BIM w architekturze zrównoważonej — budynek BERN 131 produkuje więcej energii niż zużywa

Wybudowany przez firmę Losinger Marazzi AG budynek BERN 131 jest położony w sercu węzła komunikacyjnego, z którego rozchodzą się autostrady i tory kolejowe we wszystkich kierunkach Szwajcarii. Budynek należy do Swiss Prime Site i został zaprojektowany przez szwajcarską firmę architektoniczną Atelier 5 Architects and Planners. Założenia, jakie przyświecały jego twórcom i sposoby jakimi się posłużyli, aby je zrealizować, są dowodem na to, jak technologia BIM wspomaga projektowanie w duchu zrównoważonego rozwoju. Architekci opowiedzieli nam o tym, jak przebiegały prace nad tym wyjątkowym obiektem.

8 faktów na temat budynku BERN 131 autorstwa Atelier 5 Architects and Planners

1. Obiekt został zaprojektowany na planie zaokrąglonego trójkąta. Charakterystyczne zmiany obrysu kondygnacji i wysunięcia płyt stropowych są nie tylko zabiegiem formalnym, ale przede wszystkim funkcjonalnym. Podcienia osłaniają częściowo zadaszone tarasy, w tym punkt widokowy na dachu, skąd można podziwiać zapierający dech w piersiach widok na Berno oraz odległe Alpy.
2. Centralne atrium umożliwia pionową cyrkulację powietrza, a tym samym zmniejsza zapotrzebowanie obiektu na energię.
3. Parapety dachowe i elewacyjne pokryte są panelami fotowoltaicznymi, pozyskującymi energię słoneczną.
4. Obiekt został zaprojektowany w taki sposób, aby wytwarzał więcej energii niż jej zużywa. 
5. Do budowy użyto drewna ze względu na jego prośrodowiskowe właściwości, a także przyjazną ludziom, biofilną atmosferę, jaką zapewnia wnętrzu.
6. Projektowana powierzchnia kondygnacji naziemnych to około 19 500 m². 
7. Budowa rozpoczęła się w listopadzie 2022 roku; planowane oddanie do użytku ma nastąpić w 2025.‍
8. Całość została zaprojektowana i zaplanowana w Vectorworks Architect. Koordynację modelu BIM wykonano w BIMcollab.

Drewno we wnętrzach — budowanie z naturą dla zdrowia i efektywności energetycznej

Użycie drewna we wnętrzach stwarza unikalny mikroklimat i ma aspekt biofilny. Kontakt z tym materiałem jest dobroczynny dla zdrowia człowieka. Budowanie z drewna jest też opłacalne. Według ArchDaily „w 2017 r. średnia cena m² budynku średniej wysokości w konstrukcji stalowej wynosiła 9289 zł za m², w betonowej 6976 zł za m², podczas gdy w drewnianej zaledwie 5335 zł za m².”

Dopełnieniem listy tych zalet jest trwałość drewna jako materiału budowlanego. Dobrze utrzymane może przetrwać setki lat. Zastosowanie innowacyjnych rozwiązań, takich jak m.in. drewno klejone krzyżowo (CLT), drewno klejone warstwowo (glulam) i drewno spajane gwoździami (NLT), pozwala na wznoszenie budynków drewnianych, które są znacznie wyższe i trwalsze niż kiedykolwiek.

Jednym z rozwiązań korzystających z technologii zrównoważonych w projekcie BERN 131 jest starannie zaplanowany system HVAC, który projektant Florian Lünstedt z Atelier 5, opisał w ten sposób:

„Koncepcja technologii budynku została opracowana tak, aby zużywać jak najmniej energii zarówno do wentylacji, ogrzewania, jak i do chłodzenia. Atrium w centralnej części budynku służy jako «komora wyciągowa». Dzięki temu do przepływu powietrza potrzeba znacznie mniej energii. Cała masa budynku wykorzystywana jest do akumulacji ciepła i chłodu. Skorupa obiektu jest dobrze izolowana, co minimalizuje straty energii w zimie. Inteligentne sterowanie osłonami przeciwsłonecznymi pozwala osiągnąć zyski ciepła z energii słonecznej zimą i ograniczyć je latem. Dodatkowo wszędzie tam, gdzie to możliwe, zamontowano panele fotowoltaiczne. Znajdują się one zarówno na dachu, jak i na parapetach elewacji”.

Pracownia Atelier 5 używa programu Vectorworks w codziennej pracy. Wykonują w nim zarówno koncepcje przestrzenne, jak i analizy i dokumentację techniczną. 

Realizacja tak dużego projektu jak BERN 131 wymaga niezawodnych narzędzi do przeprowadzenia całego procesu, do projektowania i wymiany danych. W tym zakresie Atelier 5 również oparło się na zaawansowanej technologii do modelowania informacji o budynku (BIM), jaką oferuje program Vectorworks Architect.

„Dzięki inteligentnym narzędziom dostępnym w Vectorworks można znacznie przyspieszyć, uprościć i usprawnić cały proces.” Florian Lünstedt, architekt w Atelier 5

„Strukturyzacja kondygnacji za pomocą poziomów i warstw umożliwia tworzenie realistycznego modelu, w którym można szybko wprowadzać korekty, nanosić poprawki lub dokonywać zmian” — dodaje Florian Lünstedt.

BIM – niezbędny przy dużych inwestycjach budowlanych

Dzięki zastosowaniu BIM wdrożono standardy komunikacyjne, opracowano koordynację i zautomatyzowano wiele procesów, które znacznie usprawniły powstanie obiektu BERN 131.

Zastosowanie technologii BIM było wymogiem zamawiającego. W toku powstawania projektu stworzono model koordynacyjny. Na jego podstawie firma architektoniczna wygenerowała dokumentację techniczną, rzuty, przekroje i elewacje, a także stworzyła różne wizualizacje w celu sprawnego komunikowania się z zainteresowanymi stronami. Przy użyciu tego samego modelu deweloper, Losinger Marazzi, obliczył ilości materiałów i dokonał obmiarów i kalkulacji kosztów niezbędnych do koordynacji i przetargów.

„Praca z BIM była niezbędna w tym projekcie” — wspomina Anna Trifari, menedżer BIM w projekcie BERN 131

„Kształt i struktura budynku są bardzo złożone, dlatego model 3D był konieczny do sprawnej komunikacji, do wyjaśnienia i zilustrowania wielu problematycznych zagadnień. W projekcie brało udział wielu różnych konsultantów i wykonawców, którzy musieli szybko rozumieć sytuacje i wymieniać informacje bez utraty danych. Użycie BIM było konieczne” — kontynuuje Anna Trifari, menedżer BIM w projekcie BERN 131 — Bezkolizyjną komunikację z partnerami zapewniło użycie plików IFC. Modele były eksportowane z Vectorworks i importowano do niego, w obu kierunkach działało to tak samo sprawnie.” 

Firma Atelier 5 używała formatu pliku IFC (Industry Foundation Classes) do współpracy z konsultantami. Korzystając z Vectorworks, eksportowano modele dla poszczególnych branż w formacie IFC i zwrotnie importowano dane IFC już wykonanych opracowań. Do zarządzania kwestiami problematycznymi wykorzystano format BCF (BIM Collaboration File). „Bezpośredni import plików BCF do Vectorworks i edycja kolizji z poziomu programu są bardzo przydatne i łatwe w użyciu” — powiedziała Trifari.

„Praca z modelem w Vectorworks jest bardzo przyjemna, a narzędzia są dobrze opracowane. W chwili obecnej to podstawowy program, którego używamy w naszym biurze, szczególnie do nowych projektów” — kontynuuje Anna Trifari, menedżer BIM w projekcie BERN 131. „Możliwość obejrzenia projektu w postaci modelu pomaga lepiej i szybciej zrozumieć zawiłe zależności. Poza tym oszczędzamy wiele czasu, korzystając ze specjalistycznych narzędzi, automatycznie tworząc przekroje i widoki, a potem generując całą dokumentację”.

Chciałbyś rozpocząć pracę z BIM, ale nadal masz wątpliwości? Przeczytaj publikację na blogu, w której eksperci Design Express obalają trzy największe mity o BIM-ie.

Więcej o Atelier 5

Szwajcarskie biuro Atelier 5 istnieje na rynku od 1955 roku. „Atelier 5” odnosi się do historii firmy założonej przez pięciu architektów: Erwina Fritza, Samuela Gerbera, Rolfa Hesterberga, Hansa Hostettlera i Alfredo Piniego. W latach 1955-1962 firma zaprojektowała Halen Estate, osiedle mieszkaniowe, które jest obecnie wpisane na listę szwajcarskiego dziedzictwa kulturowego. Od 2022 roku firmą zarządza czterech partnerów: Gabriel Borter, Gianni Chini, Florian Lünstedt i Franco Petterino.

Ich projekt BERN 131 został wybrany jako projekt ilustrujący możliwości wersji 2023 programu Vectorworks Architect.

Możesz poznać więcej prac Atelier 5, odwiedzając ich portfolio online. Właściciel: Swiss Prime Site – www.sps.swiss Realizacja projektu/wyłączny wykonawca: Losinger Marazzi AG – www.losinger-marazzi.ch Architekci: Atelier 5 Architects and Planners – www.atelier5.ch