Wyposażenie techniczne

Instalacje budynkowe

Jednym z głównych problemów ruchu nowoczesnego w architekturze było godzenie starej witruwiańskiej tradycji z nowymi technikami budowania. Na początku okresu przełomu architekci uczyli się nowych konstrukcji; żelbet i stal wymusiły zaintereso­ wanie nowymi technologiami, by w konsekwencji spowodować wytworzenie nowe­ go języka form. Po nich przyszedł czas na instalacje budynkowe, które w miarę jak rosła ich ilość, gabaryty, znaczenie i koszt, stawały się coraz większym problemem dla architektów, budowniczych i użytkowników. Aby utrzymać zasadę prymatu architek­ tury i służebnej roli techniki konieczne było poszukiwanie nowych form porozumienia i współdziałania pomiędzy architektami, konstruktorami-statykami i inżynierami-pro- jektantami instalacji. Rozwój lotnictwa i pojawienie się terminali lotniczych zbiegło się

229 J. Burry, M. Burry, The New Mathematics o f Architecture, London 2010.

w czasie z okresem dynamicznego rozwoju nowych technologii budowlanych i wypo­ sażenia technicznego.

Zapewnienie sprawności działania poszczególnych podsystemów w termina­ lach lotniczych będących w gestii inżynierów różnych specjalności stwarza poważny problem wzajemnych relacji pomiędzy budowlaną strukturą budynku i elementami technicznego wyposażenia, a w konsekwencji także pomiędzy ich projektantami. Wymagania w zakresie koordynacji różnorodnych elementów, wyznaczanie traktów instalacyjnych, ukrywania i specjalnego maskowania poszczególnych instalacji lub przeciwnie - świadomego ich eksponowania i włączania w strukturę budynku, staje się poważnym wyzwaniem.

Bez wyznaczenia ogólnych porządkujących zasad nie jest możliwe zapanowanie nad rozbudowaną wewnętrzną infrastrukturą. Wycofanie się architekta na pozycję „kreatora formy" zdystansowanego wobec wyposażenia technicznego jest już raczej niemożliwe. Technika budynkowa, ze względu na swoje znaczenie, gabaryty i koszt w całości przedsięwzięcia wymusza decyzje projektowe w zakresie architektury i współpracę w zespole projektantów inżynierów.

Niepokojąco wzrastająca ilość instalacji, w które jest wyposażony nowoczesny budynek stała się poważnym problemem dla architektów już w pierwszej połowie XX wieku. Louis Kahn w latach 50. zaproponował systemowe rozwiązanie - dzieląc przestrzeń na obsługującą i obsługiwaną. W Richards Medical Research Laboratories w Filadelfii (1961) zaprojektował specjalne piony komunikacyjno-instalacyjne w for­ mie wydzielonych zewnętrznych wież, które dzięki starannemu ukształtowaniu stały się integralną częścią kompozycji architektonicznej. Dodały one budynkowi silnej eks­ presji i wyrazu na tyle, że był on porównywany do sylwety San Gimignano. Mimo że Kahn wskazał na leżące w zasięgu ręki nowe środki wyrazu, jego koncepcja nie stała się uniwersalną metodą projektową230.

Norman Foster zmagał się z problemem technicznego wyposażenia jeszcze przed przystąpieniem do projektów terminali lotniczych. Swoje skrajnie technokra­ tyczne podejście do projektowania, przetestował w budynku Sainsbury Center for Visual Art. Wolny plan galerii otoczył przestrzenią serwisową umieszczoną w gaba­ rytach konstrukcji kratowych ścian i stropu. Przystępując do projektowania terminali

230 Louis Kahn miał powiedzieć: „Boullee miał dobrze - żadnych rur", wskazując tym samym na poważny problem warsztatu architekta, który często wydaje się być bagatelizowany. Do dzisiaj funkcjonują wśród projektantów skrajne nastawienia do problemu instalacji: od po­ stawy „artystowskiej", traktującej z dystansem technikę budynkową jako zło konieczne, do „inżynierów"-pasjonatów przyjmujących uwikłanie w koordynację owych kahnowski rur za legitymację zawodowego profesjonalizmu.

dysponował już dojrzałą filozofią architektury jako zintegrowanej struktury, w któ­ rej rozwiązania techniczne nie są traktowane jako zło konieczne, ale pełnoprawny czynnik, determinujący kształt architektonicznego dzieła. W Stansted zastosował roz­ wiązanie polegające na zblokowaniu instalacji w pionach umieszczonych pomiędzy słupami konstrukcyjnymi, przechodzącymi w ramiona niosące lekki, wolny od urzą­ dzeń dach. Wszystkie elementy w tym także instalacje, tworzą charakterystyczny po­ wtarzalny moduł, z którego cały terminal został logicznie i czytelnie skonstruowany. Fosterowi i inżynierom z biura Arup udało się osiągnąć stan względnej równowagi po­ między techniczną substancją budynku, która osłania, wentyluje i oświetla przestrzeń użytkową, sama pozostając na drugim planie, będąc jednak widoczną, niezamasko- waną i wstydliwie ukrytą.

3.3-19. Poczekalnia przedodlotowa w terminalu we Frankfurcie w czasie przebudowy. Po zdję­ ciu elementów sufitu podwieszonego widoczna przestrzeń międzystropowa wypełniona insta­ lacjami, poniżej indywidualnie zaprojektowane oprawy oświetleniowe. Jest to standardowe rozwiązanie, stanowiące duży problem projektowo-realizacyjny i eksploatacyjny współczesnej architektury użyteczności publicznej. Poważne trudności nastręcza umieszczenie kanałów kli­ matyzacji i wentylacji, kabli elektrycznych, instalacji przeciwpożarowych itp. w ograniczonej wysokości, ich wzajemna koordynacja oraz serwisowanie w trakcie eksploatacji.

W T5 na Heathrow, podobnie jak na Brajas w Madrycie, wymiana powietrza zo­ stała rozwiązana jako rozbudowany system, złożony z wielkogabarytowych kolumn zespolonych z informacją wizualną oraz mniejszych, różnego rodzaju nawiewników i wywiewników umieszczonych w przestrzeniach międzystropowych, starannie ukrytych w elementach budowlanych (w okładzinach ściennych, posadzkach, coko­ łach, sufitach a nawet pomiędzy fotelami poczekalni) oraz innych wolnostojących i zabudowanych elementach małej architektury (kolumnach, parapetach, „skrzyn­ kach" itp). Niektóre rozwiązania, zarówno te oparte na kamuflażu jak i ekspono­ waniu techniki jako detalu architektonicznego, wymagają indywidualnego opraco­ wania, sporej inwencji i dużego nakładu pracy projektantów, w fazie realizacji zaś starannego wykonania231.

3.3-20. Terminal T5 na Heathrow. Sufit podwieszony tylko w części maskujący instalacje znaj­ dujące się powyżej. Ta umowna bariera wzrokowa czyni zadość przeciętnemu poczuciu wy­ kończenia płaszczyzny z jednej strony, z drugiej zaś rzadka i łatwo demontowalna umożliwia swobodny dostęp do instalacji podstropowych.

231 A ir Diffusion Systems fo r major Airport. Heathrow Airport London, Terminals 5 and 2B,

Stuttgart Airport, Terminal 3, Munich Airport, terminal 2, Rotterdam Airport. Materiały in­

formacyjne firmy Strulik GMBH dostarczającej systemy wentylacyjno-klimatyzacyjne dla terminali.

Wymagania co do jakości powietrza i zapewnienia komfortu we wnętrzach po­ wodują, że projekty wentylacji i klimatyzacji stają się rozbudowanymi specjalistycz­ nymi projektami inżynierskimi. Gabaryty tej instalacji nie pozwalają na zastosowanie prostej metody, polegającej na doprowadzeniu do kubatur zaprojektowanych przez architektów odpowiedniej liczby kanałów, rur i kabli. Konieczne jest integrowanie ele­ mentów systemu z rozwiązaniami architektonicznymi już we wstępnej fazie budowa­ nia koncepcji.

W głównej hali w części odlotowej terminalu na lotnisku w Barajas, w którym dach jest także z założenia wolny od instalacji, zastosowano charakterystyczne kolum­ ny z dyszami dalekiego zasięgu, które na znacznej wysokości dostarczają dużych ilości schłodzonego powietrza. Ze względu na swoje rozmiary zostały one dostosowane do siatki modularnej podstawowej konstrukcji oraz do układu wysp ze stanowiskami od­ prawy biletowo-bagażowej. W poczekalniach przedodlotowych natomiast posłużono się wolnostojącymi kolumnami, z których powietrze wypływa z małą prędkością, stąd też było możliwe ich sytuowanie w bezpośrednim kontakcie z ludźmi. Rozwiązania tego typu są stosowane na wielu lotniskach, między innymi zostały powtórzone przez architektów z Estudio Lamela na warszawskim Okęciu.

3.3-21. Terminal na lotnisku Madryt-Barajas. Nawiewniki kolumnowe w przestrzeni poczekalni przedodlotowych.

Oryginalne rozwiązanie polegające na współdziałaniu instalacji z odpowiednio uformowanymi elementami architektury wnętrza zastosowano w terminalu w Kan- sai; dysze klimatyzacji nawiewają powietrze z dużą prędkością ze strefy landside w kierunku „aerodynamicznie" uformowanego sufitu, po którym ślizga się ono i wy­ hamowując „zakręca" zgodnie z kształtem przekroju budynku opadając w dół. W ten sposób uniknięto budowy nie tylko sieci widocznych kanałów, ale także poprawiono efektywność wymiany powietrza.

Systemy ochrony przeciwpożarowej odpowiadające rygorystycznym przepisom bez­ pieczeństwa mogą radykalnie wpłynąć na przyjęte założenia funkcjonalno-przestrzen­ ne. Wymogi dotyczące ewakuacji ludzi w razie zagrożenia, instalacje oddymiania, za­ bezpieczenia przeciwpożarowe konstrukcji, wielkości stref pożarowych itp. w znacznym stopniu ograniczają i wymuszają określone rozwiązania architektoniczne. Należy zatem już na wstępnym etapie rozwijać koncepcje w porozumieniu ze specjalistami od zabez­ pieczeń przeciwpożarowych. Traktowanie tych systemów jako instalacji uzupełniającej wyposażenie budynku w fazie zaawansowanego już projektu może prowadzić do po­ ważnych problemów i konieczności wprowadzania istotnych zmian w założeniach.

Przykładem dobrze pojętej integracji wymogów bezpieczeństwa z układem funk­ cjonalno-przestrzennym jest decyzja inżynierów i architektów z biura RPBW (Ren­ zo Piano Building Wokshop), którzy zdecydowali o lokalizacji sklepów i restauracji w terminalu na lotnisku Kansai. Powierzchnie komercyjne zgrupowano na specjalnie wydzielonej kondygnacji, pomiędzy żelbetowymi stropami poziomu odlotów i przylo­ tów. Poza klarownością układu funkcjonalnego i łatwością orientacji uzyskano efekt ścisłej strefy pożarowej wydzielonej odpowiednimi przegrodami poziomymi i piono­ wymi oraz dodatkowo wyposażonej w wodną instalację tryskaczową.

Z kolei w Chek Lap Kok Hong Kong dach terminalu zamyka jedną z największych na świecie stref pożarowych. Wymagało to jednakże opracowania złożonego projektu w oparciu o indywidualne symulacje komputerowe i badania-eksperymenty z uży­ ciem projektowanych materiałów. Jest to jedna z możliwych metod pracy, wymaga jednak dobrej organizacji i współdziałania wszystkich uczestników procesu inwesty­ cyjnego, a także pociąga za sobą poważny wzrost kosztów po stronie projektu.

Niepowodzenia związane z projektowaniem i budową terminalu Berlin-Branden­ burg pokazują, jak trudne i ważne jest ukształtowanie nowoczesnego terminalu jako spójnej struktury funkcjonalno-przestrzennej, konstrukcyjnej i instalacyjnej już od wczesnej fazy koncepcyjnej. Dążenie architektów do uzyskania efektu „czystego" lek­ kiego dachu pozbawionego urządzeń takich jak różnego rodzaju wentylatory, sprężar­ ki, agregaty, rurociągi, trasy kablowe itp. musi mieć zrozumienie i fachowe wsparcie w zespołach inżynierów i ekspertów.

Systemy informatyczne

Zaawansowane technologie i systemy informatyczne są na lotniskach normą. Roz­ wój techniki powoduje wprowadzanie nowych zastosowań, poziomów integracji, magazynowania, przetwarzania i przekazywania między systemami rosnącej liczby danych. W wymiarze fizycznym pociąga to za sobą wzrost liczby urządzeń peryferyj­ nych, siłowników, przenośników, punktów kontrolnych a także zapotrzebowania na przestrzeń instalacyjną, trasy kablowe, pomieszczenia techniczne i obsługi personelu 0 specjalnych wymaganiach. W konsekwencji wzrasta komplikacja i złożoność syste­ mów budowlanych i instalacyjnych a także zwiększa się ogólne zapotrzebowanie na energię. Do specyficznych systemów lotniskowych należą:

- system zarządzania lotniskiem (Airport Operational Database, AODB), który po­ zwala na nadzorowanie i koordynację działalności operacyjnej: między innymi ruchu samolotów, obsługi naziemnej na stanowiskach postojowych, działalność przewoźników w zakresie obsługi pasażerów, ważenie bagażu i wyważanie obcią­ żenia samolotów, rozliczenia, statystyki i raporty

- system informacji o lotach (Flight Information Display System, FIDS), informujący o statusie lotów, odlotach, przylotach, opóźnieniach, miejscach i czasie odpraw, pokładowania itp.,

- system komunikatów dźwiękowych,

- systemy bezpieczeństwa związane z kontrolą bagażu i pasażerów. Do typowych systemów związanych z techniką budynkową należą: - system telewizji dozorowej, STVD,

- system kontroli dostępu, SKD,

- system sygnalizacji włamania i napadu, SSWN, - system sygnalizacji pożarowej i ewakuacji, SSP, - dźwiękowy system ostrzegania, DSO,

- system zasilania awaryjnego, SZA,

- system komunikacji i łączności, sieć strukturalna, łączność radiowa,

- system zarządzania techniką budynkową (Building Management System, BMS).

System transportu

1 kontroli bagażu rejestrowanego

System transportu i kontroli bagażu rejestrowanego (Baggage Handling System, BHS), to jest bagażu większego od tzw. podręcznego lub kabinowego, który pasażer może samodzielnie wnieść na pokład do przedziału pasażerskiego i umieścić w od­ powiednich schowkach lub pod siedzeniem, jest często nazywany przez projektan­ tów i użytkowników „sercem terminalu". Odgrywa on kluczową rolę w zapewnieniu przepustowości, płynności ruchu i satysfakcji pasażerów z udanej podróży. Sprawność

BHS decyduje o poziomie obsługi na każdym lotnisku, jednak jego znaczenie rośnie wraz ze wzrostem wielkości lotniska, by na dużych hubach przesiadkowych osiągnąć znaczenie pierwszorzędne.

Podstawowe zadania BHS polegają na przenoszeniu bagażu:

- pod stanowisk odprawy biletowo-bagażowej (check-in) do właściwego samolotu (odloty),

- z samolotu do samolotu (transfer),

- z samolotu do strefy odbioru bagażu (przyloty).

Miarą sprawności systemu jest dostarczanie bagażu w określone miejsce w ter­ minalu na czas, szczególnie w lotach łączonych: nie wolniej niż przemieszczający się pasażer, ale też nie szybciej, gdyż, powstaje wtedy niebezpieczeństwo odprawienia bagażu bez pasażera. Skrajnie niekomfortową sytuacją jest zagubienie bagażu w sys­ temie i skierowanie go na niewłaściwy lot.

W małych i średnich portach lotniczych, gdzie dystans do pokonania trasy ze stre­ fy odpraw do stanowisk gate'ów jest stosunkowo krótki, zapewnienie odpowiedniej sprawności systemu nie nastręcza większych trudności. W dużych hubach, gdzie ze względu na znaczne odległości pasażerowie przemieszczają się do odległych sateli­ tów czy długich pirsów za pomocą wewnętrznych systemów komunikacji oraz dużą ilość bagażu i lotów łączonych, komplikacja układów BHS rodzi poważne problemy techniczno-organizacyjne.

Dodatkowo sytuację komplikują systemy, w których bagaż jest dostarczany przez terminale miejskie lub też jest nadawany przez podróżnych ze znacznym wyprzedze­ niem. Powoduje to konieczność budowy zautomatyzowanych magazynów do czaso­ wego przechowywania bagażu.

Wielkość i złożoność systemów transportu bagażu jest bardzo zróżnicowana; od prostych jednopłaszczyznowych układów taśmociągów, rolotoków i karuzel, obsługi­ wanych z udziałem pracy wykonywanej ręcznie na małych lotniskach, do wielokilo­ metrowych, wielopiętrowych i w pełni zautomatyzowanych systemów wyposażonych w skanery etykiet identyfikacyjnych, kodowane samobieżne wózki przenoszącymi bagaż (Destination-Coded Vehicles, DCVs) i automatyczne sortowniki. Po segregacji bagaż trafia na wózki transportowe i jest przewożony na płytę, gdzie odbywa się jego załadunek na samolot (odloty) lub za pomocą taśmociągów jest kierowany na taśmo- ciagi-karuzele do sal odbioru bagażu (przyloty).

W małych, jednopoziomowych terminalach sortownia położona centralnie jest rozwiązaniem optymalnym, zapewniając sprawną obsługę odlotów i przylotów. W terminalach o większej przepustowości lokalizacja sortowni, zarówno w rzucie poziomym, jak i w pionie, należy do podstawowych decyzji projektowych podejmo­

wanych już we wstępnej fazie projektowania. Jej położenie względem poziomu płyty postojowej samolotów (poniżej lub na poziomie zbliżonym) pociąga za sobą poważne konsekwencje funkcjonalno-przestrzenne, wpływając na układ podstawowych funk­ cji. Krzyżowanie się ciągów technologicznych wymagających separacji wymusza z ko­ lei stosowanie na nich segregacji poziomej lub pionowej.

Stopień skomplikowania części mechanicznej i automatyki nadzorującej działanie BHS powoduje, że staje się on zadaniem możliwym do wykonania wyłącznie przez duże, dysponujące odpowiednim doświadczeniem i zapleczem projektowo-badaw- czym wyspecjalizowane firmy. Mimo znacznych kosztów, przygotowań i prób rozru­ chowych niejednokrotnie dochodzi do spektakularnych niepowodzeń. Przykładem może być Terminal T5 na londyńskim Heathrow, oficjalnie otwarty przez królową, oddany do użytku w marcu 2008 roku, w terminie i w zaplanowanym budżecie po niemal 20 letnim okresie projektowania i budowy. Mimo bardzo długiego i staran­ nego planowania, system transportu bagażu zaprojektowany i skonstruowany przez światowego lidera w branży lotniskowej, odmówił posłuszeństwa zaraz po otwarciu terminalu (odwołano około 500 lotów, 20 tys. bagaży nie dotarło do pasażerów na czas). Po naprawie systemów informatycznych, które były przyczyną awarii, linie Bri­ tish Airways przeprowadziły specjalną kampanie reklamową informującą, że system działa poprawnie232. Po czterech latach od nieudanej premiery terminal T5 uzyskał pierwsze miejsce w konkursie-plebiscycie organizowanym przez Skytrax na najlepszy terminal na świecie233.

Falstartem było również otwarcie w 1998 r. lotniska w Kuala Lumpur, gdzie awaria systemu komputerowego opóźniła loty, spowodowała chaos bagażowy, powodując frustrację tysiące pasażerów234. Pierwotny termin otwarcia w roku 1993 terminalu w Denver został przesunięty na rok 1995. Zamiast jednego zintegrowanego systemu transportu bagażu obsługującego trzy pirsy uruchomiono ostatecznie trzy oddzielne systemy o ograniczonej automatyzacji.

232 J. Bachman, Heathrow:So Much Press, None Good, „Bloomberg Businessweek", 31.03.2008, http://www.businessweek.com/lifestyle/travelers_check/archives/2008/03/heathrow_ somuc.html; dostęp: 20.04.2011.

233 Ankietowani pasażerowie oceniali terminal pod względem układu funkcjonalnego, atmos­ fery, dostępności handlu i usług. Nie jest to ocena jakości architektury, jednakże opinia użytkowników może w pewien sposób odzwierciedlać na przykład czytelność rozwią­ zań przestrzennych. Z pewnością nagroda potwierdza sprawne funkcjonowanie termi­ nalu jako użytecznej wielofunkcyjnej struktury. http://www.worldairportawards.com/ Awards_2012/terminal.htm; dostęp: 3.05.2012.

234 J. Koźmiński, Terminal 5, czyli śmiech przez łzy, „Dziennik Polski", 4.04.2008.

Stare lotnisko w Kai Tak w Hong Kongu musiało pozostać otwarte sześć miesięcy dłużej niż pierwotnie zakładano, aby nowe lotnisko Chek Lap Kok mogło pokonać problemy z rozruchem. Obecnie jest to wzorzec nowoczesnego lotniska, do które­ go aspiruje wiele innych światowych hubów, jednak w okresie z trudem osiąganej pełnej zdolności operacyjnej groziło mu ekonomiczne fiasko. Także nowy Terminal T4 w Madrycie w 2006 roku miał poważne problemy z dostawą bagażu przez dwa tygodnie. AENA (zarządzający lotniskiem Barajas) i Simens (projektant i dostawca systemu BHS) byli wzywani przez media do publicznych przeprosin za utrudnienia i niedogodności w związku problemami technicznymi z uruchomieniem nowego terminalu.

3.3-22. Terminal T1 na lotnisku Roissy w Paryżu. Specjalnie zaprojektowane gałęziowe kanały instalacji klimatyzacji zostały wyeksponowane na tle ciemnego sufitu. W trakcie gruntownej renowacji obiektu w ostatnich latach zostały pieczołowicie odnowione jako pełnoprawny ele­ ment dzieła architektonicznego.

3.3-23. Świetlik dachowy z membraną rozpraszającą światło dzienne, zespolony z podwieszo­ nym systemem sztucznego oświetlenia - reflektorami i odbłyśnikami. Madryt-Barajas.

3.3-24. Świetlik lekkiego dachu z układem siatek filtrujących światło. Londyn-Stansted.