W stronę innowacyjnej prefabrykacji – relacja z warsztatów

27 października nowy budynek ASP na warszawskim Powiślu zmienił się w wielką fabrykę domów. Młodzi architekci przed 30 rokiem życia i studenci z kilkunastu uczelni architektonicznych w Polsce wzięli udział w organizowanych tam przez redakcję „A-m” warsztatach projektowych dotyczących innowacyjnych metod prefabrykowania mieszkań. Zajęcia, pt. Nowa prefabrykacja, poprowadził Zbigniew Maćków, przewodniczący Dolnośląskiej Okręgowej Izby Architektów, jeden z inicjatorów budowy modelowego osiedla Nowe Żerniki we Wrocławiu, a pomagała mu Karolina Ostrowska-Wawryniuk, doktorantka WA PW, prowadząca obecnie badania nad zastosowaniem BIM i narzędzi generatywnych w projektowaniu z zastosowaniem prefabrykatów. Warszawskie warsztaty były ostatnimi z cyklu studenckich ćwiczeń odbywających się w ramach całorocznego wydarzenia Innowacje w Architekturze. Pierwsze miały miejsce w Krakowie. Pod okiem Fernado Menisa studenci opracowywali projekty adaptacji dawnego hotelu Cracovia na potrzeby muzeum architektury i dizajnu („A-m” 07/2017). Kolejne zorganizowano w Gdańsku. Wspólnie z Maciejem Miłobędzkim z biura JEMS Architekci uczestnicy poszukiwali nowatorskich modeli zamieszkiwania i życia w architekturze („A-m” 11/2017). W sumie we wszystkich trzech warsztatach wzięło udział ponad 600 studentów i młodych projektantów.

W Warszawie, w imieniu gospodarzy, władz Akademii Sztuk Pięknych, uczestników powitał prorektor ds. inwestycji, architekt Jerzy Bogusławski. Następnie studenci mieli okazję wysłuchać krótkich wykładów wprowadzających. Monika Kupska-Kupis z firmy Velux przedstawiła systemowe rozwiązania okienne dla nowoczesnego budownictwa energooszczędnego, a Konrada Zabiełło z WSC Graphisoft Center opowiedział o możliwościach modelowania algorytmicznego w technologii BIM. Słowo wstępne wygłosił też Zbigniew Maćków. Przez ostatnie 50 lat, a właściwie od końca lat 60., kiedy powstały pierwsze fabryki domów, w sposobie budowania mieszkań nie zdarzyło się w zasadzie nic nadzwyczajnego. Tymczasem w innych w innych dziedzinach życia postęp jest absolutnie rewolucyjny. W 1965 roku Aleksiej Leonow odbył pierwszy w historii spacer w kosmosie, dziś dzięki takim osobom jak Elon Musk jesteśmy w stanie wystrzelić rakietę, która wróci dokładnie w to samo miejsce i rozpoczynamy przedsprzedaż biletów na Marsa. Pół wieku temu wyleczalność białaczki u dzieci oscylowała na poziomie 25- 30%, dziś w klinice profesor Alicji Chybickiej we Wrocławiu, którą mieliśmy przyjemność projektować, ta wyleczalność wynosi średnio 94%. Domy, które projektujemy są dobre, wygrywają międzynarodowe konkursy, ale cały czas budujemy je tak jak w XIX wieku, czyli z elementów drobnowymiarowych. Zmieniają się tylko klocki. Wcześniej to był kamień, potem cegła, teraz pustaki, więc główną rolę przy realizacji w dalszym ciągu odgrywa siła robocza. Siła robocza, której nie mamy – mówił Maćków, zwracając jednocześnie uwagę, że większość robotników budowlanych pracujących obecnie w Polsce to imigranci z Ukrainy, a nawet Korei Północnej. Jak tłumaczył, w naszym kraju brakuje dziś od miliona do trzech milionów mieszkań, ale szacunki te nie uwzględniają faktu, że część z istniejącej substancji budowlanej, zwłaszcza bloki z lat 50. i 60., może wymagać w najbliższym czasie ogromnych nakładów na gruntowne remonty i modernizacje, a część, znajdująca się na terenach wiejskich, zostanie prawdopodobnie opuszczona na skutek postępującej migracji do miast. Żeby dogonić Zachód w rozwoju cywilizacyjnym i jakości życia potrzebne jest zwiększenie produkcji mieszkaniowej o co najmniej 200% w stosunku do tego, co robimy dzisiaj. A dzisiaj, o czym warto pamiętać, bijemy pod tym względem rekordy. Na przykład we Wrocławiu powstało w zeszłym roku ponad 10 tys. mieszkań, w tym może to być nawet 11 tys. Jednocześnie siła robocza staje się coraz droższa i coraz mniej dostępna. Nie ma więc wyjścia. Wkrótce czeka nas produkcja domów w fabrykach – twierdził Maćków. Przestrzegał przed powierzchowną oceną prefabrykacji jako ograniczającej kreatywność w tworzeniu różnorodnych form i typologii. Wszyscy mamy identyczne telefony komórkowe, ale za pomocą kolorowych nakładek możemy je personalizować, dostosowując do naszych estetycznych upodobań. Większość z nas ma pewnie również słyną szafę Pax z Ikei, której poszczególne elementy można dowolnie konfigurować, wymieniać, zastępować nowymi. Dlaczego podobnego systemu nie możemy mieć w budownictwie mieszkaniowym, by takie elementy jak okna, blendy, balkony czy loggie po prostu doczepiać do fasady, kiedy zajdzie potrzeba? Architekci, jako wykonujący zawód misyjny, są predestynowani, żeby antycypować jakość życia. Ale jeżeli nie zaczniemy projektować inaczej, jeżeli prześpimy ten moment, zrobi to przemysł, sprowadzając nas do roli uzdolnionych plastycznie wykonawców robiących fajne obudowy – mówił.

Zadanie, jakie prowadzący postawił przed uczestnikami polegało na opracowaniu różnych, współczesnych typologii zamieszkiwania w oparciu o modułowość. Można było zaproponować własną interpretację tematu lub wybrać jedno z czterech zagadnień. Pierwsze to analiza modułu, czyli update Corbusierowskiego modulora. Jak wyjaśniał Zbigniew Maćków, słynny Szwajcar oparł go na ówczesnym kanonie biometrycznym człowieka, więc umowna postać mierzy 183 cm. Dziś ludzie stają się coraz wyżsi, zmieniły się też nasze potrzeby i przyzwyczajenia, większość dnia spędzamy na siedząco, pracując pochyleni przy komputerze lub oglądając telewizję. Le Corbusier zaprojektował jednak swój system jako otwarty, możemy więc spróbować go modyfikować, dostosowując do obecnych czasów – zachęcał. Drugie ćwiczenie polegało na określeniu zasad łączenia, dzielenia i powiększania modułowych jednostek, tak aby mieszkanie mogło zmieniać się wraz z użytkownikami, trzecie zaś na wykorzystaniu modułów to stworzenia określonych form architektonicznych i zaproponowaniu różnych rozwiązań dla typowych zadań przestrzennych (narożnik, plomba miejska, pierzeja, oficyna, dominanta). Studenci mogli zmierzyć się też z problemem mobilności. Jesteśmy tak dynamiczną społecznością, że wynalezienie mieszkań przemieszczających się razem z nami jest tylko kwestią czasu. Gdy zepsuje się telefon, zanosimy go do serwisu i tymczasowo dostajemy zastępczy, spróbujcie w ten sposób pomyśleć też o module mieszkalnym – proponował Maćków. Przez cały czas trwania warsztatów na miejscu obecni byli przedstawiciele firm Aluprof, Röben, Ruukki, Velux i WSC, służąc uczestnikom pomocą i udzielając wszelkich porad dotyczących wykorzystania poszczególnych produktów i systemów. Studenci podzielili się na 30, w większości kilkuosobowych grup. Choć czasu na przygotowanie projektu było niewiele, gros z nich podeszło do tematu kompleksowo, opracowując najpierw pojedynczy moduł mieszkalny, a następnie wykorzystując go w konkretnych obiektach i strukturach przestrzennych. W ten sposób zadany problem starali się rozwiązać m.in. Nadia Sajjad, Bartłomiej Fedak, Olga Bogdał i Marta Wiśniewska z Politechniki Warszawskiej. Zaproponowany przez nich bazowy element, stanowiący połowę typowego mieszkania dwupokojowego, mógł być dowolnie powiększany o kolejne moduły, przy czym w mieszkaniu przez cały czas zapewnione było optymalne nasłonecznienie. Do tematu podobnie podeszli autorzy pracy Mieszkania satelitarne: Martyna Wróblewska z Politechniki Łódzkiej, Łukasz Kłos z Wyższej Szkoły Ekologii i Zarządzania oraz architekt Michał Płonka. Zespół stworzył kilka powtarzalnych i wymiennych jednostek oraz tzw. satelity, umożliwiające indywidualizację mieszkań, a następnie opracował walcowatą konstrukcję do ich montażu. Studenci Politechniki Wrocławskiej, Bianca Piechotta, Szymon Ciupiński i Damian Wachoński, przyszłość prebarykowanego budownictwa widzieliby z kolei w tworzeniu wielofukcyjnych struktur z sześciennych modułów wypełniających po osiem sztuk specjalnie zaprojektowane ramy konstrukcyjne. W ten sposób, w zależności od potrzeb, można byłoby realizować na przykład mieszkania dwupoziomowe, a także biura czy przestrzenie wspólne. Kilka grup zaprojektowało jednostkę mieszkalną w oparciu o wymiary kontenerów morskich.

Takie rozwiązanie można było spotkać na przykład w jednej z dwóch prac przygotowanych przez Natalię Barańską, Paulinę Stachurę i Monikę Wiechę z Politechniki Krakowskiej. Według ich koncepcji pojedynczy moduł mógłby pełnić funkcję samodzielną, jako kawalerka o powierzchni 36 m², lub uzupełniającą, jako przestrzeń przeznaczona na oczyszczanie wody, uprawę roślin czy pozyskiwanie energii słonecznej. Uwagę prowadzących zwrócił pomysł Marcina Banasia i Dominika Klechy z Politechniki Krakowskiej, którzy przy tworzeniu pojedynczej jednostki wykorzystali wymiary tzw. europalety. Z uwagi na istniejącą już infrastrukturę przystosowaną do transportu i składowania palet, budowa mieszkań z takich elementów miałaby przebiegać sprawniej i szybciej. Do idei mobilności odwoływała się też koncepcja Pawła Hajduczeni, Joanny Lemki i Adrianny Karnaszewskiej z Politechniki Warszawskiej oraz architekta Filipa Dzimwaschy. Ich zespół zaproponował prefabrykowane moduły, które można byłoby wpinać w ramę budynku za pomocą wkomponowanego w bryłę dźwigu, a w razie przeprowadzki wysuwać i przewozić w inne miejsce. W trakcie warsztatów studenci zaproponowali wiele interesujących koncepcji mieszkalnictwa modułowego. Kreatywnie odnieśli się do zagadnień związanych ze zmieniającym się stylem życia, dynamicznie zmieniającą się strukturą demograficzną społeczeństwa czy wreszcie technologicznymi aspektami budownictwa. Dominowały pomysły na elastyczne habitaty, dopasowujące się do bieżących potrzeb mieszkańców. Staraliśmy się docenić zarówno nowatorskie, futurystyczne wizje zamieszkiwania, jak i koncepcje, które twórczo interpretowały ważny problem istniejących już zasobów mieszkaniowych, głównie osiedli z wielkiej płyty – podsumowuje Karolina Ostrowska- Wawryniuk. Udział w warsztatach z pewnością stanowił dla uczestników bezcenną lekcję pracy zespołowej i kreatywnego myślenia pod presją czasu, jednak tym razem na autorów najlepszych projektów czekała również dodatkowa premia – zaproszenie na specjalne zajęcia warsztatowe z Caroline Bos z UNStudio. Ostatecznie prowadzący postanowili wyróżnić dziewięć zespołów, w tym cztery, które 17 listopada miały okazję spotkać się z tą słynną holenderską architektką. Biorąc pod uwagę krótki czas przeznaczony na projekty, pracowaliście w ekstremalnych warunkach, ale podczas takich warsztatów uczycie się trzy razy szybciej niż w szkole. Wiele pomysłów było tak dobrych, że chętnie bym je ukradł – żartował na zakończenie Zbigniew Maćków. Na kolejnych stronach prezentujemy projekty wyróżnione przez prowadzących, autorzy tych oznaczonych literą W zostali zakwalifikowani na warsztaty z Caroline Bos.

Nowa prefabrykacja – projekty studenckie

Mieszkania satelitarne

Autorzy: Martyna Wróblewska (Politechnika Łódzka), Łukasz Kłos (Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania), architekt Michał Płonka (PROMP-Architektura)

Projekt wprowadza elastyczność jednostek mieszkalnych. Lokale dostosowują się do potrzeb i zamożności użytkowników. Podstawowymi elementami są wymienne moduły oraz satelity umożliwiające indywidualizację mieszkań. Pojedynczy moduł może służyć jako kawalerka, być podstawą co-livingu lub stanowić zaplecze sanitarne. Bazą budynku jest niezmienny szkielet w postaci trzonu, który zapewnia komunikację pionową, oraz stalowa konstrukcja, która stanowi stelaż do montażu modułów. Zmienny promień kolejno następujących po sobie kondygnacji umożliwia dowolne kształtowanie obiektu.

USB Flat

Autorzy: Gabriela Bratkowska, Emilia Markowska, Katarzyna Jarmołowska, Łukasz Bednarski, Jakub Nowak, Paweł Sapiecha (Politechnika Warszawska)

Zamiast przenośnych modułów, przedmioty krążące w chmurze oraz pendrive z zapisem ich relacji przestrzennych. Uznaliśmy, że przestrzeń mieszkalną określają znajdujące się w niej przedmioty oraz relacje między nimi. Mobilność jest więc zdolnością przenoszenia w inne miejsce tych zależności, a nie całych przestrzeni. Zaproponowany system składa się z trzonów-matek wyposażonych w magazyny oraz czytniki danych. Po wgraniu informacji o naszej przestrzeni, pobierane są rzeczy z magazynu i w jednym z portów wczytywane jest mieszkanie.

Prehabitat

Autor: Hubert Różewicz (Politechnika Wrocławska)

Aby zapobiec wyburzeniu budynków z wielkiej płyty, których stan wciąż się pogarsza, oraz obniżyć koszty budowy nowych powierzchni, proponuję wykorzystanie starych bloków. Główną ideą jest zachowanie jedynie ich konstrukcji. Uwalniając plan, tworzę przestrzenne „półki" na prefabrykowane moduły. Powstałe w ten sposób habitaty dadzą nowe życie prefabrykacji. Moduły nie stanowią całego mieszkania, jedynie pomieszczenia o danej funkcji, a ich samonośna forma w kształcie C pozwala swobodnie łączyć je ze sobą. Dzięki temu dom ciągle pozostaje indywidualną kwestią, ewoluuje, podąża za etapami życia człowieka i jego potrzebami.

Paleta możliwości

Autorzy: Marcin Banaś, Dominik Klecha (Politechnika Krakowska)

Szukaliśmy modułu, który odpowie na problemy małej elastyczności przestrzeni mieszkalnej oraz kosztownego i czasochłonnego transportu. Wykorzystaliśmy wymiar europalety: 120 x 80 cm. Dzięki temu elementy takie jak ściany, okna czy podłogi mogą być zestawiane i przechowywane w magazynach. Zamiast kupować „powierzchnię”, klient rezerwowałby przestrzeń ograniczoną traktami oraz stropami. Deweloper zapewniałby infrastrukturę sanitarno-techniczną oraz komunikację. Nabywca mógłby swobodnie kształtować przestrzeń, korzystając z prefabrykatów. Z uwagi na optymalny rozmiar i powszechną infrastrukturę, transport oraz budowa nie wymagałyby ciężkiego sprzętu.

Dom trójwarstwowy

Autorzy: Nadia Sajjad, Bartłomiej Fedak, Olga Bogdał, Marta Wiśniewska (Politechnika Warszawska)

Założeniem projektu było stworzenie koncepcji nowego typu architektury mieszkaniowej, dostosowującej się do potrzeb użytkownika. Bazowa warstwa zapewnia minimalne warunki dla jednostki, ale z czasem może być rozbudowywana. Mieszkaniec sam decyduje, kiedy chce powiększyć swoją przestrzeń o drugą i trzecią warstwę, czyli moduły o określonych przez nas wymiarach. Ich funkcje i układ również precyzuje użytkownik. Dzięki głębokości elementu bazowego, stanowiącego połowę typowego mieszkania dwupokojowego, dołożenie kolejnych dwóch modułów wciąż zapewnia optymalne nasłonecznienie.

Outside In

Autorzy: Paweł Hajduczenia, Joanna Lemka, Adrianna Karnaszewska (Politechnika Warszawska), architekt Filip Dzimwascha

Koncepcja uwzględnia dynamikę zmian potrzeb człowieka, w odniesieniu do upływającego czasu oraz idei mobilności. Zaproponowaliśmy regularny układ konstrukcyjny, w którym lokowane są cienkościenne, prefabrykowane moduły mieszkalne o wymiarach standardowych kontenerów. Ich wpinanie oraz wysuwanie następuje przy wykorzystaniu wkomponowanego w bryłę budynku dźwigu. Użytkownik ma możliwość aranżacji przestrzeni prywatnej z takiej liczby modułów, na jaką pozwolą mu aktualne warunki finansowe oraz preferencje. Pozostała pusta przestrzeń zostanie przeznaczona na części wspólne.

M³ – moduł sześcienny

Autorzy: Bianca Piechotta, Szymon Ciupiński, Damian Wachoński (Politechnika Wrocławska)

Założeniem projektowanego bloku jest umożliwienie mieszkańcom wynajęcia modułu o określonej szerokości, długości oraz wysokości. Zgodnie z potrzebami przestrzeń tę wypełnia się prefabrykowanymi elementami mieszkalnymi bądź też nie wypełnia się jej w ogóle (tworząc tym samym taras lub mały dziedziniec). Mieszkania mogą być zarówno bardzo wysokie, wielopiętrowe lub mieć jedynie antresolę. Rozwiązanie umożliwia także wprowadzenie usług albo biur, które wymagają wyższych pomieszczeń. W ten sposób można ograniczyć problem „przestrzeni niczyjej” w budynkach wielorodzinnych i powtarzalności obiektów prefabrykowanych.

Plug-in

Autorzy: Katarzyna Głogowska, Aleksandra Wiążewska, Jakub Jedynak (Politechnika Krakowska), architekt Aleksander Wadas

Głównym założeniem była możliwość dowolnego kształtowania przestrzeni, tak by dostosować ją do indywidualnych potrzeb mieszkańców. Zadbaliśmy, by każdy z elementów był całkowicie mobilny, elastyczny i samowystarczalny. Podstawowy moduł odpowiada potrzebom jednego mieszkańca. Wraz ze zmianą liczby lokatorów można go rozbudować o kolejne jednostki. Modularny jest także trzon budynku, w którym znajdują się przyłącza oraz komunikacja pionowa. Zakładamy, iż dzięki temu forma obiektu może ulegać przekształceniom zarówno wertykalnie, jak i horyzontalnie.

Nowa Prefabrykacja na Nowej Planecie

Autorzy: Natalia Barańska, Paulina Stachura, Monika Wiecha (Politechnika Krakowska)

Kiedy NASA i SpaceX wciąż pracują nad wysłaniem pierwszych załogowych misji na Marsa, a Norman Foster projektuje domy 3D przystosowane do warunków tam panujących, postanowiliśmy wybiec naprzód i zastosować Nową Prefabrykację na Nowej Planecie. Punktem odniesienia są termitiery – imponujące konstrukcje sięgające nawet 12 m wysokości. Jak gniazda termitów są odporne na rozmaite warunki atmosferyczne, tak nowe budynki przystosowane są do warunków panujących na Marsie. Modularność projektu oraz gradacja funkcji nawiązuje do układów występujących w termitierach.