Rekonstrukce a dostavba City Tower

26. března 2008

Partneři sekce:

Připadá nám samozřejmé, že se statika nosných konstrukcí – zvláště u budov výškových – bude řídit výhradně technickými hledisky a jediná kritéria, která se vedle fyzikálních zákonů berou v potaz, jsou požadavky investora, technologické nároky a hlediska architektonická. Na příkladu výškové budovy City Tower v Praze na Pankráci, která je i nejvyšší budovou v tomto státě, si ale můžeme ukázat, oč složitější je skutečnost.

První verze výškové budovy, která byla určena pro Československý rozhlas, se narodila před více než čtyřiceti lety v atelieru architekta Františka Šmolíka pražské firmy Spojprojekt. Objekt byl z hlediska hmot navržen jako dvě vzájemně posunuté desky. Nosná konstrukce byla ocelová. Tato idea zůstala jen na rýsovacích prknech projektantů a v úhledných ručních výpočtech statiků, kteří se vesměs opírali jen o svá logaritmická pravítka.

Nosná konstrukce stavby

Poté se ovšem prosadilo socialistické řízení hospodářství. Ocel se stala ve stavebnictví méně dostupnou a zelenou dostala prefabrikace. A to za každou cenu, prefabrikace i pro konstrukce, pro které se zjevně nehodí. Architekti tvarově objekt upravili, ze dvou posunutých desek se stala deska jedna s jakýmsi splavem v horní části západní fasády. Právě tento splav bylo jediné místo, kde zůstala nosná ocel. Celkově byla nosná konstrukce napasována na železobetonový skelet Konstruktiva, který byl ovšem významně upraven, mimo jiné byl v některých částech půdorysu navržen jako křížový (ve dvou směrech působící). V této koncepci se začala budova v osmdesátých letech minulého století i stavět. U této konstrukce se proto nyní trochu zdržme, protože otisk prefabrikovaného skeletu je na koncepci současné nosné konstrukce viditelný dodnes, jakkoliv z něj v konstrukci prakticky nic nezbylo.

Budova s dvaceti sedmi nadzemními patry byla založena na třípodlažní monolitické železobetonové základové skříni se základovou spárou zhruba 16 m pod terénem. Základová skříň půdorysu přibližně 80 x 22 metrů byla navržena bez dilatace. V základové spáře jsou zdravé Kopaninské a Liteňské břidlice. Při výpočtu skříně již pomáhala inženýrovi Brůnovi výpočetní technika. Pod tím si ale nelze představovat nic, co známe dnes. Stolní kalkulátor si poradil se soustavou dvaceti, možná třiceti lineárních rovnic a těmto možnostem byla metoda výpočtu podřízena.

Nosná konstrukce vrchní stavby, kterou navrhoval inženýr Říha, byla, jak už jsme uvedli, navržena z prefabrikovaného železobetonového skeletu. Tomu odpovídaly i modulové rozteče. V podélném směru byl základem šestimetrový modul, v příčném směru skelet dokázal rozpony 7,20 + 6,00 + 7,20 s oboustrannými konzolami. Vodorovnou tuhost zajišťovaly naštěstí dostatečně robustní železobetonové monolitické konstrukce – střední jádro 40 x 6 metrů a celkem čtyři příčné stěny. Ztužující jádro bylo rozděleno na dva dilatační celky, což bylo pro výškový objekt neobvyklé řešení. Chování této propojené dvojice věží bylo jistě rozsáhle promýšleno. Na tomto místě musíme vzdát úctu svým předchůdcům, kteří se s velmi omezenými výpočetními možnostmi pustili do takto náročného díla.

Dodavatel se s konstrukcí dostal do druhého nadzemního podlaží a stavba byla v této fázi zastavena. K projektu byla přizvána rozsáhlá skupina expertů z ČVUT. Zde – prominete nám jistě – nebudeme nikoho jmenovat, protože na všechny bychom si asi už nevzpomněli. Experti konstatovali, že budovu je možno dostavět v dosavadním konceptu, pokud bude dodržena výtečná kvalita díla, což ovšem bylo v tehdejší době velmi diskutabilní a také i investor již ztratil v dosavadní koncepci nosné konstrukce důvěru a hledal nové řešení. Toto rozhodnutí bylo správné.

Rekonstrukce předběhla dokončení

Při hledání nové konstrukce jsme museli především respektovat již provedenou základovou skříň i započaté části nadzemních ztužujících konstrukcí. Hotové konstrukce bylo možno namáhat jen do té míry, kterou bez dalších úprav snesou. Vlastně jsme již tehdy – v druhé polovině osmdesátých let – řešili svého druhu rekonstrukci. Nakonec jsme zvolili ocelový skelet s monolitickými stropy na ztracené bednění. Železobetonové jádro bylo propojeno do jediného dilatačního celku, západní a východní řada sloupů se o 450 mm posunula. To poněkud zlepšilo poměry rozponů vodorovných konstrukcí, k optimálnímu návrhu konstrukce to mělo ovšem daleko. Výpočet jsme mohli již provést na sálovém počítači. (Pro mladší musíme ale podotknout, že jeho schopnosti zdaleka nedosahovaly výkonu, který má dnes k disposici i sekretářka.) Nosná konstrukce byla počátkem devadesátých let dokončena, ale stavba byla v důsledku společenských událostí jinak šťastných – pro tuto stavbu ale nešťastných – podruhé zastavena.

Budova mění účel

S novým tisíciletím se začalo rodit jiné využití. Nový majitel ECM se rozhodl budovu rekonstruovat a upravit pro účely moderních administrativních prostorů. Budova byla tvarově upravena a optimalizována z hlediska využití. Pro statika to ovšem znamenalo, že byla do všech směrů rozšířena a na střeše se vedle rozsáhlého anténního systému předpokládalo i případné osazení dvacetimetrové telekomunikační věže. Stáli jsme tedy před novou, v pořadí již druhou rekonstrukcí výškového objektu. Bylo nutno vyřešit množství velmi zajímavých úkolů. Naštěstí, jak plynul čas, zlepšovala se i výkonnost počítačů a některé nové materiály umožnily sanace dříve nereálné. Jejich rozsah bylo ale nutno neustále zkoumat, neboť každá sanace je poměrně nákladná záležitost. Nutno pochválit osvícenost klienta, který byl srozuměn s náklady, které se vynaložily za zkoušky ve větrném tunelu. Úkolu se ujal inženýr Král z Kloknerova ústavu a celou zkoušku ve zkušebním ústavu v Letňanech provedl. Vlastní frekvence konstrukce zjištěné několika nezávislými výpočty byly ověřeny i měřením frekvencí skutečného kmitání konstrukce. Součástí podkladů bylo i měření skutečného zatížení větrem na Pankráci. Bylo nutno provést rozšíření do štítů, nové sloupy ale nebylo možno založit, neboť bylo třeba respektovat stávající pětipodlažní budovu. Po zvážení jiných variant jsme se nakonec přiklonili ke vzpěradlům, jejichž vodorovnou sílu přibírají předepjatá ocelová táhla zakotvená do železobetonového jádra.
Rozšíření objektu východním směrem se provedlo pouze prodloužením stávajících konzol. Rozšíření objektu na západní straně vedlo na novou řadu sloupů. Ty jsme kotvili na nové části základové skříně. Ta byla založena na širokoprofilových vrtaných pilotách a ke stávající skříni připojena vodorovnými pruty.

Sanace konstrukcí

Zvýšené zatížení v horní části konstrukce vedlo ke zvýšenému namáhání ztužujících konstrukčních prvků. To znamenalo poměrně rozsáhlé sanace nadpraží dveřních otvorů v nadzemní části, dále v podzemních podlažích sanace nadpraží, některých stěn a všech stropů základové skříně a zesílení příčných nadzemních ztužujících stěn v místě vetknutí do základové skříně. Většina sanací železobetonových konstrukcí byla provedena karbonovými pásy a tkaninami, v některých případech jsme zůstali u zesílení železářskou výztuží v přibetonávce.

Řešení fasádního pláště

U stavby tohoto druhu spadá do oblasti náročného konstrukčního řešení také fasádní plášť, který musí kromě své základní funkce „obalu“ budovy a zajištění tepelně technických parametrů zvládnout jak vlastní namáhání od slunečního záření (zvláště v tomto případě velkoplošného zasklení extrémní hodnoty tepelné zátěže) a mimořádně vysoké účinky tlaku a sání větrem, tak veškeré projevy chování konstrukce budovy (kroucení, ohyby, přímé lokální deformace a jejich kombinace, dynamické projevy i reakce statické i tepelné zátěže). Navíc také musí umožnit realizovat požadavky vyplývající z exponovaného architektonického řešení ve formě velkoformátového zasklení na celou výšku podlaží. Přitom musí být zohledněny požadavky na bezpečnost osob (dimenze příčníků a skel plnících funkci zábradlí) i na bezpečnost po stránce požární ochrany (celý objekt je vybaven sprinklerovým zařízením pro skrápění fasád).

Zohlednění všech uvedených základních požadavků spočívá především v tom, že celý plášť je řešen jako soustava prefabrikovaných a kompletizovaných elementů („panelů“) o rozměru 3 x 3,75 m, zavěšovaných nezávisle na kotvách rektifikovatelných ve všech třech směrech umožňujících vykrýt vertikálně toleranci v rozsahu ± 50 mm a kolmo ± 35 mm, schopných reagovat i na postupné zatěžování nosné konstrukce tím, že závěsy jsou vybaveny rektifikačními šrouby s rozsahem min. ± 20 mm pro vyrovnání nejen vlastních elementů fasády, ale i postupné sedání budovy.

Pro nás projektanty (při této příležitosti jmenujme alespoň také inženýra Kaprálka a inženýrku Kroftovou), kteří se s přestávkami zabýváme budovou City Tower v Praze na Pankráci již dlouhá léta, je satisfakcí, že budova je v současnosti dokončována. Budova vlastně prošla dvojí rekonstrukcí, konstrukce ale byla vzhledem k její dlouhé a složité historii tolikrát prověřována, zkoumána a počítána, že ji lze pokládat za jednu z nejbezpečnějších konstrukcí v České republice.

Trochu z historie a o celkové koncepci
City Tower, výšková budova bývalého Československého rozhlasu, je jedním ze stávajících „mrakodrapů“ na Pankrácké pláni, jejíž plánovaná dostavba do podoby moderního městského centra se podle platného Územního plánu města Prahy v současné době postupně stává skutečností. A je to právě ten „mrakodrapový“ fenomén, ten pojem vzniku Pankráckého „Manhattanu“, co rozněcuje a živí diskuze, polemiky, odpor i obdiv.

Buď jak buď, pankrácké výškové budovy stojí. Je jich v siluetě vlastně pět, a to v popředí Corinthia Towers (dříve Forum) u Kongresového Centra, pak ty tři v centru nazývaném „Pentagon“, tedy hotel Panorama, budova Empiria (bývalý Motokov) a City Tower, a pak v pozadí ještě budova České spořitelny na Budějovickém náměstí. Z těchto pěti to byla právě City Tower, která měla pohnutý osud.

Budova byla původně navrhována a následně pak stavěna jako sídlo bývalého Československého rozhlasu. Nebyla to jen výšková budova, ale celý areál s nahrávacími studii, hlasatelnami, hudebními sály (součástí měl také být koncertní sál České filharmonie) a mnoha dalšími provozy. První návrh architektů Šmolíka a Císaře, na svou dobu pokrokový, zcela adekvátní tehdejším světovým trendům, vyšel jako vítězný ze soutěže v roce 1962. Řešení doznalo postupně řadu úprav, projekt, jehož autory byli architekti Šmolík, Vlčková a Haase, byl vypracován v letech 1980–83, stavební povolení bylo vydáno v roce 1983 a zahájena výstavba. Po rozdělení Československa, a tudíž i Československého rozhlasu, nebyl tento projekt jak po stránce velikosti a struktury, tak po stránce technologického vybavení již pro Český rozhlas vhodný. Ten od záměru ustoupil a stavba byla v roce 1992 definitivně zastavena.

Budova postupně chátrala. V roce 1997 se uskutečnila veřejná architektonicko urbanistická soutěž na řešení „Dostavby Pankrácké pláně“, v níž první cenu obdržel návrh dostavby ve formě dalších šesti výškových budov a z níž vyplynuly některé zásady budoucí zástavby a dopravy. V roce 1999 byl vyhlášen tendr na rekonstrukci a dostavění projektu, který vyhrála společnost ECM a v roce 2000 začala s projektovou přípravou. Málokdo však věřil, že se z tohoto „zakletého zámku“, který byl dlouhou dobu opuštěn a několikrát změnil majitele, stane jedna z nejprestižnějších administrativních budov. Vždy je totiž jednodušší postavit budovu zcela novou než zrekonstruovat starou. Navzdory některým pesimistickým předpovědím z různých stran se developer ani dodavatel stavby nezalekli tohoto složitého úkolu a úspěšně tuto náročnou rekonstrukci dokončili. Výsledkem je skutečně moderní architektonické i stavebně-technické dílo, bez nadsázky pro „3. tisíciletí“.
Dnešní podoba City Tower je dílem světoznámého amerického architekta Richarda Meiera, nositele prestižní Pritzkerovy ceny za architekturu. Zůstává ve stejné výšce jako původní, má však upraveny hmotové proporce a především se změnilo její opláštění ve prospěch výrazného odlehčení výrazu, kdy dominují prosklené plochy z transparentního skla zásadně vždy na celou výšku podlaží.

Pojetí budovy staví na uvedeném transparentním výrazu v kombinaci exaktní základní hmoty budovy se zvlněnými předsazenými partiemi. Záměrem je vytvoření průsvitné struktury reagující na světelné poměry během dne, kde hra světla, stínů i odrazů je komplementární s oblohou i sluncem a v noci krystalicky září měkkým světlem vnitřního osvětlení.

Budova City Tower je převážně administrativní ve formě univerzálních pronajímatelných prostorů. V posledním patře je vyhlídková restaurace s atraktivními pohledy na Prahu, zejména na panorama Hradčan, v přízemí jsou prostory pro obchody. Bude zde i konferenční centrum a v podzemí také parkoviště nejen pro uživatele budovy, ale i pro širokou veřejnost. V současné době je budova zkolaudována.

Název stavby: City Tower
Místo stavby: Praha 4 – Pankrác
Charakteristika: Rekonstrukce a dostavba
Funkce: Administrativní budova s konferenčním centrem a vyhlídkovou restaurací
Investor: ECM Finance, a. s.
Architekt: Richard Meier & Partners, New York, USA
Spolupracující architekt: Ing. arch. Aleš Papp
Generální projektant: Spojprojekt Praha, a. s.
Hlavní inženýr projektu: Ing. Pavel Meloun
Hlavní architekt projektu: Ing. arch. Václav Aulický
Hlavní statik projektu: Ing. Pavel Zoubek
Koordinace a koncepce profesí: Ing. Jiří Ruck
Architektonická a stavební část: Spojprojekt Praha, a. s. – Atelier Aulický
Technika prostředí: Rupik, s. r. o., Proma, s. r. o.
Generální dodavatel stavby: Sdružení City Tower – Metrostav a PSJ holding
Fasádní plášť: Sipral, a. s.
Klimatizace: Ekoklima, s. r. o.
Zahájení stavby: 09 / 2006
Kolaudace stavby: 12 / 2007
Výška nad zemí: 109 m
Počet nadzemních podlaží: 27
Počet podzemních podlaží: 3
Celková kancelářská plocha: asi 44 000 m²
Plocha prosklené fasády: přibližně 30 500 m²
Počet výtahů: 18
Počet parkovacích stání: kolem 890