Staro mestno jedro nemškega mesta Bamberg, ki je od leta 1993 na Unescovem seznamu svetovne dediščine, zaznamujejo ozke ulice, srednjeveške lesene hiše in njegova zgodovina katoliške nadškofije. Številne stavbe so spomeniško zaščitene. Kljub temu pa je treba te zgodovinsko pomembne objekte renovirati. Tak primer je šola Maria Ward, ki jo vodi nadškofija Bamberg, katere začetki segajo v leto 1717. Šolski kompleks je od leta 2021 v popolni prenovi. To je vključevalo rušenje delov kompleksa stavb iz 70. let prejšnjega stoletja ob ulici Edelstrasse, ki so bili nadomeščeni z novimi stavbami. Te nove stavbe so neposredno povezane z zaščitenimi zgodovinskimi stavbami. Strehe iz betona, ulite na mestu, z večplastnimi, razpokanimi površinami in svetle, vidne betonske arkade so še posebej presenetljive arhitekturne značilnosti, hkrati pa so izziv z vidika opažnega inženirstva, zato se je gradbeno podjetje Riedel Bau za rešitev obrnilo na podjetje Doka.
Digitalno načrtovanje kompleksnih strešnih konstrukcij
Na šoli Maria-Ward bodo v prihodnje pod eno streho združeni "realna" gimnazija, gimnazija in celodnevna šola. Tako imenovani »Mlajši šolski objekt« (gradbeni sklop C) in novogradnja ob ulici Edelstraße (gradbeni sklop Q) bosta dobila masivni strešni sistem iz betona, imenovan »sarkofagni pokrov«.
Projekt arhitekturnega biroja H2M Architekten iz Münchna/Kulmbacha predvideva dvokapno streho s številnimi lomljenimi ploskvami različnih naklonov. »Načrtovanje in izvedba opažnega sistema za takšno streho s konvencionalnimi metodami bi bila zelo časovno in stroškovno zahtevna,« pojasnjuje Martin Schmid, eden izmed inženirjev podjetja Doka na projektu. »Da logističnega izziva v zelo ozkih in zavitih ulicah starega mestnega jedra, kjer je na voljo malo skladiščnega prostora, sploh ne omenjamo,« dodaja Schmid.
Zaradi kompleksnosti projekta in zelo tesnega časovnega roka je bilo Doka tehnologom hitro jasno, da je takšen gradbeni sklop najbolje načrtovati na osnovi BIM-a. S 3D-modeliranjem v programu Revit je nastal realističen prikaz postavitve opaža v smislu digitalnega dvojčka, ki je odgovornim na gradbišču omogočil jasno predstavo o opažni rešitvi.
Doka je v Revitu izdelala tudi pripadajoči načrt montaže. »Tako smo lahko izvedbo ves čas primerjali z modelom, kar je naši ekipi zelo pomagalo,« pravi Alexander Enderes, odgovorni vodja projekta pri podjetju Riedel Bau AG. »Poleg tega smo s pomočjo modela bistveno lažje in hitreje določili količino opažnih površin. Na splošno je bila kakovost podatkov, ki nam jih je posredovala Doka, resnično impresivna,« dodaja Enderes.
Načelo sestavljivega opažnegasistema
Konstrukcija, ki so jo strokovnjaki za opaže podjetja Doka predvideli v svojem BIM modelu za streho, je temeljila na oštevilčenem sestavljivem opažnem sistemu, ki je natančno ustrezal geometriji posameznih strešnih površin. Osnovo je predstavljala podkonstrukcija iz podpornega odra Staxo 40 in nosilnega opaža Top 50. Na njihove prečke in stene so bila na točno določenih mestih nameščena ustrezna oblikovana lesena rebra in šablone, ki jih je vnaprej izdelala proizvodna ekipa podjetja Doka na podlagi BIM-modela.
V ta lesena rebra, v katera so bile ustrezne odprtine že vnaprej natančno izrezkane, je morala gradbena ekipa na gradbišču le še vstaviti nosilce H20 in jih prekriti z opažnimi ploščami. Za površine, ki so bile premajhne za uporabo nosilcev, je Doka ekipa za netipične opaže izdelala natančno odmerjene lesene opažne elemente. Sestavljivi opažni elementi so bili na gradbišče dobavljeni v posameznih delih, kar je omogočilo optimalen izkoristek transportnih kapacitet tovornjakov. Za montažo je gradbišče prejelo natančna navodila za sestavljanje, v katerih so bili vsi deli oštevilčeni in opremljeni z natančno navedbo njihovega položaja, zato ni bilo možnosti za zamenjavo. »To je bil najboljši sistem, kar so nam jih ponudili. Veseli smo, da smo se odločili zanj, saj bi vse druge rešitve pomenile dodatno delo na gradbišču,« pravi Enderes.
Po enakem načelu sestavljivega opažnega sistema je bil izveden tudi »sarkofagni pokrov« na »mlajšem šolskem objektu«. Tudi ta je imel več poševnih strešnih površin, čeprav niso bile tako kompleksne in razgibane kot streha novogradnje.
Monolitno betonirani arkadni loki
Nova šolska stavba iz vidnega betona se odlikuje po s svetlobo prežetih hodnikih in prostorih, zasnovanih kot odprta območja za učenje in medsebojno izmenjavo. Svetlo in prijetno vzdušje ustvarjajo predvsem veliki arkadni loki, usmerjeni tako proti šolskemu notranjemu dvorišču kot tudi proti hodniški strani. Loki z enostransko (gradbeni sklop C) oziroma dvostransko (gradbeni sklop Q) zožitvijo po 10 cm imajo premer več kot 3,00 m. Naslonjeni so na zelo vitke stebre širine približno 0,50 m. Zato je bilo treba v konstrukcijo stebrov vgraditi veliko armature, kar je povečalo zahtevnost načrtovanja opažev (in betoniranja). Dodatni izziv je predstavljalo dejstvo, da je bilo treba loke in stebre betonirati monolitno.
Da bi dosegli ostre robove in optimalno kakovost površin, je Doka zasnovala posebej prilagojen opažni koncept. Zlasti razopaževanje lokov z dvostransko zožitvijo se je zdelo problematično, vendar so tehniki podjetja Doka v sodelovanju s svojo ekipo za netipične opaže znova našli praktično rešitev. Uporabili so posebej izdelane tridelnе opažne loke, med katerimi je bila majhna reža, ki je omogočala lažje razopaževanje. K lažjemu razopaževanju je pripomoglo tudi betoniranje treh in pol lokov v enem taktu.
Na mestih, kjer se je betoniralo ob obstoječo stavbo oziroma zaščiteno zgodovinsko fasado (gradbeni sklop C), je bilo treba v beton vgraditi toplotno izolirane nosilne priključne elemente za prekinitev toplotnega prehoda, kar je bilo treba ustrezno upoštevati tudi pri načrtovanju opažev.
»Arkadni loki z vidika opažev zagotovo niso bili mačji kašelj. Toliko bolj smo zadovoljni s konceptom podjetja Doka, s katerim je bilo sodelovanje vedno produktivno in partnersko,« pravi Enderes.
Do pomladi 2027 naj bi bila stavba v celoti dokončana. Takrat bo v mestu z bogato katedralno dediščino stal eden najsodobnejših šolskih kompleksov na Bavarskem, ki bo predstavljal simbolno združitev tradicije in napredka.