Dwa razy większa powierzchnia mieszkalna dzięki nadbudowie wykonanej w konstrukcji drewnianej

Wizerunek hamburskiej dzielnicy Alsterdorf tworzy mieszanka starej i nowej architektury, przedwojenne wille z typowymi czerwonymi fasadami z cegły palonej oraz domy osiedla wybudowanego w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych ubiegłego wieku.

Rozległe tereny zielone pomiędzy domami oraz piękny stary drzewostan tworzą otoczenie przypominające park i nadają dzielnicy charakter miasta – ogrodu. Ponadto atrakcyjność dzielnicy podnosi bardzo dobre połączenie z siecią komunikacji miejskiej, która umożliwia dojazd do centrum miasta w dziesięć minut oraz infrastruktura oferująca możliwość zakupu wszystkich podstawowych artykułów konsumpcyjnych, a także bliskość szkoły, przedszkola oraz szeroki wachlarz możliwości spędzania wolnego czasu.

Szczególnie młode rodziny cenią sobie spokojną atmosferę małego miasta tonącego w zieleni, nie rezygnując z korzyści mieszkania w dużym mieście. Obecna zabudowa miejska nie jest w stanie pokryć zapotrzebowania na przestrzeń mieszkalną; podobnie jest w całej metropolii "dobudowanej" do miasta, której liczba mieszkańców wg prognoz wzrośnie do roku 2020 o blisko pięć procent (około 85.000 osób).

 

W związku z tym hamburska spółka zajmująca się nieruchomościami, która w tym hanzeatyckim mieście dysponuje obecnie ponad 2 300 mieszkaniami, zdecydowała się zwiększyć swoje zasoby mieszkaniowe przy ulicy Bebelallee w Alsterdorf. Za cel postawiła sobie także swego rodzaju odmłodzenie struktury osiedla, tworząc mieszkania zaprojektowane tak, aby trafić w gusta młodych ludzi. Przy tym stare budownictwo miało zostać odrestaurowane w taki sposób, aby spełniało aktualnie obowiązujące wymagania pod kątem energetycznym.

Planowana koncepcja

Zrealizowano projekt architektów z hamburskiego biura projektów blauraum. Przed przystąpieniem do prac projektowych pracownicy atelier architektonicznego, któremu zlecono opracowanie projektu, przeanalizowali liczne koncepcje dodatkowego zagęszczenia kubatury mieszkaniowej osiedla i ostatecznie wbrew wstępnym wyobrażeniom inwestora, podjęto decyzję o rozbudowie istniejących budynków, a konkretnie o nadbudowie dwóch kondygnacji.

W ten sposób istniejąca struktura urbanistyczna rozrastającego się osiedla została zmieniona w jak najmniejszym stopniu. Dzięki temu można było również zachować stare drzewa i zielone przestrzenie pomiędzy budynkami, których ściany od strony szczytowej są skierowane na ulicę. Zostało również dość miejsca na place zabaw dzieci. Przy ścianach szczytowych znalazło się też wystarczająco wolnej przestrzeni, aby przygotować miejsca parkingowe dla samochodów i rowerów.

 

Podczas gdy mieszkania w starej zabudowie, zgodnie ze standardami osiedli z lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, miały od jednego do trzech pokojów i powierzchnię od 40 do 70 m², rzuty kondygnacji nowych części budynków zaprojektowano z większym rozmachem.

Z uwagi na wybraną grupę docelową powstało łącznie 47 mieszkań trzy i czteropokojowych, z wyposażeniem wysokiej jakości o powierzchni od 70 do 150 m², odpowiednich dla współczesnych młodych rodzin. Wszyscy najemcy nowych mieszkań, głownie o koncepcji mezonetów (mieszkań dwupoziomowych), skorzystają na inteligentnym podziale pomieszczeń, zapewniającym maksymalną wygodę użytkowania powierzchni mieszkalnych. Wszystkie mieszkania mają lodżie, do których nie można zajrzeć z ulicy lub tarasy dachowe zwrócone na południe.

Statyka

Stara zabudowa o masywnej konstrukcji z murem ceglanym podwójnym i charakteryzuje się niskim zużyciem materiałów budowlanych oraz wysokim stopniem wykorzystania rezerw statycznych, zarówno w konstrukcji jak i jej fundamentach. Z tego powodu architekci zdecydowali, że nadbudowa zostanie wykonana jako konstrukcja mieszana składająca się z elementów litych oraz w przeważającej części z elementów konstrukcyjnych na bazie drewna. Jednak pomimo tego cześć konstrukcji fundamentów musiała być dodatkowo dozbrojona.

 

Architekci przy rozwiązaniu elewacji świadomie zrezygnowali z cegły palonej zastosowanej w starych budynkach i zdecydowali się na zastosowanie fasady wentylowanej o powierzchni 10.000 m² wykonanej z białych gontów z drewna cedrowego Alaska. W ten sposób fasada stała się konsekwentną, a zarazem efektowną kontynuacją konstrukcji drewnianej, a swoim wyglądem współgra z drzewami pobliskich terenów zielonych. Dzięki tej koncepcji domy zyskały nazwę Treehouses.

 

Konstrukcja drewniana niosła z sobą również korzyści realizacyjne – nadbudowę można było wykonać w relatywnie krótkim okresie czasu, przy minimalnym poziomie uciążliwości pod względem hałasu dla mieszkańców starych części budynków zamieszkanych przez cały okres trwania rozbudowy.

Szybkie tempo realizacji zaoferowano nie tylko ze względu na koszty – mieszkańcy budynków musieli, w trakcie trwania prac budowlanych, poradzić sobie z szeregiem różnych ograniczeń, włącznie z utrudnionym wietrzeniem mieszkań znajdujących się na dolnych kondygnacjach. W ramach rekompensaty za wszystkie działania podjęte w trakcie budowy, inwestor zrezygnował z pobierania czynszu od najemców przez cały okres trwania prac budowlanych.

Tak jak udało się zachować stare drzewa, zachowano również przestrzenie zielone pomiędzy sześcioma blokami mieszkalnymi, których ściany od strony szczytowej są skierowane na ulicę.	Projekt hamburskiego biura architektów blauraum umożliwił zmodernizowanie wyglądu osiedla z lat 50. oraz niemal podwojenie powierzchni mieszkalnej domów przy ulicy Bebelallee.

Koncepcja ochrony przeciwpożarowej

Decyzja o nadbudowie domów prowadziła do zaszeregowania budynków do nowej klasy odporności ogniowej. Ponieważ wysokość górnej krawędzi podłogi najwyższej kondygnacji w której dopuszcza się umieszczenie pomieszczeń mieszalnych leży na poziomie 9,89 m nad powierzchnią terenu, natomiast wielkość mieszkań wynosi < 400 m², obiekt, zgodnie z Kodeksem budowlanym § 2(3) Hamburskiego Urzędu Budowlanego, należy zaszeregować do 4 klasy budynków. Klasa ta obejmuje budynki średniej wysokości o wysokości krawędzi podłogi górnego piętra z pomieszczeniami mieszkalnymi maksymalnie do 13 m oraz pojedyncze jednostki mieszkalne o powierzchni do 400 m2.

Nowoczesna konstrukcja drewniana oferuje tutaj kompleksowe rozwiązania odpowiednie dla każdego z obiektów. W klasie tej dopuszczalne jest zastosowanie drewnianych konstrukcji nośnych, pod warunkiem wykorzystania wyłącznie niepalnych mas izolacyjnych oraz wykonania elementów nośnych, zbrojenia oraz przegród z materiałów o wysokiej odporności ogniowej. Przy czym same obłożenia ognioodporne muszą wykazywać odporność ogniową wynoszącą 60 minut i być klasyfikowane jako K 60 wg normy DIN EN 13501-2.

 

W oparciu o te założenia opracowano plan ochrony przeciwpożarowej dla nadbudowy domów przy hamburskiej ulicy Bebelallee. Jednocześnie, dzięki odpowiednim metodom kompensacyjnym i kompleksowej analizie warunków panujących w miejscu realizacji, można było dostosować wymagania stawiane elementom budowlanym.

Zamiast zastosowania się do wymogu określonego przez Hamburski Urząd Budowlany odnośnie użycia elementów o wysokiej odporności ogniowej F 60-BA i obudowania płytami ognioodpornymi o klasie rzeczywistej odporności ogniowej (K60) wykonano konstrukcję ognioodporną F 90-BA, obudowaną elementami o klasie rzeczywistej odporności ogniowej K45. Oznacza to, że potencjalny pożar przez co najmniej 90 minut pozostanie w obrębie pojedynczego mieszkania.

Przez okres czasu ≥ 45 producent gwarantuje, że pożar nie przedostanie się do elementów konstrukcyjnych budynku. Zapewnia to wystarczająco dużo czasu mieszkańcom pozostałych mieszkań na wydostanie się i ucieczkę w bezpieczne miejsce oraz dość czasu, aby strażacy mogli poczynić odpowiednie kroki w celu zabezpieczenia konstrukcji i ugaszenia pożaru.

 

Aby zatwierdzić drewnianą fasadę, niezbędne było specjalne pozwolenie oparte na szereg badań i prób ogniowych. Ponadto, konieczne było zastosowanie na dolnym obrzeżu fasady z gontów, a  w strefie przegród przeciwogniowych także odpowiednich obróbek blacharskich poziomych i pionowych. Na problemy realizacyjne i techniczne, jak np. przenikanie się lub łączenie poszczególnych elementów, opracowano stosowne rozwiązania we współpracy z konsultantami technicznymi z firmy Fermacell.

Wbrew wstępnym wyobrażeniom inwestora, podjęto ostatecznie decyzję o rozbudowie istniejących budynków, a konkretnie o nadbudowie dwóch pięter.	Swoim wyglądem fasada współgra obecnie z drzewami otaczających ją przestrzeni zielonych. Dzięki tej koncepcji domy zyskały nazwę Treehouses.

Obudowa o aktywnej funkcji przeciwpożarowej

Drewnianą konstrukcję ścian pełniącą aktywną funkcję przeciwpożarową obudowano płytami gipsowo-włóknowymi FERMACELL. Płyty dzięki swojej konstrukcji zapewniają ochronę przed pożarem maksymalnie klasy odporności ogniowej F 120, a wg normy EN 13501 są klasyfikowane jako niepalny materiał budowlany należący do klasy A2. Płyty te zastosowano zarówno do konstruowania ścian wewnętrznych jak i zewnętrznych. Wszystkie szkielety ścian obudowano podwójną warstwą płyt FERMACELL o grubości 15 mm, a pustkę pomiędzy warstwami wypełniono materiałem izolacyjnym na bazie wełny mineralnej.

 

Obecnie płyty FERMACELL spełniają wszystkie wymagania stawiane nowoczesnym ścianom budynków – płyty o jednorodnej strukturze wytrzymują wysokie obciążenia mechaniczne, oferując właściwości i łatwość obróbki podobną do drewna, a także stanowią doskonałe uzupełnienie nośnych konstrukcji drewnianych.

 

W opisanych budynkach zastosowano płyty o wysokości równiej wysokości pomieszczeń i standardowej szerokości, które na etapie przygotowania półwyrobów dopasowano do obiektu i wstępnie zmontowano na odpowiedniej wysokości. Płyty wykonano w orientacji pionowej i przymocowano do drewnianej konstrukcji nośnej (odległość pomiędzy osiami żeber drewnianych wynosi 62,5 cm) przy pomocy ocynkowanych zszywek.

W przypadku poszycia dwuwarstwowego. wierzchnia warstwa zostaje przymocowana bezpośrednio do spodniej warstwy płyt. Przy czym podczas montażu istotne było zwrócenie uwagi na wzajemne przesunięcie styków płyt kolejnych warstw o minimum 20 cm. Spoiny spodniej warstwy płyt wykonano jako szczelne, dopasowane „na styk”, natomiast spoiny wierzchniej warstwy wykonano jako klejone od zewnątrz klejem do spoin.

 

Z uwagi na wysokie wymagania odnośnie aktywnej ochrony przeciwpożarowej, podczas obróbki płyt niezbędna była najwyższa dokładność. Przykładowo żadna szczelina nie mogła być szersza niż jeden milimetr. Zgodnie z zaleceniami zawartymi w Dyrektywie dotyczącej elementów budowlanych o wysokiej odporności ogniowej, konstrukcje drewniane należało łączyć wykonując styki z rowkiem stopniowanym. Dlatego też podczas projektowania i wykonania styków płyt konieczna była najwyższa dokładność. Wyzwaniem było odpowiednie wykonanie warstwy hamującej przenikanie pary wodnej, w połączeniu z obudową umieszczoną po stronie wewnętrznej.

Aby zatwierdzić drewnianą fasadę, niezbędne było specjalne pozwolenie w oparciu o szereg badań i prób ogniowych.	Poprzez podwyższenie istniejących budynków o dwie kondygnacje, struktura urbanistyczna rozrastającego się osiedla została zmieniona w najmniejszym możliwym stopniu.

Sprytna logistyka

Dzięki wysokiemu stopniowi zaawansowania przygotowania półwyrobów możliwe było zapewnienie szybkiej i płynnej realizacji prac budowlanych. Sprytny system identyfikacji poszczególnych elementów na bazie kolorowych znaczków i kodów liczbowych, opracowany specjalnie na potrzeby tego projektu, ułatwiał przyporządkowanie poszczególnych elementów oraz usprawniał ich montaż.

Wyzwaniem logistycznym na placu budowy był montaż kompletnych prefabrykowanych mieszkań, w przypadku których promień manipulacji był mocno ograniczony, co wymagało doskonałej dokładności podczas operowania dźwigiem. Łącznie na wyprodukowanie i zamontowanie wszystkich płyt drewnianych potrzebowano około sześć miesięcy. Na miejscu budowy było przez cały czas obecnych 12 monterów i dwóch kierowników budowy, natomiast przez cały okres realizacji nad zleceniem czuwało około 50 pracowników firmy wykonawczej i jej podwykonawców.

Podłogi

Podczas realizacji nadbudowy budynków na osiedlu przy hamburskiej ulicy Bebelallee, oprócz około 32 000 m² płyt gipsowo-włóknowych FERMACELL o grubości 15 mm, na konstrukcje stropów i ścian zużyto jeszcze około 5 000 m² elementów podłogowych 2 E 22. Elementy te składają się z dwóch sklejonych na etapie produkcji płyt FERMACELL o grubości 12,5 mm o wymiarach 150 x 50 cm przesuniętych względem siebie o 5 cm . Stopniowana krawędź o szerokości 5 cm w połączeniu z odpowiednim formatem i niskim ciężarem zapewniają łatwą i prostą obróbkę pyt. Prace rzemieślnicze mogły być kontynuowane bez opóźnienia bezpośrednio po położeniu płyt.

 

Pod elementami podłogowymi, na warstwie podsypki wyrównującej FERMACELL ≥ 20 mm ułożono izolację z wełny mineralnej o grubości 20 mm, zgodnie z listą materiałów aprobowanych przez producenta. Izolacja ta mogła być ułożona bezpośrednio na warstwie wyrównującej podsypki FERMACELL, bez konieczności stosowania kolejnej płyty kryjącej lub rozkładającej równomiernie obciążenia.

Mając dopuszczalne obciążenie punktowe równe 1,0 kN, konstrukcja ta jest dopuszczona do stosowania w strefie użytkowania nr 1 (pomieszczenia mieszkalne). W ten sposób powstaje powierzchnia wytrzymała na ściskanie, która również w obszarze spoin będzie trwale wytrzymywała znaczne obciążenia. Ostateczną warstwę wykończeniową podłogi można ułożyć zaledwie jeden dzień po położeniu warstw konstrukcyjnych. Zaletą zastosowanych rozwiązań jest również ich dobra zdolność do tłumienia dźwięków (odgłosy kroków) oraz izolacyjność cieplna.

Pomieszczenia wilgotne

Pomimo iż płyty gipsowo-włóknowe FERMACELL, dzięki impregnacji na etapie produkcji, nadają się do stosowania w pomieszczeniach wilgotnych, powierzchnie pomieszczeń wilgotnych wyłożono wodoszczelnymi płytami cementowymi. Zastosowano tam FERMACELL Powerpanel H2O na ścianach oraz Powerpanel TE na podłogach. Jako zbrojenie płyt wykonanych z betonu lekkiego porowatego stosuje się obustronnie wzmocnienie tkaniną z włókien szklanych odporną na działanie alkaliów. Są one odporne na działanie pleśni, a przede wszystkim wodoodporne.

Wysoka stabilność umożliwia wykonywanie konstrukcji wytrzymujących znaczne obciążenia, tworzących idealny podkład pod płytki podłogowe, a co więcej płyty te są odporne na podrapanie czy uderzenia. Ponadto charakteryzują się wysokimi wartościami izolacji dźwiękowej.

Pojedyncza warstwa Powerpanel H2O z odpowiednią izolacją pustych przestrzeni sięga wartości 47 dB, natomiast dwie warstwy dają wartość 55 dB. Tak samo jak zwykłe płyty gipsowo-włóknowe, również płyty ścienne Powerpanel oraz elementy podłogowe posiadają wszystkie zalety suchych wykończeń wnętrz pod kątem obróbki i dowolnych kształtów konturów. Elementy podłogowe Powerpanel TE ułożono analogicznie do elementów podłogowych 2 E 22 w pomieszczeniach mieszkalnych, razem z wełną mineralną o grubości 20 mm, na warstwie podsypki wyrównującej Fermacell ≥ 20.

Koncepcja energetyczna

Z uwagi na zastosowanie drewna jako materiału budowlanego oraz wykończeń z płyt gipsowo-włóknowych wyprodukowanych w ramach ekologicznego procesu produkcyjnego na bazie surowców naturalnych, nadbudowa domów przy ulicy Bebelallee w Alsterdorf spełnia nowoczesne wymogi pod kątem budownictwa ekologicznego, z możliwością trwałej konserwacji. W tym celu istniejące żółte cegły palone elewacji budynków zostały pokryte izolacją zewnętrzną obłożoną ręcznie formowanymi szaro-białymi cegłami licowymi nawiązującymi kolorystycznie do rozwiązania fasady górnych pięter z drewna cedrowego. Natomiast sama fasada z gontów została wykonana jako wentylowana, zgodnie z EnEV 2007.

 

Również okna dostosowano do nowoczesnych standardów izolacyjności cieplnej budynków. Ponieważ okazało się, że stare drewniane ramy są wciąż funkcjonalne i tylko nieznacznie redukują wartość współczynnika U, wystarczyło tylko wymienić szyby. Ponadto zastąpienie starych, zimnych dachów dwuspadowych dwiema kondygnacjami z dachem płaskim pokrytym tłuczniem pozytywnie zmieniło stosunek A/V budynku.

Podsumowanie

Projekt opracowany przez architektów z biura blauraum nadał nowy wizerunek osiedlu i zwiększył powierzchnie mieszkalne budynków przy ulicy Bebelallee niemal dwukrotnie. Obok powierzchni 9 600 m² w starej zabudowie powstała się nowa powierzchnia 8 600 m² uzyskana dzięki nadbudowie. Docelowo w nadbudowie osiągnięto poziom kwoty czynszu pomiędzy dziesięć a dwanaście euro netto, natomiast dla nowo wynajmujących w starej części budynków osiem do dziesięciu euro netto za 1 metr kwadratowy. Ponieważ nowe przestrzenie mieszkalne zaprojektowano specjalnie dla młodych rodzin, udało się oprócz optycznego „odmłodzenia” całego osiedla odmłodzić również populację jego mieszkańców.

 

Zastosowane materiały FERMACELL:
32.000 m² gipsowo-włóknowe płyty FERMACELL o grubości 15 mm
5.000 m² elementy podłogowe FERMACELL 2 E22 25 mm
2.000 m² FERMACELL Powerpanel H2O
350 m² FERMACELL Powerpanel TE
250 m³ podsypka wyrównująca FERMACELL