Muzeum Wojska Polskiego

Historia budynku

Muzeum Wojska Polskiego, obchodzące w tym roku 100 lat działalności, wkrótce przeniesie się do nowej siedziby zlokalizowanej na terenie Cytadeli Warszawskiej. Powstający tam kompleks muzealny realizowany jest na podstawie koncepcji architektoniczno-urbanistycznej pracowni WXCA wyłonionej w konkursie w 2009 roku. Projekt polega m.in. na odtworzeniu dawnego układu urbanistycznego koszar Gwardii Pieszej oraz skupieniu budynku głównego i dwóch flankujących go pawilonów wystawowych wokół placu Gwardii. Założenie urbanistyczne pozostało aktualne, ale rozwiązania architektoniczne uległy weryfikacji. Zmieniono strukturę funkcjonalną, m.in. za sprawą przeniesienia na teren Cytadeli Muzeum Historii Polski, które zajmie budynek główny. Pawilony podniesione do rangi pełnoprawnych budynków będą przeznaczone dla Muzeum Wojska Polskiego. Budynek południowy MWP będzie charakteryzował się monumentalnością określoną w przestrzeni płaszczyznami ścian, tworzącymi spójną kompozycję ośmiu bloków funkcjonalnych, spiętych masywem dachu. Pięć z nich zajmie ekspozycja o łącznej powierzchni prawie 6 tys. m². Zaplanowano tu również blok z salą audiowizualną, którą można będzie wykorzystywać niezależnie od ekspozycji. Całość dopełnia blok usługowo-biurowy i techniczno-magazynowy.

Naszym celem było zapewnienie jak największej swobody w kształtowaniu ekspozycji. Konstrukcję dachu stanowi stalowa struktura kratowa podparta na pojedynczych słupach i żelbetowych ścianach. Rozpiętości sięgają 18 m, dzięki czemu największa sala o wymiarach 50,4 x 54 m, o powierzchni 10 kortów tenisowych, będzie podparta tylko na czterech słupach. Ściany będą wykonane z betonu architektonicznego barwionego w masie na ceglasty kolor, nawiązujący barwą do murów Cytadeli. Surowość ich powierzchni przełamaliśmy subtelną strukturą, zaprojektowanym specjalnie dla muzeum przestrzennym wzorem nazywanym szewronem. Jest on obecny na wszystkich fasadach, zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz. Ponad nimi, w pasie attyki, znajdą się ogromne prefabrykaty z betonu o gładkim licu, które będą stanowić kompozycyjne domknięcie i kontrapunkt dla koronkowości wzoru. Światło i cień grające na fasadach mają nadać im niepowtarzalny efekt wizualny o każdej porze roku. Dzięki dużym przeszkleniom zatrze się granica między wnętrzem a zewnętrzem, otaczającym założenie parkiem. Otwarte przestrzenie pomiędzy blokami posłużą odwiedzającym jako miejsca kontemplacji i odpoczynku.

Z betonu architektonicznego zaprojektowaliśmy również prefabrykaty sufitowe w salach wystawy stałej. Wyposażono je w otwory do montażu poszczególnych instalacji, tworzące razem regularną siatkę. W każdym z elementów przewidziano przewody stanowiące system grzewczo-chłodniczy, będący uzupełnieniem analogicznego systemu w posadzce. Jest to innowacyjne rozwiązanie, dzięki któremu widoczność instalacji została ograniczona do minimum, a masa termiczna betonu pozwoli na redukcję zużycia energii. Źródłem ciepła i chłodu będą pompy ciepła oraz wymiennik gruntowy w postaci 91 sond o głębokości 150 m.

Obiekt zaprojektowaliśmy w oparciu o moduł 120 cm. Jest on widoczny w obrysie bloków, dystansach pomiędzy nimi, ich wysokości – cokół z szewronem o wysokości 720 cm, attyka z gładkiego betonu o wysokości 360 cm – w rytmice podziałów dylatacji, fasad szklanych, w wymiarach otworów, podziale kamienia wokół obiektu itp. W moduł wpisuje się wzór szewronu o podstawie szerokości 15 cm. Gwarantuje to idealne zgranie się jego rytmiki z wymiarami płaszczyzn ścian i odpowiada za harmonijną kompozycję na każdej z nich. Konsekwencja w stosowaniu modułu zaowocowała łatwością podejmowania decyzji na budowie.

Pierwszy mock-up (WXCA)

Zaufanie, jakim nas obdarzyło MWP, stworzyło komfortowe warunki pracy. Dzięki dużej swobodzie twórczej mogliśmy proponować śmiałe rozwiązania, nowatorskie zarówno w technologii, jak i skali jej użycia. Nasze pomysły były niestandardowe, ale za każdym razem szczegółowo wyjaśnialiśmy, w jaki sposób chcemy je urzeczywistnić. Było tak na przykład w przypadku betonowych płaszczyzn kształtowanych przy użyciu matryc szalunkowych. Na etapie projektu wykonawczego przygotowaliśmy próbkę o wymiarach 60 x 60 cm i o ile estetycznie spełniła ona wszelkie oczekiwania, to nie dawała nam odpowiedzi, czy taką jakość można uzyskać na większych powierzchniach. Aby udowodnić realność proponowanej technologii, podjęto decyzję o wykonaniu pierwszego mock-upu. Przyjął on formę narożnika o wysokości 3,6 m. Oprócz ścian z szewronem zawierał gładkie powierzchnie wraz z wnękami na instalacje. Przetestowaliśmy trzy rodzaje narożników tworzonych przez szewron. Na mock-upie zrealizowaliśmy również jego większą wersję o szerokości 30 cm, na wypadek, gdyby skala pierwotnego okazała się zbyt drobna. Mieliśmy szansę zmierzyć się z wadami betonu, takimi jak raki, gniazda żwirowe, plamy na powierzchni, różnice w zabarwieniu sąsiadujących sekcji, ukruszenia, a następnie zdiagnozować przyczyny ich występowania. Zgodnie z pierwotnymi założeniami projektu ściany z betonu architektonicznego miały być wznoszone przy użyciu szalunków bezściągowych. Zadanie okazało się trudne, ale nie niemożliwe. Jednak już przy wysokości 3,6 m mieliśmy do czynienia z dużymi przekrojami belek przenoszących siłę parcia mieszanki betonowej na blaty szalunkowe. Standardowy system ściągowy nie wchodził w grę z uwagi na stożkowe wykończenie otworów po ściągach, nieprzystające do struktury szewronu. Z drugiej strony konieczność jego zastosowania była wielce prawdopodobna. Opracowaliśmy zatem autorski detal wykorzystujący miedziane rurki, w których podczas prac budowlanych znajdują się pręty systemu szalunkowego, a które po ich zakończeniu pozostaną na elewacjach. Dzięki temu rozwiązaniu wzbogaciliśmy estetykę o elementy, których źródło jest zdecydowanie techniczne.

Zrealizowanie mock-upu stało się cennym doświadczeniem, sprawdzianem naszych założeń projektowych – większość z nich potwierdziliśmy, niektóre zdołaliśmy w porę zweryfikować. Mieliśmy również możliwość obserwowania fragmentu budynku w świetle naturalnym i pod różnymi kątami, bezpośrednio, a nie przez filtr ekranów, których ograniczona rozdzielczość nie pozwalała na pełną ocenę. Realizacja modelu zaowocowała wieloma wnioskami, które zebraliśmy w dokument opisujący szczegółowe wytyczne wykonania ścian z betonu architektonicznego oraz przedstawiający przykładowe zastosowane rozwiązania technologiczne. Został on dołączony do dokumentacji przetargowej i był podstawą do rozmów z wykonawcą.

Mock-up wykonawcy

Generalnego wykonawcę wyłoniono w procedurze przetargu w roku 2017. Przed przystąpieniem do prac związanych z pawilonem południowym został on zobowiązany, by zrealizować mock-up i potwierdzić, że dysponuje wiedzą, technologią oraz charakteryzuje się wysoką dokładnością pracy. Od samego początku za nadzorowanie prac związanych z betonem architektonicznym po stronie generalnego wykonawcy odpowiadał Bartłomiej Niesłuchowski z Grupy B37 i do dziś jest osobiście zaangażowany w każdy etap realizacji betonu. Poprawne zrealizowanie mock-upu pozwalało na rozpoczęcie prac na placu budowy.

Wykonano wiele próbek betonu zarówno z szewronem, jak i o powierzchni gładkiej. Ocenialiśmy jego barwę, fakturę, jakość odwzorowania szewronu, efekty wizualne po naniesieniu środka antygraffiti. Ostatecznie przyjęliśmy beton o kategorii BA3, mieszankę o zabarwieniu 5% barwnikiem Schomburg B-63, w całości od jednego producenta betonu, firmy Lafarge.

W mock-upie zawarto wszystkie kluczowe elementy kształtujące odbiór wizualny budynku muzeum. Wykonano fragmenty ścian o docelowej wysokości, z przykładowymi trasami instalacji, zrealizowano prefabrykaty w pasie attyki oraz prefabrykaty sufitowe, a na koniec posadzkę betonową i część fasady szklanej.

Ściany wykonano przy użyciu systemu szalunków Peri Vario, który pozwolił na indywidualny rozstaw ściągów w siatce modułu 120 x 120 cm. Ta kluczowa dla estetyki decyzja skutkowała wywieraniem na pręty granicznych dla nich sił podczas wprowadzania mieszanki betonowej. Podawano ją z odpowiednią prędkością, aby nie tylko zapewnić prawidłowe ułożenie, zawibrowanie, ale i zagwarantować bezpieczeństwo pracowników.

Szewron był realizowany na matrycach Reckli o szerokości 120 cm i wysokości 735 cm. Na tak wysokich elementach nie tworzył dotąd nikt w Europie. Zostały one trwale przymocowane do poszycia szalunkowego, co było procesem wymagającym zegarmistrzowskiej precyzji i w efekcie wzór odtworzono bardzo dokładnie. Szczególnym wyzwaniem było wykonanie narożnika, w tym miejscu szewron musiał się perfekcyjnie dopasować, nie można było pozwolić na najdrobniejsze przesunięcia. Z połączenia matryc przymocowanych do poszycia uzyskano jedną formę, przy pomocy której wykonywane były wyłącznie narożniki. Przestrzenność wzoru nie ułatwiała jej późniejszego demontażu. Niezbędna była próba prowadzenia w grubości ścian tras instalacji. Użycie dla pojedynczych przewodów popularnych peszli nie było dużym wyzwaniem, ale ich większa liczba wymagała indywidualnego rozwiązania. Koryta kablowe nie mają wystarczającej wytrzymałości na ściskanie i rozwiązaniem okazały się rury PCV, których okrągły przekrój zapewnił odpowiednie rozłożenie naprężeń i umożliwił wykonanie w ścianach pojemnych przepustów.

Mock-up był etapem procesu, w którym wykonawca sprawdzał nie tylko poprawność założeń projektowych, ale również ich zgodność z wymaganiami dotyczącymi trwałości konstrukcji, wytrzymałości oraz bezpieczeństwa jej wykonania. Wprowadzał własne rozwiązania oraz optymalizacje i uczył się operowania technologią wymagającą ogromnej dokładności, o którą nieraz trudno w warunkach budowy. Praca nad mock-upem pozwoliła wykonawcy poznać nasze oczekiwania względem betonu architektonicznego.

Na placu budowy

Aby sprawdzone na modelu rozwiązania mogły zostać zrealizowane na budowie, konieczne było opracowanie projektu warsztatowego, zawierającego szczegółową lokalizację wszystkich tras instalacyjnych biegnących w ścianach. Jako nadzór autorski wykroczyliśmy poza umowny zakres obowiązków i zdecydowaliśmy osobiście przygotować dokumentację. Rozrysowaliśmy kłady każdej ściany z betonu architektonicznego, skoordynowaliśmy i precyzyjnie rozmieściliśmy trasy wszystkich instalacji i ich zakończeń: kamer, czujek ruchu, ręcznych ostrzegaczy pożarowych, czujników temperatury i wilgotności, czytników kontroli dostępu, opraw ewakuacyjnych, hydrantów itd. Rysunki omawialiśmy w wąskim gronie z wykonawcą, były one wielokrotnie korygowane. Prace, które oceniliśmy na parę tygodni, zajęły cztery miesiące, a ostatnie zmiany wprowadzano na chwilę przed zamykaniem szalunków. Ogrom wysiłku włożony w przygotowanie dokumentacji usprawnił realizowanie zadania wykonawcy, a nam architektom zagwarantował pełną kontrolę nad estetyką ścian. Prace związane z betonem architektonicznym przebiegały na paru frontach jednocześnie, były dynamiczne i konieczna była obecność na budowie nawet trzy razy w tygodniu. Jako nadzór autorski uczestniczyliśmy zarówno przy przygotowywaniu szalunków, ich zamykaniu, podczas wbudowywania mieszanki betonowej, jak i w trakcie rozszalowania wykonanych elementów. W dalszym ciągu dokonujemy przeglądów i oceniamy efekty.

Konieczne było jednoczesne nadzorowanie kilku ekip, aby w warunkach budowy zredukować do minimum ryzyko uszkodzeń i występowania wad powierzchni, których trudno uniknąć w pracach z tym materiałem. Szewron musiał być niezwykle starannie odciśnięty, a barwa betonu na ogromnych płaszczyznach jednolita. Sukcesem wykonawcy jest zapewnienie drożności wszystkich tras instalacji, w tym specjalnie w tym celu duplikowanym dłuższym peszlom.

Spełnienie wymagań wobec estetyki betonu architektonicznego w skali obiektu było trudniejsze niż w skali mock-upu. Jego wygląd to efekt wielu niezależnych czynników. Oprócz składu mieszanki betonowej są to warunki konstrukcyjne i technologiczne, w tym atmosferyczne występujące podczas prac. Gdy trwają one tygodnie czy miesiące, nie jest możliwe zapewnienie takich samych warunków, tj. temperatury, wilgotności, nasłonecznienia. Beton wykonywany jesienią czy zimą różni się nieco od wykonanego w lecie, podobnie wykonywany od strony zacienionej różni się od tego po stronie nasłonecznionej. Dla osiągnięcia jednolitej barwy i faktury konieczne byłoby też zachowanie tych samych warunków technologicznych, czyli idealnie powtarzalnego składu mieszanki, sposobu jej podawania, zawibrowania, pielęgnacji, co też jest niemożliwe do osiągnięcia w dłuższym okresie. Aby uzyskać najbardziej zbliżoną barwę i fakturę powierzchni poszczególnych płaszczyzn, konieczne okazało się traktowanie ich roztworem kwasu, usuwającym wykwity wapienne i wpływającym zarazem na intensywność barwy.

Bryła muzeum zyskała już swoje docelowe gabaryty. Zrealizowane są wszystkie ściany konstrukcyjne i elewacyjne z betonu architektonicznego wykonywanego in place, trwają prace pielęgnacyjne i naprawcze. Przy biurze budowy produkowane są prefabrykaty, które już wkrótce znajdą się w pasie attyki. Realizowane są wnętrza. Prefabrykaty sufitowe w salach wystawy stałej zostały już zamocowane do konstrukcji stalowej, przygotowywane są do przeglądów.

Mimo iż daleko jeszcze do zakończenia prac to uzyskane efekty wizualne i skala elementów z betonu już teraz zwracają uwagę branży budowlanej nie tylko w Polsce, ale i w Europie. Może to być zapowiedź ogromnego zainteresowania obiektem wśród szerszego grona odbiorców, gdy już zostanie otwarty. Wierzymy, że spopularyzuje nie tylko Muzeum Wojska Polskiego i jego działalność, ale zachęci również do odwiedzenia Warszawy, w której nie brakuje przykładów świetnej architektury. Same mock-upy cały czas stoją na terenie Cytadeli. Czasami sprawdzamy, jak przebiega proces starzenia się materiału. Z dumą możemy stwierdzić, że w dalszym ciągu prezentują się one dobrze, co tylko utwierdza nas w przekonaniu o poprawności przyjętych założeń. Zastosowane w pawilonie południowym, wnikliwie opracowane autorskie technologie betonu architektonicznego zagwarantują jego trwałość przez kolejne dziesięciolecia.

Obiekt zaprojektowano w oparciu o moduł 120 cm. Jest on obecny m.in. w obrysie bloków, dystansach pomiędzy nimi, ich wysokości, w rytmice podziałów dylatacji, fasad szklanych. W moduł wpisuje się też wzór szewronu