Кулата Агбар

eдна от емблемите на модерна Барселона

Кулата Агбар, или Torre Agbar, е третата по височина сграда в Барселона, след Hotel Arts и Torre Mapfre, с височини съответно 154 и 157 метра. Със своите 144 метра, Torre Agbar се извисява на централно място не само за бившата индустриална зона Poblenou, но и за целия град, на място, където се пресичат трите основни пътни артерии на Барселона – булевардите Gran Vía, Diagonal и Meridianа. Кулата бележи трансформацията на една силно индустриализирана част от Барселона в технологичен и иновационен център.

Строителството започва през 1999-та година и завършва през 2005-та година по поръчка на водната компания на Барселона – Agbar, в отговор на желанието й за сграда, чиято структура да бъде адаптирана към развитието и новата визия за града, като същевременно трябва да отговаря на изискванията, свързани с разрастването на компанията. Архитектурният проект е дело на френският архитект Jean Nouvel (Ateliers Jean Nouvel) в сътрудничество с Fermín Vázquez (b720 Arquitectos). Цялостният дизайн на сградата съчетава различни архитектурни концепции, а резултатът е внушителна конструкция от стоманобетон, прорязана от над 4 500 отвора за прозорци и покрита със стъклена фасада.

Архитектура
Архитектът Jean Nouvel обяснява, че визията на кулата е силно повлияна от едни от най-представителните символи на каталунската култура. От една страна това са творбите на известният испански архитект – модернист Antoniо Gaudí. В знак на почит към творчеството му, сградата кореспондира с може би най-известната творба на Gaudí – катедралата Sagrada Familia, чиито камбанарии представляват високи кули. За целта, на северната фасада на Torre Agbar, отворите за прозорци са специално проектирани без прегради, с оглед постигането на оптимална гледка към цялата катедрала. От друга страна, геометрията на кулата Агбар препраща към скалните образувания в най-святото място на територията на Каталуния – националният парк Монсерат, който се намира в близост до Барселона. Това допълнително акцентира към идеята на архитекта за създаването на една модерна сграда, вдъхновена от природата, подобно на архитектурата на Gaudí. Torre Agbar съчетава концепцията за устойчивост на биоклиматичната архитектура с дизайна на една естествена структура, издигаща се от земята, подобно на гейзер, на какъвто често кулата е оприличавана. За Nouvel сградата не е просто една кула или небостъргач, а е една нова форма, израстваща в центъра на обичайно спокойния град Барселона. Концепцията на архитекта е за напълно различна форма от общоприетите за високи сгради в повечето градове по света. Кулата наподобява течна маса, извираща като гейзер под постоянно, точно изчислено налягане. Гладката и непрекъсната повърхност на фасадата, която същевременно е светла и прозрачна, поражда усещането за вода, а материалите се разкриват в различни нюанси на цвета, в зависимост от светлината. Кулата Агбар олицетворява съчетанието на две противоположности – лекотата и светлината на стъклото, което покрива фасадата под формата на ламели с размери 120х30cm и тежестта на масивната стоманобетонова конструкция. По-голямата част от обитаемото пространство е съсредоточено между ядрото и фасадата, без вътрешни колони. Общо надземните етажи са 34, 28 от които са офис – пространства, 3 са технически етажи, на един от етажите има кафене, един етаж е отделен за многофункционални зали, а най – горната част на последния етаж служи за наблюдение и предоставя панорамна гледка на града. Подземните етажи са общо четири, на два от тях са разположени аудитории за 316 човека, както и сервизни помещения. Останалите два подземни етажа са отделени за паркинги. Сградата разполага с 11 асансьора, включително един сервизен асансьор и два асансьора за подземните нива.

Конструкция
Кулата е изградена от два основни модула – плътно вътрешно стоманобетонно ядро и един периферен модул, също от стоманобетон. Двата модула са с овална форма, не са концентрични и са покрити с купол от стъкло и стомана. В действителност кулата не е с кръгла, а е по – скоро с елипсовидна форма. Стоманобетонната част е покрита с алуминиеви плочи, които придават цвят на цялата сграда. Външната стъклена фасада се състои от отделни стъклени панели и лакирани алуминиеви листове, които покриват бетона. Панелите са с различен наклон и степен на прозрачност, като по този начин се създава игра със светлината, в зависимост от часа през деня и сезона. Специфичната форма, наподобяваща куршум, е образувана именно от двата концентрични цилиндъра, които започват от 26-ия етаж и завършват с лекия стъклен купол. Във вътрешния цилиндър са разположени вътрешното ядро, асансьорите и стълбищата. От партера до 18-ия етаж сградата е напълно права. От 19-ия до 26-ия етаж стоманобетонната конструкция постепенно се накланя до 26-ия етаж, където прекъсва и до горната част продължава стъклен купол със стоманена носеща конструкция. Последните шест етажа се състоят от конзолно окачени бетонови плочи, напрегнати след бетонирането. Вътрешният стоманобетонен цилиндър е с дебелина 45cm при основата и 25cm в горната част. Външният цилиндър е с дебелина 50cm в основата и 30cm в горната част. Стените на подземната част са с дебелина 60cm. Фундирането е пилотно и достига на дълбочина до 25m. По външната стена, която отговаря на външния периметър, са изпълнени над 4000 отвора, всеки от които отговаря на различен вид прозорци. Отворите наподобяват своеобразна мрежа от модули, като на пръв поглед са случайно подредени. Именно поради тази причина се налага външният периметър да представлява стоманобетонова стена, тъй като не могат да бъдат конструирани равномерни вертикални елементи, които да предават товарите към основата. Двата стоманобетонни модула са свързани помежду си посредством радиално разположени стоманени греди с отвори, които позволяват по – гъвкаво разполагане на инсталациите. Предвид факта, че конструкцията на сградата се състои от два цилиндъра, единият от които е с по – малки размери и се съдържа в другия, хоризонталните усилия се поемат от периферията, чиито инерционен момент е много по – голям от този на ядрото. Също така, стройността на кулата може да бъде определена като умерена, което в допълнение към елипсовидната форма, означава, че хоризонталните усилия, породени от вятър не са меродавни за цялостната устойчивост на кулата. В същото време, усилията от сеизмичните въздействия, за които е осигурена сградата, в съответствие с действащите в Испания по време на строителството норми и стандарти, се оказват по – малки от ветровото натоварване. Предвид особената геометрия на сградата, особено на периферния цилиндър, който е с множество различни отвори за прозорци, монтажа на армировката се оказва предизвикателство. На практика е приложена система от армировъчни клетки с широчина равна на основния избран модул – 92.5cm, които впоследствие се снаждат с останалата част от армировката в стените и се подсилват с допълнителна армировка на местата с максимални усилия. Всяка клетка се състои от десет модула и се монтира върху изпълнената на място конструкция, с кривина съответстваща на необходимия радиус. Най- същественият елемент от конструкцията на стените се среща например на местата, където се съединяват два модула за прозорци. Елементът представлява стабилен кръст от стомана, поемащ натоварването от горните клетки, което от своя страна чрез дюбелна връзка от автоматично заварени дюбели (посредством заваръчен апарат тип „Нелсон”) се концентрира и предава към долната част. От там усилията отново се преразпределят към стоманобетона. посредством аналогична дюбелна връзка. Материалите при този особен тип връзка са оразмерени в еластичен стадий. За подпомагане поемането и впоследствие разпределянето на усилията, са използвани допълнителни стоманени елементи, наклонени под ъгъл 45º към кръстовидния елемент, както в горната му част, така и в долната, като на някои места това се постига с валцувани профили тип НЕВ, разположени по аналогичен начин. Един от важните допълнителни товари по време на строителството, който е взет предвид на етап проектиране е натоварването от крановете. За поемането му се налага част от укрепващите греди, които свързват ядрото със стоманобетоновата периферия на сградата да бъдат монтирани по-рано от необходимото предвид взаимодействието между двете части на сградата.

Преди подробното изчисление на конструкцията на кулата Агбар, инженерният екип, съвместно с екипа от архитекти, установяват точното местоположение и геометрия на всички отвори за прозорци, въз основа на което са определени критериите за предаване на товарите в конструкцията и разпределението на конструктивните елементи. След това е направено подробно изследване на сградата, осъществено по метода на крайните елементи, като за целта първоначално е изследван дискретизиран триизмерен модел на конструкцията в еластичен стадий. След това, след като вече веднъж са установени областите с най-голяма концентрация на напреженията, е направено изследване в нелинеен стадий с по-усъвършенствани крайни елементи. При изчисленията и определянето на армировката са взети предвид и усилията от втори ред.

Технология на строителството
Стоманобетонната част на сградата е изградена на принципа на катерещия се кофраж. Предварително сглобени кофражни панели са повдигани до проектното ниво и впоследствие са запълвани със стоманобетон. По време на строителството, позицията на кофража е коригирана на всеки 10cm. За вътрешното ядро е използван окачен за металната конструкция кофраж, който е бил отделен от външната част, тъй като работните платформи не могат да се изкачат до върха на купола. Поради тази причина в тази част стените са замонолитени с плочите впоследствие. Вътрешният кофраж от външната страна се изкачва нагоре заедно с платформите. По време на цялото строителство, изграждането на вътрешното ядро изпреварва външната стоманобетонова част с един етаж. Първоначално, със системата катерещ кофраж PERI ACS, са изпълнени цилиндричното ядро и фасадните стени. След това са изпълнени и етажните плочи. Едно от предизвикателствата по време на строителството се оказва позиционирането на закотвящите устройства за системата катерещ кофраж, предвид неравномерно разпределените отвори за прозорци. Използваната система позволява напредък на строителството, при който за 5 дни е завършен един цял етаж. В допълнение към кофража и работните скелета, строителят използва платформите ACS- P, а катерещият кофраж PERI ACS 100 е използван за цялата сграда.

Материали
Кулата Torre Agbar се състои от две плътни стоманобетонни части – централна и периферна, свързани помежду си посредством радиално разположени греди. Периферната част е покрита първо с един слой оцветени в земни тонове, синьо, зелено и сиво, лакирани алуминиеви плочи, чиито цвят избледнява по височина, придавайки характерният облик на сградата в светлите часове на денонощието. Следващият слой, който покрива фасадата, се състои от стъклени панели, като панелите от северната страна са различни от тези по южната. Тези от север са полупрозрачни, докато тези от южната страна са напълно прозрачни. Стъклените панели са подвижни, като могат да бъдат преориентирани, в зависимост от метеорологичните условия – например светлина и вятър. При строителството на сградата са използвани общо 25 000m3 бетон, 250 000 кг стомана, 59 619 стъклени панела, 4 500 прозореца и са комбинирани 40 различни цвята.

Интериор
Кулата Агбар има обширно фоайе, като пространството се използва оптимално. Интериорът на офис площите е напълно освободен от колони, етажната височина е 2.60m. Офисите са снабдени с двоен под със свободна височина 15cm, който благодарение на конструкцията си от поцинкована стомана, може да издържи натоварване от 1.5 кг/м2, а окаченият таван шумоизолира помещенията. Осветлението е вградено в тавана, включително и в общите части. Сградата е оборудвана с аварийно осветление, както и с осветителни тела с датчици за движение. Противопожарната система е централизирана, като спринклерната инсталация е разположена в тавана. Окабеляването и електрическите кутии са инсталирани в пода. Интериорният дизайн е в унисон с раздвижения и цветен екстериор. Остъклените офиси с фиксирани и накланящи се прозорци, модулното обзавеждане и системата за осветление с датчици за движение и инфрачервено дистанционно управление са сред забележителните характеристики на интериора на сградата.

Осветление на фасадата
Друга отличителна характеристика на сградата е нощното й осветление. За целта фасадата е оборудвана с 4 500 LED осветителни тела, които позволяват генерирането на светещи изображения. Контролът на декоративното осветление на кулата Агбар се осъществява от специална система, която захранва независимо всяко едно от осветителните тела. Благодарение на усъвършенстван хардуер и софтуер, системата позволява генерирането на 16 милиона цвята, включително с функция за преливане, без закъснения и с поразителен ефект. Осветяващата системата е проектирана като отворена и може да работи с осветителни тела, на който и да е производител. Благодарение на забележителното си осветление, сградата е част от много различни събития, които се провеждат в града, като например седмицата на модата в Барселона, Денят на водата, Световният ден на околната среда и много други.

Биоклиматична архитектура и опазване на околната среда
Биоклиматичната архитектура на кулата Агбар позволява на сградата да се адаптира към околната среда и с минимално замърсяване, демонстрира изключителна чувствителност към въздействието върху природата. Този тип архитектура използва климатичните условия и климата за намаляване консумацията на енергия и подобряване на условията за обитателите на сградата. Кулата разполага с над 4 000 прозореца, които усилват максимално естествената вентилация и намаляват разходите, благодарение на оптималното използване на слънчевата светлина. Една от ключовите характеристики – нощното осветление на фасадата, използва 4,500 RGB LED осветителни тела, които са контролирани с помощта на компютър и позволяват генерирането на светлинни изображения. Разходът на енергия за климатизация е сведен до минимум, благодарение на температурни датчици, разположени по фасадата на сградата, които регулират отварянето и затварянето на стъклените панели. Регулирането на въздушния поток и естествената вентилация се увеличават посредством двоен стъклопакет в купола. Това, също така допринася за намаляване на темепратурата в сградата, благодарение на въздушната възглавница, която се създава. Движението на асансьорите се оптимизира с помощта на компютърна система, с оглед намаляване на излишния разход на енергия. Енергията, която сградата генерира от слънцето, благодарение на част от стъклените панели по южната фасада, които са фотоволтаични, възлиза на 25.11%. При строителството не са използвании материали, съдържащи формалдехид, азбест и олово, особено при боите, а охлаждащата система не съдържа хлорофлуоровъглеводороди, за да не вреди на озоновия слой. Всеки етаж разполага с до 27 различни климатични зони, контролирани от специална система с температурни сензори, система за контролиране на влажността, както и централна система за управление, която регулира и оптимизира процесите, в зависимост от заетостта на сградата или външните условия.