В начале лета 2012 года была открыта единственная в своём роде – по форме и конструкции – оранжерея
Впечатляет, насколько гармонично сочетается с природой контрастная конструкция из стекла и металла в Ботаническом саду города Грюнинген (Германия)
Немного в стороне от заселённых районов города Грюнинген, в одном из самых красивых мест Цюрихского нагорья, в атмосфере полной идиллии расположен Ботанический сад. В 1961 году здесь был заложен частный сквер, владельцем которого в конце 70-х гг. стал Цюрихский кантональный банк (ZKB).
Около трёх лет назад ZKB решил обновить оранжереи, так как закончился срок их эксплуатации. К тому же банк собирался увеличить номинальную стоимость всего земельного участка размером 1,7 гектара.Оранжереи на лесной поляне в центре сада использовались не только для разведения растений, но и в качестве "витрины" ботанического сада.
Теперь же разведение молодых растений было перемещено в заднюю часть сада, а на лесной поляне появилась новая показательная оранжерея, контрастность которой в то же время гармонично вписывается в окружающую среду.
Специфика места застройки
Во время конкурса архитекторам Штефану Бюреру и Мартине Вюст из архитектурного бюро «idA» (г.Цюрих) удалось привлечь внимание застройщиков к энергосберегающему проекту оранжереи, который был ориентирован на специфику места застройки – большое количество деревьев. Именно это и позволяет данной конструкции, несмотря на её необычную форму, объединится с окружающей природой и создать привлекательную общую картину. Несущая конструкция новой оранжереи состоит из стальных опор, которые похожи на четыре мощных древесных ствола. На высоте пяти метров опоры расходятся «ветками», создавая кровлюконструкции. Оснащённая треугольными и трапециевидными стёклами, конструкция из стекла и стали простирается над территорией около 200 м2.
Стеклянные стены со встроенными дверями или створками для проветривания располагаются по периметру здания, сбалансированный климат в котором поддерживается без использования сложной техники.
Реализация образа
Так как новая оранжерея должна была отражать «залесённость» ботанического сада, то, чтобы добиться полного слияния с садом, проект здания и его конструктивные элементы ориентировались на образный язык природы. План архитекторов определил положение четырёх опор и многоугольную форму наружной поверхности конструкции, а также предусмотрел водоотвод крыши, через внутреннюю часть опор. Эти требования стали основой для планирования строительных работ и проведения статических расчётов сложной конструкции из стали и стекла.
Вертикальная несущая конструкция состоит из четырёх «стволов», каждый из которых состоит из 14 стальных ламелей (толщина 40 мм), которые, закругляясь,переходят в ламели разветвлённых несущих элементов крыши. Лучеобразное расположение ламелей создаёт форму древесного ствола. По внешнему периметру ламели-ветви будут соединены полосовой сталью (350 x 200 мм), которая окаймляет здание и, в виде внешней накладки, определяет контур крыши.
Искусственные деревья из стали
В качестве угловых опор четыре стальных древесных ствола несут на себе крышу из стали и стекла, которая появляется из стволов на высоте пяти метров.
Для производства опор были созданы вспомогательные конструкции из листовой стали. В них по кругу расположили половину ламелей каждой опоры. Вспомогательные конструкции дали возможность правильно расположить ламели, чтобы их можно было приварить к круглым стальным опорам. Чтобы избежать изгибов опор или отдельных стальных ламелей под воздействием нагрузки, на половине длины ствола между ламелями, в качестве соединительных рёбер, были приварены пластины листовой стали. В области стеклянных элементов крыши стальные ламели кроны были сварены в тавровую балку при помощи листовой стали (80 x 20 мм). Это позволило не только увеличить несущую способность, но и создать опорную поверхность для стекла. Из-за причин, связанных с транспортировкой, ламели для несущей конструкции крыши приварить в цеху было нельзя. Особое внимание при статических расчётах уделялось узловым точкам несущей конструкции крыши. Согласно плану здания был необходим расчёт геометрии и статической расчётной нагрузки каждой отдельной узловой точки. Тавровые балки, сваренные в точках пересечения, похожи на трёхмерную модель рамы фронтона с расстоянием между пролётами от 14 до 19 метров. Самая длинная балка, доставленная на строительную площадку, имела длину 7,5 м. Во время монтажа в городе Грюнинген необходимо было точно установить все «стволы» в соответствие с их высотой и расположением ламелей, чтобы на месте, вручную приваривать «ветви» стальных ламелей. К тому времени уже заказанное остекление исключало малейшую неточность при возведении сложной несущей конструкции. Для водоотвода крыши для каждой опоры необходимо было сварить свою воронку, состоящую из нескольких пластин листовой стали. Воронка направляет воду в водосточную трубу (диаметр 100 мм), которая располагается внутри «ствола».
Древесная крона из стекла
В качестве несущей конструкции для стеклянной крыши выступают стальные «ветви». Каждые 40 см к тавровым балкам были прикручены распорки из пластика. Из-за геометрии и различных наклонов крыши пришлось использовать более 40 видов индивидуально фрезерованных распорок. На эту тщательно созданную конструкцию можно было монтировать стеклопакеты крыши на 6-милиметровую двухстороннюю клейкую ленту и потом закреплять быстросохнущими материалами.Исходя из соображений экономической целесообразности при создании больших треугольных стеклопакетов, они были разделены на трапециевидные и треугольные элементы. Так как субтропическим растениям, находящимся внутри здания, требуется много света и высокий уровень ультра-фиолетового излучения, нельзя было использовать традиционное стекло, которое не пропускает большое количество ультрафиолетовых лучей.Выбор не пал и на обычное стекло, которое используется при строительстве большинства оранжерей, так как его неудовлетворпительная теплоизоляция стала бы причиной высокого потребления энергии для поддержания климата в оранжерее. Поэтому было решено использовать комбинированное изоляционное стекло.Оно состоит из внешнего стекла (однослойное безопасное стекло толщиной 15 мм) и внутреннего флоат-стекла (многослойное безопасное стекло 21-4, 2 x 10 мм). Светопропускная способность изоляционного стекла составляет 72 процента, степень энергопроводимости – 52 процента, а коэффициент теплопроводимости – 1,0 W/m2K.
