Rozbudowa Tate Modern w Londynie

Nowe skrzydło dobudowano do głównej siedziby muzeum mieszczącej się w dawnej elektrowni Bankside Power Stadion. Elewacja obiektu jest dwuwarstwowa – zasadniczą warstwę stanowią ściany żelbetowe, w których okna wykonano w technologii ściany kurtynowej. Całą konstrukcję okrywa warstwa z cegieł. Ze względu na nietypową formę – elewacje mają pięć różnych stopni nachylenia – szczególnym wyzwaniem był projekt fasady szklanej. Wykorzystano 1700 pakietów w 60 typach różniących się wysokościami.

Nowe skrzydło londyńskiego Tate Modern dobudowano do głównej siedziby muzeum mieszczącej się w dawnej elektrowni Bankside Power Stadion (projekt: sir Giles Gilbert Scott, 1963; projekt przebudowy: Herzog & de Meuron, 2000, „A-m” 12/2000). Od momentu otwarcia Tate obsługuje 5 mln zwiedzających rocznie i rozbudowa była konieczna zarówno ze względu na jej rozwój programowy, jak i na coraz większe zbiory. Powierzchnię wystawienniczą powiększono o 60%. W ramach rozbudowy zagospodarowano południowo-zachodnią strefę wokół budynku głównego. Na podziemnych zbiornikach oleju opałowego, które zaadaptowano na sale ekspozycyjne dla potrzeb dużych instalacji artystycznych, performance’ów i pokazów filmowych, zbudowano nowe skrzydło mieszczące poza przestrzeniami wystawowymi również bar, restaurację, biura, sale do zajęć teatralnych i edukacyjnych.

Dodatkowe powierzchnie o rozpiętości 18 m uzyskano przekształcając pomieszczenia techniczne w budynku głównym. Dzięki tak pomyślanej formule rozbudowy, muzeum dysponuje teraz różnorodnymi przestrzeniami wystawienniczymi o różnej skali, relacji do otoczenia i oświetleniu.

Nowy budynek ma formę ściętej piramidy o nieregularnie przełamanych ścianach. Jego kształt wynika częściowo z uwarunkowań przestrzennych terenu, a częściowo stanowi zamierzony kontrast do regularnej, prostej bryły dawnej elektrowni. Dzięki takiemu przebiegowi ścian zewnętrznych, pomieszczenia na poszczególnych kondygnacjach mają różnorodne kształty, w większości pozbawione kątów prostych, co poszerza możliwości aranżacji wnętrz. Oba budynki połączono na poziomie parteru i pierwszej kondygnacji, a także na poziomie czwartym – 26 m nad poziomem terenu – za pomocą krytej, żelbetowej kładki o rozpiętości 25 m. Najwyżej położona dwukondygnacyjna część nowego budynku pełni funkcję tarasu widokowego obudowanego przeszkloną ścianą kurtynową.

Warunki posadowienia

Mając na względzie lokalizację i przemysłową historię miejsca, dokładnie przeanalizowano posadowienie obiektu pod kątem warunków gruntowo-wodnych, stężenia gazu, zanieczyszczeń, parametrów nośności. Na ich podstawie określono sposób prowadzenia prac ziemnych i fundamentowych (palowanie), tak aby możliwie ograniczyć zakres wymiany gruntu. Ponieważ oba budynki mają częściowo wspólne fundamenty, kluczowym zagadnieniem poddanym analizie były kwestie ich osiadania, szczególnie ze względu na szklany świetlik w dachu istniejącego gmachu. Monitorowano również osiadanie konstrukcji zbiorników, w których przewidziano wprowadzenie funkcji użytkowych bez większych prac remontowych.

Konstrukcja

Konstrukcję budynku oparto na ścianach dwóch żelbetowych zbiorników o rozpiętości 30 m, zagłębionych 9 m pod poziomem terenu. Konstrukcja żelbetowa, słupowo-płytowa, była częściowo wylewana na miejscu (belki stropowe, fragmenty stropu), a częściowo – prefabrykowana (słupy obwodowe o profilu krzyża podtrzymujące elewację). W części nadziemnej uzyskano rozpiętości dochodzące do 18 m. Ze względu na oddziaływania wysokich sił horyzontalnych występujących w bryle o pochyłych ścianach, wprowadzono podwójny trzon żelbetowy, który stabilizuje konstrukcję i zapobiega jej skręcaniu. W celu ograniczenia ugięć i zmniejszenia niekorzystnych rozpiętości, słupy wewnętrzne lokalizowano w ściśle określonych miejscach.

Dużej rozpiętości belka żelbetowa nad wejściem głównym, kratownica stalowa o wysokości jednej kondygnacji czy belki trawersowe o wysokości 1,8 m to elementy, które stosowano w miejscach występowania nietypowych naprężeń od elewacji w celu przeniesienia ich na konstrukcję trzonów. Podczas budowy trawersy podpierano za pomocą podnośników, opuszczanych stopniowo po wykonaniu konstrukcji wyższych pięter, aby powstające ugięcia nie przekraczały 2 mm. W wielu miejscach ugięcia ograniczano nawet do 1 mm ze względu na konieczność precyzyjnego montażu przeszkleń i ceglanej okładziny elewacyjnej.

W mieszance betonowej zastosowano 40% żużlu, dzięki czemu była ona lżejsza i mogła zostać wykończona na gładko, z ostrymi krawędziami, a przy jej tworzeniu wyprodukowano mniej CO₂ niż w przypadku tradycyjnej technologii.

Elewacja

Elewacja muzeum jest dwuwarstwowa – zasadniczą warstwę stanowią zewnętrzne ściany żelbetowe, w których okna wykonano w technologii ściany kurtynowej. Całą konstrukcję okrywa od zewnątrz warstwa z cegieł ułożonych we wzór nawiązujący do tradycyjnego wątku widocznego na historycznym budynku głównym. Takie ułożenie umożliwia przenikanie światła dziennego do wnętrza i światła sztucznego na zewnątrz po zmierzchu. Elewację oparto na układzie żelbetowych, obwodowych belek transferowych (na poziomie poszczególnych stropów posadowienia), do których mocowano konstrukcję stalową.

W konstrukcji zewnętrznej warstwy elewacji narożniki wklęsłe i wypukłe są pozbawione podpór pionowych, co podkreśla ciągłość elewacji i polepsza widoki z wnętrza. Zbudowano ją bez stosowania dylatacji z 336 000 cegieł w 212 typach i ułożono na systemie umożliwiającym montaż niezależnie od warunków pogodowych.

Do określenia położenia poszczególnych cegieł z tolerancją +/- 2 mm wykorzystano specjalnie przygotowaną aplikację komputerową. Cegły mają różnorodną kolorystykę, odpowiadającą elewacji budynku istniejącego, i wymiary 21,5 x 21,5 x 6,9 cm. Aby określić ich trwałość, poddawano je trzem cyklom prób wytrzymałości na oddziaływanie różnych warunków atmosferycznych.

Układano je na podobieństwo wątku flamandzkiego, parami cegła na cegle, dzięki czemu powstał wątek o wymiarach modułu 21,5 x 21,5 x 14,5 cm. Cegły ułożone główką zostały usunięte w celu utworzenia perforacji elewacji. Elementy łączono ze sobą za pomocą wiązań elastomerowych, sworzni stalowych, a także żywic, natomiast do konstrukcji wsporczej – za pomocą 11 500 konsol w 400 typach.

W celu uzyskania odpowiedniego nachylenia, cegły ustawiono pionowo, a kolejne rzędy przesunięto względem siebie. We wklęsłych i wypukłych narożnikach elewacji zastosowano elementy specjalne lub docinane na wymiar.

Ze względu na nietypową formę budynku – elewacje mają pięć różnych stopni nachylenia – szczególnym wyzwaniem był projekt fasady szklanej. Wykorzystano 1700 pakietów szklanych w 60 typach różniących się wysokościami. 35% powierzchni okien jest eksponowanych, 65% zostało zasłoniętych elewacją ceglaną. Zastosowano szkło o wysokim stopniu przezierności i absorpcji promieni UV, co pozwala odpowiednio eksponować dzieła sztuki i jednocześnie chronić je przed szkodliwym działaniem słońca.