Szkieletowa nadbudowa biurowca

W Rzeszowie zmodernizowano trzykondygnacyjny biurowiec, dobudowując dwie kondygnacje w technologii szkieletu stalowego. Na podstawie projektów technicznych budynku, inwentaryzacji i badań geologicznych opracowano ekspertyzę, która wykazała, iż nie można do nadbudowy wykorzystać technologii tradycyjnej ze względu na zbyt duże obciążenie fundamentów.

Obiekt  

Wybrano technologię szkieletu stalowego w systemie Sunday z zimnogiętych, cienkościennych profili ze stali ocynkowanej. Montaż konstrukcji, z uwzględnieniem wykonania poszycia z płyty wiórowej, trwał trzy miesiące. Na nadbudowywanych kondygnacjach otrzymano około 900 m² nowej powierzchni biurowej. Podczas trwania prac modernizacyjnych obiekt podstawowy funkcjonował zgodnie ze swym przeznaczeniem.

Obciążenia

W projekcie założono, że należy odciążyć istniejący budynek poprzez zdjęcie płyt korytkowych, co zmniejszyło obciążenie na konstrukcję o 1,7 kN/m². Ciężar nadbudowy wynosi 3,5 kN/m². Po odjęciu ciężaru płyt korytkowych obciążenia istniejącej konstrukcji wyniosły 1,8 kN/m². Ponieważ budynek przeznaczony do modernizacji wykonany został w układzie słupowo-ryglowym, obciążenia z nadbudowy trzeba było przenieść w postaci sił skupionych na słupy żelbetowe. W tym celu z dwuteownika I 300 PE w rozstawie co 4,8 m skonstruowano ruszt stalowy. Na dolnym pasie dwuteownika oparto co 60 cm zimnogięte ceowniki 2C254/2. Do istniejących słupów żelbetowych ruszt zamocowano za pomocą słupków z dwuteowników stalowych I 300 PE wysokości 40 cm. W ten sposób powstała konstrukcja, którą można było pokryć płytą wiórową OSB3. Stanowiła ona również podłoże dla lekkiego szkieletu stalowego. Pustą przestrzeń pomiędzy rusztem i stropem wykorzystano do przeprowadzenia instalacji. Szerokość rusztu jest o 60 cm większa od szerokości istniejącego budynku, co zwiększyło powierzchnię kondygnacji nadbudowy.

Stropy  

Belki stropowe na pierwszej kondygnacji nadbudowy opierają się na wewnętrznej ścianie nośnej (dzielącej kondygnację na dwa trakty 6 i 4,2 m) oraz na konstrukcyjnych ścianach zewnętrznych (pośrednie podparcie belek było konieczne ze względu na dużą rozpiętość budynku). Drugą kondygnację przekrywają, rozmieszczone co 1,2 m, dźwigary o rozpiętości 12 m. Dźwigary takie nie wymagają pośredniego podparcia.

Ściany  

Ściany wznoszono z paneli. Panele w technologii Sunday są wysokości pomieszczenia i mogą mieć długość od 0,6 m do maksimum 7 m ze względu na możliwości transportowe i ciężar panela. Składają się z pojedynczych elementów w zakładzie produkcyjnym lub na placu budowy. Następnie złożone panele podnosi się i ustawia w konkretne miejsce.
Montaż paneli ściennych oraz dźwigarów dachowych wykonywany był na placu budowy. W opisywanej nadbudowie największymi elementami były panele ścienne o ciężarze 150 kg i długości 4,8 m, które transportowano na poziom czwartej kondygnacji za pomocą dźwigu samojezdnego o długim wysięgniku. Ściana zewnętrzna składa się ze słupków ze stali zimnogiętej ocynkowanej C140/1,5 w rozstawie co 60 cm. Słupki połączone są ze sobą na górze i dole bieżnikami, a w połowie wysokości stężeniami poprzecznymi. Bieżnikami są poziome elementy, wykonane z ceowników cienkościennych. Między słupkami znajduje się wełna szklana Gullfiber (BD) o gęstości 12 kg/m³. Materiał ten ma dużą sprężystość, co zapobiega osuwaniu się izolacji. Panele ścienne pierwszej i drugiej kondygnacji nadbudowy połączono ze sobą pośrednio co 1,8 m przez belkę stropową śrubami D 16 długości 350 mm i głównie co 6 m za pomocą kotew stalowych. Elementy stali gorąco-walcowanej łączone są z budynkiem istniejącym za pomocą śrub rozporowych SLR M16/160. Dwupoziomową konstrukcję nadbudowy stężono wiórową, wodoodporną i grzyboodporną płytą OSB3. Do ścian użyto płyt grubości 12 mm, na stropy grubości 22 mm. Płyta wiórowa zapewnia sztywność konstrukcji. Płyty stropowe zamocowane są do belek stropowych wkrętami samogwintującymi, a dodatkowo przytwierdzone klejem silikonowym, co zapobiega skrzypieniu podłóg. Na pokryciu z płyty wiórowej dodatkowo ułożono ognioodporną płytę gipsowo-kartonową grubości 30 mm. W zależności od przeznaczenia pomieszczeń, na płycie ułożono wykładzinę PVC, dywanową lub płytki ceramiczne.

Dźwigary  

Na ścianach zewnętrznych opierają się dźwigary dachowe, połączone z nimi blachowkrętami samogwintującymi. Pokryto je blachą trapezową grubości 0,75 mm. Jest ona usztywnieniem dachu i jednocześnie stanowi podkład pod warstwę izolacyjną (styropian grubości 10 cm) oraz pokrycie z papy termozgrzewalnej. Od dołu dźwigary zakryte są sufitem podwieszonym z płyt o wymiarach 60x60 cm umieszczonych w ruszcie zamocowanym do pasa dolnego dźwigarów za pomocą drucianych wieszaków. Konstrukcję nośną stropów międzykondygnacyjnych tworzą zimnogięte, cienkościenne profile stalowe ocynkowane 2C254/2 rozmieszczone co 60 cm. Stropy międzypiętrowe uzupełnione są warstwą wełny mineralnej grubości 5 cm, spełniającej funkcję izolacji akustycznej. Do podziału kondygnacji na pomieszczenia wykorzystano systemowe ściany nośne oraz gipsowo-kartonowe ścianki działowe na ruszcie stalowym, w którym zastosowano warstwę wełny szklanej grubości 10 cm, stanowiącej izolację akustyczną.

Instalacje i montaż  

W obiekcie zamontowano wentylację nawiewno-wywiewną z możliwością schładzania powietrza nadmuchowego. W starej części obiektu zlikwidowano kominy, gdyż nie można było ich przedłużyć. W związku z tym konieczna stała się zmiana wentylacji grawitacyjnej na wywiewną. Instalacja grawitacyjna została zamknięta i podłączona do wentylatora wyciągowego. Instalację c.o., elektryczną i wodno-kanalizacyjną podłączono do istniejącej wcześniej. Założono również instalację przeciwpożarową i sieć komputerową.
Obszar nadbudowy podzielono na trzy działki montażowe, na których kolejno montowano konstrukcję szkieletu. Wykonawcy montowali i pokrywali dachem kolejne fragmenty konstrukcji, co uniezależniało prowadzenie dalszych prac od wpływu czynników atmosferycznych.