Centrum handlowe / Londyn

Londyn od lat cechuje zjawisko przekształcania obszarów poprzemysłowych w strefy artystyczne bądź kulturalno-biznesowe. Przykładem może być zlokalizowana w centrum dzielnica King’s Cross, w której transformacji znaczącą rolę odgrywa londyńskie biuro Heatherwick Studio. Projektanci są m.in. autorami powstającej tam siedziby Google oraz ukończonej w 2018 roku galerii handlowej Coal Drops Yard, która zaraz po otwarciu, stała się charakterystycznym punktem na mapie Londynu. Ukończona po czterech latach inwestycja dla King’s Cross Central Limited Partnership stanowi przebudowę dawnej przeładowni węgla z 1860 roku na galerię handlowo-kulturalną.

Po czasach świetności obiekt pełnił funkcję zakładów branży przemysłu lekkiego, a następnie magazynu. Później, do lat 90. funkcjonował jako klub nocny. Założenie składało się z dwóch schodzących się pod kątem ostrym budynków z galeriami o długości 150 oraz 120 metrów. Pomimo zniszczeń wywołanych pożarem w latach 80. oraz braku należytej konserwacji zachowała się większość charakterystycznych elementów hal z okresu rewolucji przemysłowej w stylu wiktoriańskim – spatynowana, ceglana fasada, galerie, zdobione elementy konstrukcji nośnej z żeliwa oraz oryginalne zadaszenie z łupka kamiennego. Ich renowacja i przywrócenie dawnego charakteru stanowiły jedno z głównych zagadnień projektowych. Architekci zaproponowali powiększenie przestrzeni o dodatkowych 60 lokali o łącznej powierzchni ponad 9000 m².

Założeniem projektantów, podobnie jak w przypadku ich wcześniejszego projektu Pacific Place w Hongkongu, była prawidłowa cyrkulacja w ramach przestrzeni komercyjnej i publicznej, co miałoby przyciągać mieszkańców również poza godzinami pracy galerii. Zrezygnowano ze wstępnej koncepcji polegającej na połączeniu dwóch istniejących budynków trzecim, umiejscowionym poprzecznie. Wykorzystując ich względną bliskość, zastosowano łączenie na poziomie dachów.

Płynna forma łącznika umożliwiła adaptację trzech istniejących kondygnacji i stworzyła ponad 20-metrowe zadaszenie dla otwartej przestrzeni publicznej, stając się unikatowym znakiem rozpoznawczym całej inwestycji. Wygięty dwukrzywiznowo dach oraz pozbawiona typowo ryglowo-słupowej konstrukcji szklana fasada, nadają dodatkowej lekkości, otwierając budynek na Crick Institute od strony południowej i Cubitt Square od północnej.

Konstrukcja

Połączenie powierzchni dachów stanowiło duże wyzwanie inżynieryjne i architektoniczne, ze względu na próbę ograniczenia wpływu na oryginalną tkankę materiałową oraz konstrukcyjną. W tym celu już na wczesnym etapie koncepcji przeprowadzono testy nośności istniejącej konstrukcji. Okazało się, że zastosowany przez ówczesnych inżynierów system rozładunku węgla – część wagonów z węglem była wciągana linami na poziom antresoli, by umożliwić jego zsyp lejami prosto do wozów – miał duże możliwości nośne, lecz nie dopuszczał dodatkowych obciążeń. Wymusiło to częściową wymianę oryginalnej konstrukcji i wzmocnienie istniejących elementów, przy zachowaniu jak największej ilości oryginalnych materiałów. W tym celu wykorzystano najnowsze technologie mapowania cyfrowego całego kompleksu za pomocą chmury punktów o dokładności do 5 mm. Stanowiło to odniesienie dla wszystkich branż, od konstrukcji po instalacje i ich późniejszą weryfikację w środowisku BIM.

Inwentaryzacja dotyczyła nie tylko geometrii, lecz także stanu technicznego innych elementów. Skutkowało to koniecznością renowacji oraz wzmocnienia drewnianych podłóg (bądź zastąpienia ich nową stalową konstrukcją), stropów (wykonanych z połączenia żeliwnych części mocujących i drewnianych belek), a także pękniętych i zniszczonych cegieł tworzących ściany (za pomocą kompresji kotwami o długości 1,5 m wewnątrz ścian).

Zachowane oryginalnie elementy, ze względu na zróżnicowaną jakość wykonania i wytrzymałość, były relokowane tak, by umożliwić właściwe rozłożenie obciążeń pod nowe lokale użytkowe. Wymagało to wzmocnienia istniejących ceglanych fundamentów wylewkami betonowymi na głębokości 3 m. W miejscu połączenia budynków zastosowano dodatkowe fundamenty palowe na głębokości 25 m stanowiące podstawę nowej konstrukcji nośnej. Było to ogromnym wyzwaniem wykonawczym. Każdą z nowych, stalowych kolumn oraz ich fundament umiejscowiono maksymalnie 800 mm od istniejącej ceglanej fasady.

Na tym etapie koncepcja zakładała stworzenie jednolitego dachu pomiędzy budynkami. Jednak propozycja została odrzucona przez konserwatora, z sugestią zachowania wizualnej odrębności obu obiektów. Nowy pomysł zakładała tzw. kissing point, moment, w którym dwa dachy spotykają się na bardzo krótkiej przestrzeni. Piękne stylistycznie rozwiązanie stało się prawdziwym wyzwaniem inżynieryjnym, wymagającym najnowocześniejszych technologii budowlanych oraz projektowych. Założenie pracowni Heatherwick Studio było bardzo klarowne. Niezależnie od rozwiązania należało stworzyć wrażenie lekkości struktury. Łącznik w założeniach konstrukcyjnych stanowi most o rozpiętości ponad 33 m, zakryty dwukrzywiznową przestrzenną formą dachów, stykających się w jednym punkcie. Po serii analiz inżynierów z biura ARUP wypracowano dwa możliwe scenariusze. Pierwszy z wykorzystaniem pochylonych, 85-metrowych kratownic, umieszczonych wzdłuż wewnętrznych ścian obu budynków oraz drugi zakładający pełne zbalansowanie sił, oddziałujących na konstrukcję i wymagający szczegółowych analiz każdego składowego elementu. Efektywność materiałowa zaważyła o wyborze drugiej opcji.

Pochylone wzdłuż najkrótszej osi kratownice tworzą formę litery A. Połączenie na wierzchołkach stanowi łącznik w kształcie litery V, stwarzające wizualne wrażenie styku dachów w jednym miejscu. Jest to również punkt kompresji wszystkich sił działających na „most” pomiędzy budynkami, dlatego ważący ponad 100 t, element tworzą profile stalowe o szerokości od 900 do 1300 mm i grubości 80 mm.

Podłoga łącznika zawieszona została na kratownicach poprzecznych, usztywniających konstrukcje wzdłuż budynków i ukrywa konstrukcję usztywnienia kratownicy głównej. Jednak ze względu na wielokrzywiznową geometrię balans obciążeń dotyczy również wszystkich elementów wykończeniowych. Z powodu dwukrzywiznowej geometrii kratownicy poprzecznej, obciążenia działające na dach powodują jej rotacje. Zbalansowano to zawieszoną na dolnej krawędzi podłogą łącznika, którą dociąża szklana fasada o wysokości 8 m i szerokości 2 m. Zygzakowata forma szklanych profili powoduje ich wzajemną sztywność, a specjalne łączenia podstawy paneli odkształcają płytę podłogową w formie sił pionowych. Wszelkie drobne odkształcenia absorbowane są przez łączenia z silikonu strukturalnego.

Ze względu na kompleksowość rozwiązań konstrukcyjnych zdecydowano o możliwym rozłożeniu elementów na drobne moduły. Można je transportować przy użyciu mniejszych dźwigów, a następnie skręcać w pozycji docelowej. Każda z kratownic poprzecznych podzielona została na 4 segmenty, zamontowane przy użyciu jednokrzywiznowych profili stalowych.

Ostateczny rezultat zaskakuje wizualną prostotą, w której wszystkie elementy konstrukcyjne ukryto w historycznej tkance ceglanych ścian, konstrukcji podłogi i dachu. Wykorzystane materiały wykończeniowe nowych części, jak np. pokrycia dachu czy ścian, pochodzą z tego samego źródła co oryginalne, umożliwiając zachowanie charakteru 150-letniego obiektu w tak współczesnej formie.

Założeniem projektu była renowacja i przywrócenie charakteru 150-letnim obiektom. Architekci zaproponowali modyfikację zadaszenia, uzyskując dodatkową powierzchnię użytkową