Pawilon dla słoni w zuryskim zoo

Kaeng Krachan to największy park narodowy Tajlandii, w którym żyje ok. 200 słoni. Ogród zoologiczny w Zurychu od lat wspiera władze parku w działaniach na rzecz ochrony tych zwierząt. By spopularyzować ideę, nowy wybieg dla słoni w zuryskim zoo nazwano Kaeng Krachan. Projekt został wyłoniony w międzynarodowym konkursie w 2008 roku. Jednym z jego podstawowych założeń było zapewnienie zwierzętom warunków najbardziej przypominających naturalne. Pawilon ma powierzchnię 5400 m², mieści zagrodę dla 10 słoni, strefę dla zwiedzających, basen z przezroczystą ścianą o wymiarach 2,5 x 7 m oraz zespół pomieszczeń administracyjnych. Najbardziej charakterystycznym elementem obiektu jest jego przekrycie o miękkiej geometrii spłaszczonej kopuły, pozbawione podpór pośrednich. Wysoka na 18 m drewniana konstrukcja zadaszenia tworzy nieregularną kompozycję elementów pełnych i przeziernych. Nastrój wnętrza przywodzi na myśl las, w którym migotliwe światło dzienne w charakterystyczny sposób przenika przez liście drzew.

Konstrukcja

Ze względu na skomplikowaną budowę geologiczną terenu i nieregularny rozkład naprężeń konstrukcji, wynikający z geometrii dachu, jednym z głównych wyzwań projektowych było odpowiednie posadowienie obiektu. Siły poziome zostały sprowadzone na fundamenty poprzez słupy oparte na palach i kotwach stalowych wstrzeliwanych pod odpowiednim kątem w grunt, aż do warstwy skalnej. Oprócz słupów kopułę oparto na dwukondygnacyjnej konstrukcji mieszczącej biura. W trakcie eksploatacji budynku dopuszczono pojawienie się określonych odkształceń, które uwzględniono w analizie statycznej konstrukcji. Podstawowe wytyczne dla konstrukcji przekrycia były następujące: integracja instalacji z konstrukcją, widoczna od spodu konstrukcja nośna, zapewnienie dostępu światła dziennego i promieniowania UV odpowiadającego potrzebom zwierząt i roślin (30-35% otworów), brak widocznych połączeń technologicznych między elementami konstrukcji, zastosowanie drewna jako materiału lżejszego od betonu i odpowiadającego charakterowi miejsca. Dla poszczególnych elementów konstrukcji opracowano modele komputerowe 3D, na podstawie których zbudowano fizyczny model całości w skali 1:200. W dalszej kolejności powstał model fragmentu zadaszenia w skali 1:1, w którym uwzględniono także przyszłe świetliki i warstwy izolacji. By sprawdzić zachowanie się konstrukcji pod wpływem wiatrów oraz niesymetrycznego obciążenia śniegiem, model budynku poddano następnie analizie w tunelu aerodynamicznym. Określono wówczas także siłę wiatru, przy której powinny się zamknąć wrota wejściowe.

Zanim rozpoczęto realizację drewnianego przekrycia, zbudowano rusztowanie, na którym wstępnie oparto belki konstrukcyjne. Następnie ułożono sześćset trójwarstwowych paneli o łącznej grubości 80 cm, które stanowią zasadniczą konstrukcję dachu. Panele przygotowano w warsztacie i zamocowano w ściśle określonych miejscach, ostateczny kształt nadając im podczas montażu. Ze względu na stabilność konstrukcji pierwszą warstwę tworzącą panele ułożono od razu na całej powierzchni przekrycia. Dwie kolejne, w których były już wycięte otwory na świetliki, montowano do konstrukcji nośnej za pomocą specjalnych gwoździ (w sumie zużyto 500 tysięcy gwoździ o całkowitej wadze 22 ton). Do montażu pozostałych elementów pokrycia dachu wykorzystano śruby o długości od 15 do 85 cm. Światło dzienne doprowadzono do środka poprzez 271 świetlików wypełnionych poduszkami z folii ETFE, o łącznej powierzchni 2100 m². Elewację zbudowano z grubych profili, które zdają się organicznie wrastać w okap zadaszenia i których przekrój podkreśla wielkość przenoszonych obciążeń. Wieniec jest żelbetową belką o wielokrzywiznowej geometrii, sprężaną kablami o długości od 9 do 120 metrów, tworzącą jednocześnie okap dachu. Jego przebieg ustalono, biorąc pod uwagę możliwe ruchy słoni (ich wysokość w pozycji wyprostowanej na dwóch nogach), powiązania widokowe wnętrza z otoczeniem oraz wysokość wrót wejściowych.