Katedra Sagrada Familia Antoniego Gaudiego w Barcelonie ma zostać ukończona w 2026 roku, sto lat po śmierci swojego twórcy. W momencie, gdy jego projekt został zrealizowany w ok. 60 procentach, do prac dołączyła firma Arup, znana z takich pereł architektury jak Opera w Sydney, Centre Pompidou w Paryżu czy najdłuższy na świecie most Hongkong-Zhuhai-Makau. Dzięki rozwiązaniom, które pomógł stworzyć Arup udało się opracować efektywniejszy sposób budowy pozostałych sześciu wież.

14 marca br. w Warszawie o niskoemisyjnych rozwiązaniach zastosowanych w katedrze opowiedział Tristram Carfrae, wiceprezes firmy Arup kierujący zespołem pomagającym ukończyć Sagradę Familię oraz inżynier stojący za wieloma nagradzanymi budynkami, w tym Water Cube na Igrzyska Olimpijskie w Pekinie w 2008 r. Wprowadzone w budynku rozwiązania zmniejszające emisyjność obrazują rozwijający się trend w budownictwie, który już teraz możemy obserwować także w wielu innych ważnych obiektach, jak most Van Brienenoord w Holandii, gdzie w trakcie renowacji uda się wykorzystać ponownie aż 3200 ton stali czy The Burrell Collection w Glasgow, w którym podczas modernizacji odzyskano ponad 16 ton szkła.

Sagrada Familia w kamiennej oprawie

Fundacja Sagrada Familia zwróciła się do Arup o pomoc w pozostałym projekcie konstrukcyjnym, w szczególności o projekt konstrukcji pozostałych sześciu wież, poświęconych czterem ewangelistom, Matce Boskiej (Mare de Deu) i Jezusowi Chrystusowi. Wieże mogły jednak okazać się zbyt ciężkie dla fundamentów i krypty poniżej. Inżynierowie Arup opracowali więc schemat wykorzystujący sam kamień jako strukturę, co zmniejszyło ciężar wieży.

Wprowadzenie rozwiązania pozytywnie wpłynęło też na koszty budowy, przyspieszyło program i zmniejszyło emisyjność prowadzonych prac poprzez skrócenie działań wykonywanych na budynku i ograniczenie zużycia materiału. W projekcie wykorzystano wstępnie sprężone elementy kamienne (pre-stressed stone masonry panels) jako podstawowy element konstrukcyjny. Umożliwiło to wytwarzanie gotowych elementów, transport na miejsce i łatwy montaż. Dzięki temu elementy są osobno modelowane i składane jak klocki lego. Zainstalowanie panelu o szerokości 5x4 m zajmuje około 30 minut. Rozwiązanie to wzmacnia także konstrukcję w przypadku ewentualnych trzęsień ziemi lub silnych wichur.

Zrównoważone projektowanie globalnym trendem

Wraz z rosnącą istotnością dekarbonizacji, w branży budowlanej coraz częściej stosowane są przyjazne dla środowiska rozwiązania. Dotyczy to nie tylko budowy nowych obiektów, ale także renowacji już istniejących. Przykładem takich działań może być projekt modernizacji mostu Van Brienenoord w Holandii, który jest jednym z najdłuższych mostów łukowych w Europie. Podczas renowacji zostanie maksymalnie wykorzystana dotychczasowa konstrukcja, aby wydłużyć żywotność kluczowego elementu infrastruktury, a jednocześnie zminimalizować ilość odpadów i skrócić czas zamknięcia odcinka drogi. Nowy, 6-pasmowy most będzie montowany poza terenem budowy i instalowany w częściach. Dzięki temu uda się wykorzystać ponownie aż 3200 ton stali. To przykład jednaj z najbardziej zrównoważonych strategii modernizacji. W projekcie tym brał udział także polski zespół Arup, który przygotował modele 3D, skracające zakłócenia ruchu do 6 tygodni. Działania modernizacyjne nad Van Brienenoordbrug mają rozpocząć się latem 2025 r. i potrwać do 2027 r.

Innym przykładem przyjaznej dla środowiska modernizacji jest projekt The Burrell Collection w Glasgow. Struktura muzeum z lat 80. spowodowała szereg problemów środowiskowych, dlatego poddano go renowacji i jednocześnie zachowano maksymalną ilość oryginalnych materiałów. Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom odzyskano ponad 16 ton szkła, które zostało przetworzone na nowy materiał do wykorzystania w budowie. Ponownie użyto także ponad 4,5 km konstrukcji przeszklenia, oszczędzając 8,5 tony aluminium.

– Wdrażanie przyjaznych dla środowiska rozwiązań w już istniejących obiektach, a w szczególności zabytkach i kluczowych elementach infrastruktury będzie coraz popularniejsze. Obiekty te muszą być w stanie sprostać nadchodzącym wyzwaniom wiążącym się ze zmianami klimatu, a jednocześnie renowacja już istniejących budynków jest mniej emisyjna, więc sprzyja procesowi dekarbonizacji. Z analiz Arup wynika, że tworzenie nowych konstrukcji może charakteryzować się emisjami dwutlenku węgla wyższymi nawet o 180 proc. i ogólnymi emisjami gazów cieplarnianych wyższymi o 47 proc. w porównaniu do modernizowanych budynków, licząc emisje w całym okresie eksploatacji – Łukasz Rakowski, Building Services Director w Arup.

Dekarbonizacja w budownictwie staje się kluczowym elementem w procesie zrównoważonej transformacji. Globalna temperatura jest średnio o 1,2 stopnia Celsjusza wyższa od poziomu przedindustrialnego, co sprawia, że jesteśmy w momencie ważnych i trudnych zmian.[2] Konieczne jest bardziej przemyślane kształtowanie infrastruktury energetycznej, transportowej, ale także obiektów rewitalizowanych oraz tych, które są jednocześnie zabytkami. Doskonałym przykładem jest Sagrada Familia. Nagranie prezentujące proces umieszczania centralnych wież kościoła w ramach bardziej zrównoważonego projektu można zobaczyć pod linkiem: https://www.youtube.com/watch?time_continue=50&v=D1OJr2WipaI&embeds_referring_euri=https%3A%2F%2Fwww.arup.com%2F&embeds_referring_origin=https%3A%2F%2Fwww.arup.com&source_ve_path=MjM4NTE&feature=emb_title

[1] ONZ, 2020 Global Status Report for Buildings and Construction: Towards a Zero-emission, Efficient and Resilient Buildings and Construction Sector

[2] World Meteorological Organization, Climate change indicators and impacts worsened in 2020, https://wmo.int/news/media-centre/climate-change-indicators-and-impacts-worsened-2020