Pawilon Edukacyjny na Golędzinowie

Idea

Spacer nad rzeką w miejscu konkursu. Ostrogi wysunięte w wodę. Wiślany nurt. Stromy brzeg, na nim czerwonawy granitowy głaz. Szkic wykonany zgrabiałymi na wietrze rękami. Trwanie obrazu mimo upływu czasu. Forma narzucona idei przez miejsce. Próba zapisu metafory w rysunkach i zdaniach. Rzeka to zmiana i upływ czasu. Na brzegu rzeki czas pozostawił kamień. Kamień pamięta przeszłość i na chwilę zatrzymuje czas. Na polanie nad Wisłą przy tablicy informacyjnej leży kamień. To właśnie on stał się inspiracją dla powstającego pawilonu edukacyjnego. Jego zewnętrzna forma odwołuje się do zamierzchłej przeszłości. Kamień pamięta lodowce, pamięta zmiany koryta rzeki, pamięta prehistoryczne gady, pokolenia zwierząt i roślin. Jego wydrążone wnętrze może stać się skarbnicą wiedzy o przeszłości i życiu doliny Wisły. Tworząc projekt nie wiedzieliśmy, że w tym miejscu na rzece są progi usypane przez wodę z polodowcowych kamieni, że od nich może pochodzić nazwa prawobrzeżnej dzielnicy Warszawy, że o nie roztrzaskały się szwedzkie łodzie ze zrabowanymi Warszawie skarbami, że drobne części miasta leżą na dnie pośród głazów.

Geometria

Wyzwanie stanowi geometria obiektu. Tutaj nic nie jest uproszczone. Nie ma wycinka kuli, nie ma kolistych łuków. Krzywe są swobodne, ale logicznie współzależne. To problem dla architekta, który musi użyć odpowiednich narzędzi. To także problem dla konstruktora. Marek Bystroń (projektant): Elementem wyjściowym w kształtowaniu modelu cyfrowego była geosfera – sferyczna siatka, składająca się z trójkątnych powierzchni połączonych krawędziami. Jedną z jej podstawowych cech jest możliwość dowolnego formowania za pomocą wielopłaszczyznowych ruchów wierzchołków poszczególnych trójkątów. W kolejnym etapie pozwoliło to uzyskać kształt niesymetrycznej formy przypominającej kamień. Wystarczyło jeszcze odciąć jego fragment, otrzymując elewację frontową (szklaną fasadę) i projekt był gotowy. W rzeczywistości jednak poszukiwanie odpowiedniej formy zajęło znacznie więcej czasu. Cyfrowych koncepcji było kilkadziesiąt. Liczne zmiany wynikały, począwszy od kwestii wizualnych (proporcji, wypukleń, pochyleń), poprzez sugestie wydawane przez konstruktora (przykładowo: zbyt płaski dach, zbyt wypukły fragment ściany, wielkość wsporników), do rozwiązań wnętrzarskich (wysokość, szerokość pomieszczeń).

Największą trudność sprawiały minimalne zmiany formy, gdyż powodowały nienaturalne wypuklenia lub wklęśnięcia w odniesieniu do całościowych krzywizn bryły. W efekcie, niejednokrotnie, trzeba było modelować wszystko od początku, „podkładając” za wzór wcześniejszy kształt. Cyfrowy model pawilonu okazał się narzędziem niezastąpionym przy tak skomplikowanej formie obiektu. Pozwolił stworzyć kilka prototypów przestrzennych na drukarce 3d, które niewątpliwie pomogły przy dyskusjach dotyczących formy czy proporcji. Był również podstawowym środkiem podczas rozmów z konstruktorem. Dokumentacja rysunkowa projektu została wygenerowana na podstawie modelu cyfrowego, co znacznie pomogło skoordynować wszystkie projektowane elementy. Ostatecznie był podstawą do konstrukcji drewnianych wręg, stanowiących element konstrukcyjny szalunków. W dokumentacji ujęliśmy i przekazaliśmy konstruktorowi oraz wykonawcy kilkanaście przekrojów pionowych i ponad siedemdziesiąt (!) krojonych co 10 cm „warstwicowych” przekrojów poziomych, co w przypadku tak niewielkiego obiektu wydaje się szaleństwem. Niemniej tylko taki zapis umożliwił weryfikację kształtu i porozumienie pomiędzy różnymi branżami.

Materia

W tym projekcie materia ma pierwszeństwo. Beton – płynny kamień, któremu można nadać niemal dowolny kształt. Tutaj forma podąża za ideą. Na pozór ekstrawagancka w gruncie rzeczy jest logiczna. Ciężka, zwarta i obła bryła izoluje od hałasu pobliskiego węzła komunikacyjnego. Jej masa chroni przed wahaniami temperatury, ogranicza straty ciepła. Betonową bryłę zachowano prawie w całości, a przecięta została tylko po to, by wydrążyć wnętrze i stworzyć otwarcia – wielkie w stronę polany i mniejsze w kierunku miasta. Posadzka wychodzi na zewnątrz dopełniając pierwotny obrys bryły. Widoczne są cięcia i historia formowania. Na elewacji zauważalny jest kształt odciśniętej płaszczyzny deski i wzór drewnianych słojów. Chcemy pozostawić też zapis kolejnych ludzkich działań, numerowania szalunków, ołówkowych rozważań i rozmów, bo ten obiekt to także zabawa w ślady, jak kamień na polanie, który jest odbiciem wędrówki lodowca. Beton jako materiał budowlany, zbrojony i formowany został żelbetem. Jego konstrukcja wymagała od projektanta wyobraźni, precyzji i odwagi.

Jan Wojtas (konstruktor): Podstawową konstrukcję nośną stanowi żelbetowa powłoka o nieregularnym kształcie, usztywniona wewnętrznymi, żelbetowymi ścianami, płytą antresoli, płytą klatki schodowej oraz podparta w strefie frontowej witryny stalowym rusztem złożonym z dwóch słupów i poziomego rygla. Budynek posadowiono na płycie fundamentowej (35 cm). Na poziomie posadowienia i poniżej nasypów podłoże wzmocniono kolumnami betonowymi wykonanymi w technologii jet-grouting. Powłoka budynku składa się z trzech warstw: żelbetowej zewnętrznej (15 cm) – stanowiącej jednocześnie elewację budynku, izolacji termicznej oraz warstwy wewnętrznej (20 cm) – tworzącej główną konstrukcję nośną. Bryłę oparto na płycie fundamentowej w sposób przegubowo-przesuwny za pomocą pasmowego łożyska ślizgowego. Dodatkowo w strefie witryny frontowej powłoka wewnętrzna podparta jest na dwóch słupach stalowych (2C160) oraz spięta poziomym, stalowym ryglem/ściągiem na wysokości płyty antresoli. Rygiel o wymiarach 260 x 300 mm zaprojektowano z profili 2C300 uzupełnionymi w płaszczyźnie pasa dolnego i górnego płaskownikiem (16 x 60 mm). Płytę antresoli oparto na powłoce wewnętrznej – żelbetowej belce i ścianach oraz elementach stalowych przy witrynie frontowej. Od tej strony powłokę podparto na dwóch stalowych słupach. Przeciwległe ściany w poziomie antresoli połączono stalową belką. Z uwagi na punktowe obciążenie powłoki w miejscu styku ze stalowymi słupami/belką w płaszczyźnie witryny zaprojektowano pogrubienie warstwy wewnętrznej.

Dodatkowe pogrubienie zaplanowano też na zewnętrznej krawędzi powłoki. Według wytycznych konstruktora bardzo istotna jest kolejność realizacji prac, która zakłada np. utrzymanie prawie do końca budowy podparcia wewnętrznej powłoki oraz realizację płyty antresoli, która spina konstrukcję nośną, przejmując obciążenia poziome. Aby było to wystarczająco zrozumiałe dla potencjalnych wykonawców, po raz pierwszy w naszej pracowni narysowaliśmy schematy aksonometryczne etapowania realizacji. W sferze estetycznej budynek ten jest eksperymentem. Konstrukcja to eksperyment na krawędzi wielkości wyznaczalnych. W sferze technicznej wszystko zostało podporządkowane wyeksponowaniu geometrii i materiału. Większość instalacji ukryto – kanały wentylacyjne zainstalowano w ścianach lub pod posadzką, indywidualnie projektowane oświetlenie wbudowano w ściany. Nie będzie sufitów podwieszanych, nie będzie okładzin ściennych ani płytek posadzkowych. Niezbędne piony kanalizacji pomieszczą się we wstawionych w żelbetową strukturę szachtach, a techniczne urządzenia w niewielkim pomieszczeniu. W pracowni analizowaliśmy wiele potencjalnych możliwości realizacji pawilonu. Był pomysł budowy obiektu na pneumatycznej powłoce balonowej. Była analiza styropianowego negatywu przestrzeni wewnętrznej, oblania betonem i usunięcia miękkiego wnętrza po stężeniu skorupy. Były prefabrykaty w postaci wielkich lub mniejszych fragmentów łupiny przewidzianych do złożenia na budowie. Już po ogłoszeniu przetargu pojawiły się zdjęcia pierwszych zrealizowanych z betonu metodą druku 3d. Stanowczo i na szczęście przy wsparciu inwestora odrzucaliśmy kolejne propozycje realizacji jako szkieletu ram stalowych z poszyciem z różnego rodzaju płyt i tynkiem imitującym beton. Wobec barier technicznych i finansowych najbardziej racjonalna wydawała się tradycyjna metoda ciesielskich szalunków. Taką też wykorzystaliśmy.

Czas

Za nami projektowanie. Trwa budowa. Inwestor długo szukał wykonawcy. Nietypowy obiekt, za mały dla dużych firm, a za trudny dla niedoświadczonych, czekał na rzemieślnika z otwartą głową i chęcią podjęcia ryzyka. W trakcie budowy zmodyfikowaliśmy część rozwiązań z przetargowych rysunków. Wróciliśmy też do niektórych pierwotnych, porzuconych po drodze, propozycji. Po radykalnym zanegowaniu przez doradców inwestora technicznej możliwości wykonania gładkich, giętych deskowych szalunków przedstawiliśmy wariantowe rozwiązanie – szalunek z uskokowo układanych w pionie desek o stałej szerokości. Podwykonawca zrealizował naszą pierwotną „niemożliwą” wersję. Początkowo wysokie – naszym zdaniem za bardzo – wymagania specyfikacji betonu architektonicznego zostały potem obniżone, dopuszczając błędy. Mamy nadzieję, że te błędy nadadzą życie martwej bryle i wpiszą się w opowieść o śladach. Na budowie został wykonany mock-up betonowej ściany. Przetestowano na nim zarówno dobór mieszanki betonowej, jak i fakturę ściany. W poszukiwaniu powłoki imitującej granitowy kamień wykonawca zaproponował użycie maty szalunkowej. Niemal jednogłośnie zdecydowaliśmy, że surowy „brutalny” odcisk z grubsza tylko zheblowanych desek jest najlepszy. Odkryte w rzeczywistości warunki gruntowe umożliwiły uproszczenie posadowienia, rozmowy z wykonawcą zaowocowały drobnymi korektami zbrojenia, finanse wymusiły zmianę fasady na aluminiową, poszukiwania prostszych rozwiązań wymieniły trudne geometrycznie dylatacje termiczne na znane z warszawskiego wieżowca zabezpieczenie mostka termicznego kablem grzejnym. Budowa jest bliska ukończenia. Jerzy Szczepanik-Dzikowski powiedział kiedyś, że mech to najlepsze co może zdarzyć się architekturze. Czekamy na mech.