Nowy wieżowiec w Dubaju. Żelbetowa elewacja wieżowca O-14 jako konstrukcja nośna

Wieżowiec 0-14 w Dubaju wyróżnia się nietypową konstrukcją: żelbetowa ściana zewnętrzna pełni rolę sztywnej przestrzennie konstrukcji nośnej, przejmującej zarówno obciążenia pionowe, jak i poziome. W biznesowej dzielnicy Dubaju do końca 2015 roku powstać ma kolejnych 230 wieżowców

Budynek 0-14 powstał w prestiżowej lokalizacji – nad brzegiem Cieśniny Dunajskiej. To dwudziestodwukondygnacyjny biurowiec oparty na dwukondygnacyjnym podium. Obie te części są od siebie niezależne konstrukcyjnie. W wieżowcu odwrócono klasyczny schemat, w którym trzon znajduje się w środku, a zamocowana do krawędzi stropów elewacja pełni funkcję czysto osłonową. Tu żelbetowa ściana zewnętrzna, w rzucie przypominająca prostokąt o zaokrąglonych narożnikach i wklęsłych bokach, pełni rolę sztywnej przestrzennie konstrukcji nośnej przejmującej zarówno obciążenia pionowe (ciężar własny), jak i poziome (parcie wiatru).

Do budowy zewnętrznej ściany żelbetowej wykorzystano samowznoszące rusztowania – technikę stosowaną przy realizacji wysokich obiektów takich jak pylony mostowe czy kominy. Do szalunków wlewano beton samozagęszczalny – materiał, który najlepiej wypełniał nieregularne przestrzenie pomiędzy styropianowymi kształtkami okien i prętami zbrojeniowymi.

Konstrukcja

Ze względu na statykę konstrukcji żelbetową powłokę perforowano 1300 otworami okiennymi o maksymalnej wielkości. Ich lokalizacja została tak dobrana, aby zoptymalizować przekazywanie obciążeń pionowych i poziomych na fundamenty. Powierzchnię ściany i zbrojenie poszczególnych fragmentów pomiędzy otworami określano metodą kolejnych przybliżeń (kilka iteracji). Między ścianą zewnętrzną a szklaną, osłonową oddzielającą wnętrze od otoczenia, powstała szczelina o szerokości około 100 cm, w której gorące powietrze unosi się, co powoduje schładzanie powierzchni szkła, tym samym wspomagając naturalne wychładzanie budynku, i obniżając jego zapotrzebowanie na energię, która byłaby zużywana na klimatyzację. Ze względu na nieregularny rysunek otworów w ścianie zewnętrznej, łączniki mocujące krawędzie stropów do tej ściany zlokalizowano na każdej kondygnacji w innym miejscu.

Centralny trzon komunikacji pionowej z klatkami schodowymi, windami i szachtami instalacyjnymi, zlokalizowany w centrum, zmniejszono do niezbędnego minimum. Stropy podparto jedynie na końcach – na konstrukcji trzonu i na ścianie zewnętrznej – za pośrednictwem wieńca o wysokości 40 cm. W tradycyjnym układzie konstrukcyjnym z centralnym trzonem i ścianą kurtynową stropy przenoszą siły poziome z elewacji na trzon, dlatego są odpowiednio grubsze. W biurowcu O-14 pełnią one jedynie rolę przenoszącą obciążenia własne i użytkowe oraz wibracje. Brak słupów daje większą elastyczność aranżacji przestrzeni biurowej. Grubość stropów na kondygnacjach biurowych to około 22-25 cm.

Pod budynkiem zlokalizowano czterokondygnacyjny parking podziemny. Ciągła belka przejściowa o wysokości około 120 cm przekazuje obciążenia pionowe ze ściany zewnętrznej na 15 szerokich słupów w garażu. Płyta stropowa, stanowiąca podłogę parteru, działa jak tarcza usztywniająca obiekt w kierunku poziomym i przekazująca naprężenia na ściany fundamentowe i trzony w kondygnacjach podziemnych. Posadowienie budynku stanowią pale wiercone. Poziom wody gruntowej wynosi około 3 m pod poziomem terenu, dlatego płyta denna – na rzędnej około 15 m – ma grubość 120 cm w najcieńszym miejscu, by skutecznie przeciwdziałać siłom wyporu.