Specifika čínských výškových domů

Vysoké domy jsou v poslední době předmětem široké diskuse o tom, zda je jich opravdu zapotřebí, zda je stavět, či nestavět – a pokud ano, tak jak. A to vše zejména v kontextu historických měst. Jan a Ivana Bendovi žijí a pracují v Šanghaji a shrnují své poznatky o smyslu výstavby vysokých budov v Číne.

Současná Šanghaj se dá bez nadsázky zařadit mezi ta místa na zemi, která se během několika posledních let proměnila k nepoznání. Zatímco v roce 1990 bylo v Šanghaji jen několik desítek domů vyšších než osm pater, v roce 2005 jich bylo už přes deset tisíc.

Historie výškových domů v Šanghaji započala ve 30. letech minulého století, kdy tam architekt Ladislav Hudec, původem z Banské Bystrice, realizoval 83 metrů vysoký Park hotel. Tento rekord byl v Asii překonán až v roce 1963 a v Šanghaji v roce 1985. Na tehdejší dobu to byla technologicky velmi progresivní budova. Znamenala nejen nový architektonický a konstrukční přístup, ale pro Šanghaj a Čínu to byl nový developerský precedent. Stavba velkého objemu na malém pozemku otevřela totiž možnost inovativních ekonomických a urbánních strategií rozvoje města.

Ekonomické a stavební oživení však nastalo v Šanghaji až na konci 80. let minulého století. Postupně se začalo s výstavbou výškových staveb dosahujících a přesahujících stometrovou hranici. Bylo třeba ustavit nový technický a architektonický standard včetně takových parametrů, jako jsou například požadavky na statické výpočty nebo požární a bezpečnostní normy. V roce 1994 se uskutečnila mezinárodní soutěž na urbanistický koncept centra nové rozvojové zóny Šanghaje – Pudongu.

Cílem bylo navrhnout finanční centrum východní Asie, které by převzalo do té doby dominantní postavení Hongkongu a Tokia. Smyslem konceptu bylo nejen vrátit Šanghaji ztracenou reputaci perly Orientu, ale dostat ji opět na mapu světa jako metropoli srovnatelnou se světovými centry, jako jsou New York, Londýn nebo Paříž. Posléze vzniká výsledný urbanistický plán, který počítal se třemi supervěžemi, mezi něž patří nedávno dostavěné Světové finanční centrum (WFC) financované japonskou firmou Mori Building Corporation.

Světové finanční centrum
V okamžiku, kdy začala práce na tomto projektu, Pudongu už vévodily dvě vysoké
stavby – televizní věž nazvaná Perla Orien­tu o výšce 468 m a nedaleko od ní jiná věž s názvem Jin Mao Tower. Se svými 88 patry a 423 metry byl tento dům nejvyšší stavbou Číny.

Architektonický koncept renomované americké firmy SOM je evidentně inspirován tradiční čínskou pagodou. Prvních padesát pater zabírají kanceláře a nad nimi je v té době nejvýše položený hotel na světě – Grand Hyatt. Obstát v této konkurenci jistě nebylo snadné a pan Minoru Mori, který vlastní v Tokiu na tři desítky významných budov pojmenovaných Mori (podobně jako to dělá Donald Trump v USA), věděl, že musí Šanghaji nabídnout ikonickou stavbu. Měla to být 460 metrů a 94 pater vysoká věž, nejvyšší stavba na světě. Stavba byla zahájena v srpnu roku 1997.

Návrh provedla známá americká architektonická kancelář KPF, která byla díky svým zkušenostem s podobnými stavbami zárukou dobrého výsledku. Autorem řešení konstrukce byla firma Leslie E. Robertson. Projekt byl schválen čínskými úřady a světový a odborný tisk publikoval výsledný návrh štíhlého skleněného hranolu na čtvercovém půdorysu s kruhovým otvorem na vrcholu. Koncept byl vykládán jako tradiční orientální koncept země a nebes, tedy kombinace čtverce a kruhu. Ve chvíli, kdy byly dokončeny základové piloty dosahující hloubky kolem 80 m (v Šanghaji jsou velice nepříznivé zakládací podmínky – město leží na naplaveninách v ústí nejdelšího asijského veletoku Yang Tse), postihla Asii finanční krize a projekt byl na několik let zastaven.

V roce 2001 se tragicky zřítily věže WTC v New Yorku a ve světě se rozpoutala vášnivá diskuse o smyslu mrakodrapů. V té době však byl už na Tchaj-wanu v realizaci projekt jiné věže – 508 metrů vysoké stavby zvané Taipei 101. Když se poměry na finančním trhu stabilizovaly a pan Mori se 23. února 2003 rozhodl pokračovat se stavbou WFC, nespokojil se s dosud navrhovanou výškou a rozhodl se budovu zvýšit. Architekti a statici řešili problém, jak na existující základy postavit těžší dům.

Podle výpočtů bylo další přitížení základové spáry nemožné. Jediné řešení, které se v té době zdálo reálné, bylo zaměnit původní železobetonové jádro za ocelové. To by bylo lehčí a umožnilo by zvýšení stavby při zachování její celkové hmotnosti za cenu vyšších finančních nákladů. Takové řešení se ale nezdálo příliš vhodné také v návaznosti na zřícení věží WTO, jejichž ocelové jádro pravděpodobně k tragédii přispělo. Mezitím se prováděly zatěžovací testy na existující piloty.

Nakonec padlo rozhodnutí zachovat základní koncept železobetonového jádra a ocelových rámů. Po událostech v New Yorku byl na inženýry vznesen požadavek na vyztužení konstrukce tak, aby stavba vydržela podobné teroristické útoky. Obvodové sloupy byly navrženy částečně ocelové a částečně
kompozitní.

Nová řešení, nové poznatky
Klíčovým elementem každého výškového domu je řešení vertikálních komunikací. Vzhledem k tomu, že v celém komplexu je použito kolem 90 výtahů a více než 40 eskalátorů, je jasné, že vertikální jádro WFC je velmi komplikované. Vedle statické funkce musí v několika sekcích umožnit umístění 33 výtahů. Vzhledem k tomu, že se profil stavby s přibývající výškou zužuje, servisní výtahy jsou umístěny ve dvou protilehlých rozích dispozice. Efektivnost řešení dokládá fakt, že cesta výtahem z prvního do devadesátého patra trvá zhruba 60 vteřin.

Dalším zásadním kritériem při návrhu takové budovy je velikost typického patra a jeho efektivita – tedy podíl hrubé a čisté plochy podlaží. V případě kancelářských podlaží WFC přesahuje 80 %, což je vzhledem ke komplikovanosti stavby celkem přijatelné. Světlá výška patra je 2,8 metru a hloubka kancelářského typického patra od obvodového pláště k jádru je přibližně 14 metrů. Konstrukčně je stavba rozdělena do několika segmentů přibližně po deseti podlažích, které jsou samostatně vyztuženy a diagonálně zavětrovány. Šanghaj leží v seismickém pásmu, a tak jsou všechny konstrukce dimenzovány na stupeň 6,1 Richterovy stupnice. Celkovou stabilitu posiluje i tvar mrakodrapu, který se v jednom směru s výškou zužuje.

Centrum světového obchodu bylo dokončeno v říjnu 2008 a Šanghaj tak dostala novou dominantu. Je to v současné době druhá nejvyšší budova na světě. Komplex má 3 podzemní podlaží, kde jsou garáže, prostory technického vybavení a obchody. Vstupní vestibul kanceláří, hotelu a exkluzivní prodejny jsou v přízemí a v prvním patře. Konferenční centrum s celým zázemím se nachází ve 3. až 6. patře a 7. až 77. patro zabírají kanceláře. Nad nimi je umístěn hotel Park Hyatt, který má recepci v 87. patře. V 87. až 91. podlaží se nacházejí restaurace a tzv. living room hotelu – hotelové lobby. Nad ním je pak situován rozsáhlý společenský sál a v 94. a 100. podlaží jsou vyhlídkové terasy – nejvýše položené vyhlídkové terasy na světě, odkud bude možné snadno přehlédnout celé výstaviště EXPO 2010.

Mnoho odborníků i laiků se ptá, zda je mrakodrapů zapotřebí a zda je opravdu nezbytné stavět do výšky. Poukazují na technickou a energetickou náročnost takových budov, problémy s jejich realizací a především na náročnost ekonomickou. Naše zkušenosti s navrhováním rezidenčních komplexů v Číně ukazují, že stavební objem větší než dvojnásobek plochy pozemku nelze realizovat jinak než pomocí budov s patnácti a více patry, pokud se mají zachovat požadavky na orientaci bytu k jihu a oslunění každého bytu po dobu jedné hodiny denně.

Podobně lze namítat, že nelze donekonečna zvětšovat města do šířky a zabírat tak ornou půdu. Bez výškových budov nelze dosáhnout hustoty zástavby, která umožňuje efektivní veřejnou dopravu. Bez dostatečné hustoty zástavby nemůže fungovat maloobchod, pokud má být snadno dostupný pro pěší, aby bylo možno například omezit používání aut. Našla by se i celá řada dalších příkladů.

Ing. arch. Jan Benda, Ph.D., Ing. arch. Ivana Bendová, Ph.D.
Foto: archiv autorů

Autoři působí v Šanghaji více než deset let. Podle jejich návrhů se postavila celá řada mrakodrapů a obytných komplexů.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.