangą, buvo detalizuoti pasauliniai statybos šedevrai. Trijų matmenų modeliavimo funkcija gravitaciją paneigiančią architektūrinę išraišką paverčia įmanoma. Kiekvieno sudėtingos struktūros komponento trimatės (3D) koordinatės apskaičiuojamos su „Tekla Structures“, užtikrinančia visišką integraciją ir rėmo bei jį laikančių kolonų surinkimą.
„Teklos“ sprendimai padeda išspręsti pačias sudėtingiausias idėjas, taigi „Capital Gate“ yra dar vienas „Teklos“ galimybių pavyzdys, padedantis suprojektuoti ir sumodeliuoti ikoniškus stebuklus“, – teigia Tahiras Sharifas, Vidurio Rytų „Teklos“ padalinio direktorius.
13 000 tonų plieno
Konstrukcija išsiskiria 17 ir 18 aukštuose esančiu vidiniu gembiniu atrijumi, pritaikytu projektuojamam baseinui bei poilsio erdvei. Projektui pritaikyta tinklinė konstrukcinė technologija. Kiekvieną išorinės dangos elementą palaiko plieninis tinklinis skydas. Kad būtų išlaikytas reikiamo polinkio profilis, kiekviena plokštė švelniai linksta viena kitos paviršiaus atžvilgiu. Išoriniai tinklo elementai pagaminti iš keturkampio skerspjūvio tuščiavidurių vamzdžių, o vidiniai – iš apskrito skerspjūvio tuščiavidurių vamzdžių. Išorinis tinklas suteikia antrinę atramą banguotajai „Splash“ struktūrai, besileidžiančiai nuo 19 aukšto žemyn bei sukuriančiai patrauklų šešėliavimą.
Plieninėms laikančiosioms pastato konstrukcijoms sunaudota daugiau nei 13 000 tonų plieno. Plieno griaučiai susideda iš 702 išorinių elementų mazgų su papildomais penkiais mazgais fiktyviems išorės elementams 18, 18M bei 19 aukštuose ir 120 vidinių elementų mazgų ties sankirtomis. Susikertančiuose taškuose tuščiaviduriai elementai susijungia dviejose ašyse, o grindų sijos susijungia trečiojoje – lygiagrečiai su elementų paviršiais. Kadangi nė viena plokštė nėra vienoje plokštumoje su kita, kiekvienas mazgas yra unikalus ir formuojamas su didelio skersmens kryžmine jungtimi per plokštes. Kad būtų sumažintas poslinkis mazguose, tinkliniai elementai buvo nukreipiami pagal metodą „perpjovimas per perpjautas plokštes“ (angl. bisection of bisecting planes).
BIM struktūros kontrolė kiekviename projekto etape
Pasitelkus „Tekla Structures“ galimybes, sudėtingų dangoraižio „Capital Gate“ tinklinių elementų modeliavimas buvo puikiai suvaldytas – programinės įrangos atributai padėjo sušvelninti struktūros konstrukciją. Projektuojami elementai buvo pakreipti su minimaliu poslinkiu, naudojant minėtąjį perpjovimo metodą. Poslinkio vertės gautos iš trimačio modelio „Tekla“ ir panaudotos kryžminių jungčių taškams. Taip pat sumodeliuoti ir sutvirtinimo ilgiai, kad būtų galima juos įvertinti gaminant kryžmines jungtis. Su mazgais besijungiančios sijos buvo sudėtos modelyje taip, kad būtų išvengta elementų sankirtų, galinčių sukelti ekscentricitetą jungtims. Modelyje išmatuotas ekscentricitetas buvo naudojamas jungtims projektuoti.
Tikrieji elementų dydžiai buvo gauti iš preliminaraus modelio. Tai padėjo sumažinti medžiagų pereikvojimą. Varžtų skaičius, šlyties smeigės bei dažų kiekis buvo gauti iš „Tekla Structures“ raporto. Surinkimo sąrašai, gauti iš „Teklos“ modelio, buvo paversti planavimo ir priežiūros užduotimis bei formatais tokiems darbams kaip gamyba, dažymas ir statymas.
Greitesnė ir tikslesnė gamyba
NC failai buvo eksportuojami iš „Tekla Structures“ ir pritaikomi greitesnei bei tikslesnei gamybai. Tinklo elementams gaminti buvo sumontuoti laikini stendai, pasinaudojant modelyje pateiktomis individualių vienetų koordinatėmis. Be to, naudojant šias koordinates, atskiri vienetai buvo sujungti į mazgus. Gravitacijos centro vieta ir individualių vienetų svoriai taip pat gauti iš raportų. Tokia informacija padėjo atliekant kėlimo ir statybos darbus.
Raportai, paremti surenkamaisiais ženklais, padėjo komandai sukoordinuoti varžtų naudojimą. Pasaulinės trimatės koordinatės iš „Teklos“ modelio buvo panaudotos ruošiant sudėtingą išorės tinklą bei nustatant jo narių pozicijas. Paskui modelis perduotas dangos komandai, kad būtų išspręstos dangos sistemos. Programinės įrangos pateiktas modelis buvo koordinuojamas su architektūriniu modeliu, kad būtų galima maksimaliai sumažinti sankirtų tikimybę. Taigi modelis, sukurtas naudojant „Tekla Structures“, atliko esminį vaidmenį greičiau planuojant ir saugiau vykdant darbus.
