W październiku 2016 r., po blisko 10 latach, ponownie otwarto warszawską Halę Koszyki. Koncepcja przebudowy tego historycznego obiektu, uwzględniająca także realizację trzech dodatkowych budynków o przeznaczeniu komercyjnym i handlowym, została opracowana przez Griffin Real Estate we współpracy z pracownią JEMS Architekci. Wykonaniem projektów instalacji zajmowali się inżynierowie BuroHappold – warto się przyjrzeć, jakim wyzwaniom musieli przy tym sprostać.

W 1965 r. budynek Hali Koszyki został wpisany do rejestru zabytków. Podczas jego przebudowy i projektowania nowych instalacji było to – oprócz specyfiki obiektu – dodatkowym wyzwaniem dla nas, projektantów BuroHappold. Wiele rozwiązań musiało być zaaprobowanych przez konserwatora. W każdym razie: uczestnicząc w zagospodarowaniu na nowo warszawskiej Hali Koszyki, mieliśmy możliwość zastosowania zaawansowanych rozwiązań technicznych i jednocześnie zrozumienia wartości, które wynikały z zachowania historycznego charakteru tego wyjątkowego obiektu.
Zakres prac przy przebudowie Hali Koszyki, w które zaangażowane było BuroHappold, obejmował wykonanie projektów różnych instalacji: wentylacji i klimatyzacji, grzewczej i chłodniczej, wodno- analizacyjnej, tryskaczowej, elektrycznej i teletechnicznej. Aby zobrazować, jak bardzo złożone były te projekty, przyjrzyjmy się poniższemu zestawieniu. W Hali Koszyki zastosowano m.in.:

• 30 central wentylacyjnych, 70 wentylatorów oraz około 120 tłumików akustycznych;
• około 40 000 m² blachy – na potrzeby kanałów wentylacyjnych, w tym 8000 m² na poziomie budynku -2 oraz 18 000 m² na poziomie -1 (wartości te nie obejmują projektów aranżacji na potrzeby poszczególnych najemców);
• 5 wentylatorowych chłodnic powietrza (dry and spray cooler-ów);
• 65 pomp obiegowych w systemach ogrzewania i chłodzenia;
• około 15 km rur stalowych w instalacjach ogrzewania i chłodzenia (bez projektów aranżacji).

Jak ukryć instalację wentylacyjną?

Koncepcja projektu instalacji obejmowała wkomponowanie jej elementów w konstrukcję Hali lub ich ukrycie. Jednym z rozwiązań było zatem umiejscowienie szachtów dla instalacji wentylacji nawiewnej pasażu przy słupach czy nad witrynami sklepów. Wywiew z pasażu został z kolei ukryty za ceglanymi ścianami w pomieszczeniach komunikacji, tuż przy windach w środkowej części Hali. Innym rozwiązaniem, które miało służyć ukryciu instalacji, była realizacja wywiewu z lokali usługowych zlokalizowanych w obrębie hali na piętrze +1 – przez podwójne okna i dalej kanałami zlokalizowanymi pod płytą piętra +1. Podobnie było z kompensacją powietrza dla potrzeb oddymiania grawitacyjnego pasażu – ta również została ukryta za ścianą zrekonstruowaną z zabytkowych cegieł. Ze względu na ograniczoną przestrzeń oddymianie pasażu jest grawitacyjne, przy wykorzystaniu okien w świetlikach Hali. W celu potwierdzenia skuteczności tego rozwiązania, w ITB została wykonana stosowna symulacja.

Hala Koszyki wczoraj i dziś…

Zabytkowy budynek Hali Koszyki podczas przebudowy Hala Koszyki w pierwotnym kształcie to obiekt w stylu secesyjnym, wzniesiony na przełomie XIX i XX w. według projektu Juliusza Dzierżanowskiego. Inwestorem było miasto, które poprzez tę inwestycję chciało uporządkować handel (w tym poprawić warunki higieniczne) w tej części Warszawy. W czasie powstania warszawskiego obiekt został zniszczony i – jak wiele innych w powojennej Warszawie – wymagał odbudowy. Na przestrzeni lat wpisał się w krajobraz miasta i pełnił swoją funkcję do 2006 r. Wtedy to rozpoczęła się rozbiórka, a następnie odbudowa, której efekty możemy podziwiać obecnie. Dziś cały kompleks Hali Koszyki składa się z siedmiu budynków połączonych dwukondygnacyjną piwnicą. Bezpośrednio przy ul. Koszykowej znajdują się dwa budynki bramne, dalej, w głębi jest usytuowany główny budynek Hali Koszyki, a na tyłach – budynek Oficyny. Dodatkowo, z trzech stron Halę otaczają zupełnie nowe obiekty o przeznaczeniu komercyjnym i handlowym. Zabytkowy budynek Hali Koszyki podczas przebudowy

Jak wygospodarować potrzebne miejsce?

W całym kompleksie Hali znajdują się pomieszczenia o różnym przeznaczeniu: od pomieszczeń biurowych, przez powierzchnie handlowe (w tym najemca wielkopowierzchniowy) i usługowe różnego rodzaju (np. Restauracje z kompletnym zapleczem, ale także mniejsze powierzchniowo, 50-100 m², typu „fast-food”), a na dwukondygnacyjnym garażu podziemnym skończywszy. Tak duże zróżnicowanie funkcji, a także fakt, że kompleks tworzą oddzielne budynki, wymagało zaprojektowania wielu systemów wentylacyjnych. Głównym dostępnym miejscem do rozprowadzenia instalacji wentylacyjnej był poziom -1, o wysokości 4,85 m w świetle. Jego wykorzystanie postawiło jednak przed nami szereg wyzwań. Dużą część tego poziomu zajmuje supermarket. Jak się okazało, spód instalacji ogólnobudynkowych oraz instalacji bezpośrednio dotyczących najemcy, na znaczącym obszarze sali sprzedaży nie mógł być zlokalizowany niżej niż 3 m od powierzchni wykończonej podłogi, natomiast w drugiej części tej kondygnacji, w strefie dostaw, musiała być zapewniona minimalna wysokość 3,5 m względem wykończonej podłogi. Dostępną przestrzeń dla potrzeb prowadzenia instalacji dodatkowo ograniczały elementy konstrukcyjne budynku (belki, głowice słupów). Ponadto, tuż pod placem przed Halą Koszyki występowały obniżenia spowodowane donicami, które zmniejszały miejscami wysokość kondygnacji -1 do 3,70 m w świetle. Wspomniane ograniczenia oraz fakt, że z powodów komercyjnych nie było możliwe zlokalizowanie dodatkowego pomieszczenia technicznego pod obszarem Hali, sprawiły, iż wszystkie przebicia z poziomu -1 na parter musiały być zlokalizowane dokładnie w miejscach, które obsługiwały. Za takim rozwiązaniem przemawiało również to, iż na parterze obszar Hali był niejako odcięty od szachtów zlokalizowanych w częściach biurowych budynku – przez belki/ tarcze zlokalizowane na styku biur i Hali. Elementy te uniemożliwiały przejście instalacji bez znaczącego zaniżania wysokości pomieszczeń w świetle. W związku z tym część lokali ma dwa zestawy pionów instalacyjnych.

1. Hala Koszyki w nowej odsłownie	2. Podczas modernizacji zadbano o zachowanie historycznego charakteru obiektu
3. Wnętrze Hali – obiekt niezwykle wymagający pod względem oświetlenia, ogrzewania i wentylacji	4. Do użytku udostępniono powierzchnie handlowe, gastronomiczne, biurowe oraz garaż podziemny

To wszystko sprawiło, że koordynacja instalacji na poziomie -1 była dość skomplikowana i wymagała ścisłej współpracy wszystkich branż. Jednym z rozwiązań mających pomóc w koordynacji było ograniczenie ilości kanałów – w tym celu np. do kompensacji oddymiania w pasażu na poziomie -1 używany jest (częściowo) ten sam kanał, którym dostarczane jest powietrze do kompensacji oddymiania supermarketu. W związku z tym, że od samego początku mieliśmy świadomość, jak złożony będzie to projekt, całość prac była prowadzona przy użyciu współczesnych narzędzi projektowych wykorzystujących technologię 3D.

Zmiany w aranżacji

Musieliśmy się zmierzyć także z tym, że już na etapie projektu wykonawczego zmieniała się aranżacja samej Hali. Powstały dodatkowe lokale, m.in. oznaczone jako bar centralny. Wentylatornie zostały rozlokowane pod budynkami biurowymi, więc wszelkie dodatkowe instalacje musiały być rozprowadzone w garażu. W związku z ograniczoną przestrzenią, musiała powstać dodatkowa wentylatornia do obsługi tych lokali umiejscowiona pośrodku garażu na poziomie -2. Celem nadrzędnym była możliwość w miarę bezkolizyjnego rozprowadzenia nowych kanałów oraz by nowopowstałe przejścia instalacyjne mogły zostać zatwierdzone przez projektanta konstrukcji.

5. Kompleksowa przebudowa Hali Koszyki w ścisłym centrum Warszawy i w bliskim otoczeniu zabytkowych budynków	6. Przekrój przez kondygnacje – widok instalacji w 3D

7. Widok instalacji na parterze: a) rzeczywisty, na budowie; b) w 3D

W trosce o poziom hałasu

Nowo zaprojektowane budynki, wchodzące w skład kompleksu Hali, bezpośrednio przylegają do już istniejących budynków. Niezbędne było więc zapewnienie odpowiednio niskiego poziomu hałasu emitowanego przez nowoprojektowane instalacje. Właśnie z tego względu liczba urządzeń na dachu Hali została maksymalnie ograniczona. Wszystkie centrale wentylacyjne umieszczono na kondygnacjach podziemnych. Czerpnie zostały zaś zaprojektowane maksymalnie na wysokości drugiej kondygnacji i w taki sposób, aby nie były widoczne dla osób odwiedzających halę. Na dachach pojawiły się wyłącznie wentylatory wyciągowe, dry and spray coolery oraz wyrzutnie z central. Ponadto wszystko jest otoczone ekranem akustycznym.

Jak spełnić wymagania klimatyczne i cieplne?

W celu chłodzenia pomieszczeń w kompleksie Hali Koszyki zaprojektowano system wody lodowej. Rozległa instalacja wodna z centralnym źródłem wytwarzania chłodu musiała spełnić zróżnicowane wymagania klimatyczne obiektu.

8. Widok instalacji w garażu: a) rzeczywisty, na budowie; b) w 3D

Na dachach dwóch budynków biurowych umieszczono zraszane chłodnice wentylatorowe chłodzone powietrzem (dry and spray coolery), które ze względu na wysokie wymagania akustyczne zostały wyposażone w ciche wentylatory o płynnej regulacji wydajności. Czynnikiem roboczym jest woda z glikolem, która chłodzi agregaty wody lodowej zlokalizowane na poziomie -2 w pomieszczeniu pompowni. Mieszanina wody z glikolem została zastosowana m.in. po to, aby chronić instalacje przed zamarznięciem w okresie zimowym. Instalację chłodzenia podzielono na obiegi central wentylacyjnych, klimakonwektorów, chłodzenia płaszczyznowego oraz instalację odprowadzenia ciepła od obiegu technologicznego sprężarkowych pomp ciepła. Oddzielnym obiegiem jest również obieg chłodzenia serwerowni najemców z dedykowaną chłodnicą wentylatorową na dachu częścibiurowej budynku – w tym przypadku czynnikiem chłodzącym jest również woda z glikolem zasilająca nowe biura przylegające do Hali. Hala Koszyki wyposażona jest w węzeł ciepłowniczy podłączony do sieci miejskiej, zlokalizowany w części technicznej garażu, na poziomie -1. Ciepło z tego węzła jest wykorzystywane do realizacji trzech funkcji w budynku i zasila instalacje:

• centralnego ogrzewania,
• centralnej ciepłej wody użytkowej,
• ciepła technologicznego.

9. Widok maszynowni chłodu: a) rzeczywisty, na budowie; b) w 3D

Wytwarzany czynnik dostarczany jest do grzejników, klimakonwektorów, ogrzewania płaszczyznowego, nagrzewnic wcentralach wentylacyjnych, kurtyn powietrznych oraz aparatów grzewczo-wentylacyjnych. Wyjątkowym rozwiązaniem w obiekcie jest ogrzewanie i chłodzenie podłogowe w pasażu głównym. Zastosowanie w tym miejscu ogrzewania płaszczyznowego pozwoliło ograniczyć do minimum widoczność instalacji i urządzeń w zabytkowej Hali. Podobnie ogrzewane są „koszykowe” stragany, czyli pomieszczenia przy dziedzińcu od strony ul. Koszykowej, pełniące funkcję patio w okresie letnim. W całym obiekcie zastosowano armaturę regulacyjną dla instalacji grzewczych i chłodniczych nadzorowaną przez system sterowania budynku BMS, dzięki czemu zużycie energii zostanie zoptymalizowane.

Bilans termiczny

Warto dodać, że w celu wybrania optymalnych rozwiązań grzewczych i chłodniczych, kompleks Hali Koszyki był modelowany w programie obliczeniowym IES (Integrated Environmental Solutions Ltd.), umożliwiającym przeprowadzenie dynamicznej symulacji fizyki termicznej tego obiektu. Symulacja uwzględniała zmienność warunków atmosferycznych i warunków użytkowych, liczby odwiedzających, oświetlenia i pracy zainstalowanych urządzeń, wymianę ciepła przez przegrody, wpływ nasłonecznienia oraz wzajemne zacienianie się budynków. Bilans energetyczny uwzględniający zyski i straty wewnętrzne oraz sposób użytkowania pozwolił na obliczeniemaksymalnego obciążenia cieplnego i chłodniczego kompleksu Hali Koszyki.

O BuroHappold Engineering

BuroHappold Engineering jest niezależnym, międzynarodowym biurem projektowym, działającym od 40 lat. Jego projekty można spotkać na każdym kontynencie. Globalna społeczność inżynierów BuroHappold oferuje eleganckie rozwiązania dla budynków i miast, które mają na celu pokonanie istotnych, współczesnych problemów miejskich, współpracując przy tym z największymi międzynarodowymi biurami architektonicznymi, a także z takimi organizacjami, jak: Bank Światowy, ONZ czy UNESCO. Oddział w Polsce, założony w 1997 r. w Warszawie, zatrudnia obecnie ponad 120 inżynierów i konsultantów. Więcej informacji na stronie www.burohappold.com oraz na profilu na Twitterze:@burohappold.

Hala Koszyki uzyskała nominację do nagrody Property Design Awards 2017.

Autorzy: Olga Góral, Małgorzata Matuszewska, Łukasz Potyralski