Commerzbank Headquaters

Jedním z důvodů, proč získal roku 1999 Sir Norman Foster Pritzkerovu cenu byl i citlivý přístup jeho architektury k ekologii. Foster se snaží vyřešit problematiku vztahu architektura - příroda tím, že umožňuje jejich vzájemnou koexistenci a vzájemné pozitivní působení. Podobně jako další Fosterova německá realizace Reichstagu v Berlíně je i nové ústředí jedné z největších bank v Německu založeno na důsledně šetrném užívání energií spojených s provozem budovy. Foster mistrně situoval ve složité urbanistické situaci jednotlivé hmoty v souladu s vytyčeným programem budovy tak, aby bylo možné všechny kanceláře v bance přirozeně osvětlit a také přirozeně odvětrat.
Smělá nosná konstrukce mrakodrapu s Vierendeelovými nosníky vytváří uzavřený trojůhelníkovitý útvar, v jehož středu vytvořil Foster obří atrium, které funguje na principu komínu, jenž odsává znečištěný vzduch z kanceláří. Celý facility management budovy je propracován do posledního detailu. Velmi příjemná je rovněž veřejná část banky, která zapojuje celý komplex do organismu města a banka se tak stává jeho přirozenou a živou součástí.
Commerzbank ve Frankfurtu je jedním z vrcholných děl moderní architektury konce 20. století. Norman Foster na ní ukázal, kam se v současnosti ubírá high-tech a utvrdil nás o své genialitě.

V roce 1991 byla vypsána ve spolupráci s magistrátem architektonická soutěž na projekt výstavby nové budovy, s těmito hlavními kritérii: ekologičnost, v jejímž rámci je nutno dbát o energetickou optimálnost fungování budovy;
funkčnost, mj. vzhledem k tomu, že nová budova má sloužit přinejmenším desítky let
vzdušnost a prostornost řešení, hlavně pak pokud jde relativně o malé místnosti kanceláří
ekonomická stránka stavby budovy a pak jejího provozu
proveditelnost stavby z technického hlediska ("postavitelnost").
Samozřejmým hlediskem, jež bylo bráno v úvahu, byla i prestižnost, která je nezanedbatelná vzhledem k pozici zaujímané ústavem Commerzbank v německém finančnictví.
Soutěž proběhla ve dvou etapách a nakonec ji vyhrála anglická architektonická firma Foster and Partners, v jejímž čele stojí mezinárodně renomovaný architekt Norman Foster. Práce na stavbě nové budovy začaly ještě v roce 1991 a poměrně rychle postupovaly.

85 500 m² KANCELÁŘÍ

Komplex nové 36patrové výškové budovy Commerzbank se skládá z kanceláří ústředí banky, jež zaujímají plochu 85 500 m², apartmánů zabírajících celkem 4500 m² , pobočky banky, maloobchodních prostorů (2200 m²) a víceúčelového prostoru s aulou. Dále je jeho součástí velké vnitřní náměstí ("plaza"), jako místo setkávání a veřejných i kulturních služeb i se stravovacími možnostmi, veřejná pasáž vedoucí skrze novou budovu z Kaiserplatzu do Gross-Gallusstrasse. Je zde i parkoviště pro několik desílek aut a pro jízdní kola. K mrakodrapu funkčně patří ještě jedna budova v Kaiserstrasse, která však není nová, nýbrž zrestaurovaná; jde o několikaposchoďový objekt s hotelem, byty a krytým parkovištěm.
Nová banka, jako ostatně i stará, nižší, jež je od ní půdorysně v nejbližším místě vzdálena pouhých 10 m, se nalézá v srdci frankfurtské City na velmi exponovaném místě a má dobrou navaznost na městskou dopravu, neboť přímo na Kaiserplatzu je stanice metra.

OBESTAVĚNÝ PROSTOR ANEB ATRIUM

Nový mrakodrap má půdorys trojúhelníku se zaoblenými vrcholy na západní, východní a jižní straně, přičemž strany trojúhelníka jsou lehce konvexní (vypouklé). V rozích stojí vždy dvojice sloupů a kolem nich se v každém patře soustředí hlavní dění v budově, pročež pro ně bylo zvoleno označení "jádra". Jádra a prostory mezi nimi vytvářející zdola nahoru patra budovy, jsou seskupena kolem ústředního trojúhelníkového atria. Atriovou koncepci zvolil Foster kvůli prosvětlení celé budovy a maximálnímu využití přirozené cirkulace vzduchu v objektu.
Každé z 12 pater vytváří relativně uzavřený celek (vesnici) oddělenou od ostatních přepažením ze skla, oceli a hliníku. To proto, aby se zabránilo příliš silnému vzdušnému a tepelnému proudění v šachtě mezi třemi stranami budovy.
Celkem tedy jsou v mrakodrapu tři vesnice nad sebou. V každé z nich jsou tři zahrady o výšce čtyř pater. Jde tedy celkem o devět zahrad, a při pohledu na celou budovu zvenčí je vidět, že jsou zdola nahoru umístěny spirálovitě. Zahrady přitom nejsou pouhé výlohy, vyplňují vždy celý prostor mezi vnější stěnou budovy a atriem. Při pohledu zvenčí je navíc vidět, že tam, kde jsou umístěny zahrady, je fasáda budovy jakoby vtlačena dovnitř. Zahrady jsou tedy ve vertikálních prohlubních, a to vyvolává či zdůrazňuje dojem hloubky a plastičnosti.
I když je nový mrakodrap Commerzbank viditelný ve Frankfurtu na první pohled, jelikož je ze všech tamních výškových budov v současné době nejvyšší, architekt Foster přece jenom ještě zvýšil jeho nápadnost tím, že horní část objektu pokryl kombinací skla a hliníku anodizovaného stříbrem. Navíc je západní jádro budovy nahoře zakončeno 10poschoďovou konstrukcí, svého druhu "věží postavenou na vrcholu věže". Na ní je ještě umístěn 40m stožár.l s ním je budova vysoká 298 m.

18 VÝTAHŮ

Ve vstupní hale (lobby) banky o výšce tří pater směřují návštěvníci či pracovníci banky obvykle k některému z výtahů umístěných v jádrech budovy. Výtahy v severním jádru jezdí rychlostí 4 m.s-1 do 7. patra, výtahy v západním jádru rychlostí 5 m.s-1 do 19. patra a výtahy v jižním jádru rychlostí 6 m.s-1 do 36. patra. V 7 .a 19. patře se dá mezi výtahy přestoupit. Nosnost výtahových kabin je 1600 kg, resp. 21 osob, teplota v kabinách se pohybuje mezi 18 až 27 °C. Šest výtahů je panoramatických, tj. s prosklenými stěnami a s výhledem. Z celkového počtu 18 jsou dva výtahy určeny pro nákladní a požární účely.

KONSTRUKCE A POUŽITÉ MATERIÁLY

V otázce použití optimální konstrukce pro realizaci architektonického záměru se Foster spojil se stavebními firmami Ove Arup & Partner a Krebs und Kiefer. Ty se rozhodly pro konstrukci, jejíž hlavní, resp. nosné části jsou, jak už bylo naznačeno, v rozích objektu, čímž je zajištěna nejlepší možná stabilita. Rám ocelové konstrukce budovy je tvořen šesti megasloupy (vždy po dvou po stranách každého jádra) zhotovenými z oceli a vyztuženého betonu. Megasloupy jsou pospojovány ocelovými Vierendeelovými nosníky o délce 36 m. Momentové spoje mezi sloupy a nosníky jsou prefabrikované. Sloupy a nosníky dohromady vytvářejí kostru, resp. vnitřní strukturu vertikálního tubusu budovy banky.
Stavební materiály byly zvoleny tak, aby se co nejlépe uplatnily jejich technické vlastnosti. Megasloupy o půdorysu 7,5 x 1,5 m jsou zhotoveny z vysokopevnostního betonu a masivních ocelových profilů, aby byla zajištěna vysoká pevnost v tlaku. Oceli se použilo pro ty prvky konstrukce, jež mají vodorovně překlenovat značné vzdálenosti a navíc snášet značnou hmotnostní zátěž.
Celková hmotnost ocelové konstrukce zabudované v objektu budovy je 18 800 t.
Podlažní plošiny desky v jednotlivých patrech jsou z betonu proloženého ocelovými rošty a ocelovými pláty se zvlněným profilem. V zájmu co možná maximálního snížení hmotnosti budovy zde bylo použito lehkých betonů. Tyto plošiny jsou koncipovány jako vodorovné stabilizující rámy přenášející místní zatížení na hlavní rám budovy tvořený megasloupy.

ZÁKLADY NA 111 PILOTÁCH

Vzhledem ke své výšce si budova vyžádala poněkud zvláštní způsob zakládání stavby. V geologických a geofyzikálních podmínkách Frankfurtu, který stojí na jílu, by obvyklá kombinace základových desek a běžných pilot nezajistila pevné usazení objektu. Proto bylo nutno volit jiné řešení, samozřejmě náročnější a nákladnější. Navíc bylo třeba zajistit, aby nová budova nijak neohrozila starou, stojící bezprostředně vedle ní.
Bylo použito 111 pilotů o délce 48,5 m a průměru až 1800 mm, jež byly zaraženy do pevného skalního podloží nalézajícího se pod 30m vrstvou jílu (piloty byly podle normy DIN 4014). Teprve na těchto pilotách pak byla zabudována základová deska. Základy bodovy nové banky jsou vysoké 12,5 m a půdorysně vypadají jako tři zčásti se překrývající obdélníky. Stěny těchto základových kvádrů jsou 3,5 m tlusté. Deska, která tvoří jejich horní povrch, má tloušfku 2,5 až 4,5 m; silnější je v místech, kde na ni dosedají megasloupy.
U tak vysoké stavby je samozřejmě faktor sesedání nutno brát v úvahu více než u nižších budov. Zpráva o stavbě říká, že toto bylo konzultováno s geotechniky a že byl vyvinut takový způsob zakládání stavby, který omezuje sesedání na minimum. Přilehlé budovy mají své vlastní základové desky a jsou od mrakodrapu odděleny dilatační spárou.

"INTELIGENTNÍ MANAGEMENT" ŘÍDÍ OSVĚTLENÍ

Architektonické řešení vychází z filozofie vysoce hodnotící význam denního světla pro život a práci člověka. Z toho vyplynulo celé geometrické a světelné řešení budovy, včetně atria a velkých prosklených ploch. Denní světlo proto přichází do kanceláří a ostatních prostor v objektu v maximální míře jednak zvenčí, jednak zevnitř, z atria.
V budově funguje tzv. inteligentní management osvětlení, který dokáže vhodně kombinovat přirozené světlo a umělé osvětlení. Řídí samozřejmě i mechanismus clonění v případě příliš intenzivního slunečního záření zvenčí.
Trojúhelníkový půdorys budovy má za následek i tu příznivou okolnost, že sousední stará budova banky stíní nové budově jenom v malé míře.
Veškeré možné situace, jež se mohou vyskytnout v osvětlení, jak za pěkného počasí, tak i při dešti či mlze nebo sněžení, byly pro zmíněný management modelovány předem počítačově. Na základě toho pak byl ostatně navržen nejen tento management, ale i samotné architektonické řešení. A to včetně stropů v místnostech a jejich kapacity odrážet světelné záření a ovlivňovat tak i množství energie potřebné k přivádění světla zvenčí.
Speciální osvětlovací subsystémy mají konferenční prostory, aula, plaza, vstupní prostor a hlavní vchod do banky. Tři naposled uváděné prostory jsou osvětleny i v noci, jelikož přímo navazují na přilehlou rušnou část frankfurtské City.

TÉMĚŘ BEZ AIR-CONDITIONINGU

Podrobné technické podmínky soutěže vyžadovaly, aby budova měla systém přirozené ventilace, kterou si budou moci uživatelé kanceláří a ostatních prostor sami regulovat, resp. spoluregulovat. Mj. bylo předem stanoveno:

Požadavky na intenzitu a vydatnost ventilace jsou či mohou přitom být modifikovány tím, že stěny mezi jednotlivými kancelářemi se dají podle potřeby odstraňovat, takže dané pracovní prostory se dají spojovat a zvětšovat.
Na rozdíl od standardních klimatizačních systémů nejsou v budově systémy vytápění a chlazení řízeny pomocí běžné vzduchotechniky. Proto bylo možno výměnu vzduchu v tělese budovy omezit na minimum. Velkou výhodou je to, že přísun vzduchu do budovy se děje výhradně vháněním vzduchu zvenčí, což prakticky činí air-conditioning nepotřebným či druhořadým. Přitom se z odváděného použitého vzduchu odebírá v něm obsažené teplo, jehož se využívá ke snížení energetické spotřeby budovy; jde tedy de fakto o "recyklaci tepla".
Chlazení vzduchu v budově funguje na bázi ochlazovaných stropů. V zásadě se dá říci, že chlazené stropy se chovají jako podpodlahové topení. Umožňují, aby se teplota vlivem studené vody snižovala, a také aby se kompenzovaly vnitřní tepelné zátěže. Tento systém je řízen síťově, aby bylo možno pružně reagovat na různé tepelné zátěže v různých částech budovy.
Pro topné účely se používají statické konvektory na vnějších fasádách budovy i na fasádách atria. Ty spolu s příslušnou izolací ve stěnách a celkovou počítačovou kontrolou mají největší zásluhu na tom, že budova spotřebovává o 25-30 % energie méně než srovnatelné budovy vybavené konvenčními způsoby vytápění a klimatizace. Kanceláře s okny směrem ven z budovy se dají větrat přímo otevřením oken, tedy vzduchem zvenčí.
Kanceláře s okny do atria jsou zásobovány čerstvým vzduchem nepřímo, skrze 14 m vysoké prosklené vnější stěny zmíněných zahrad, jejichž horní části jsou tvořeny otevíracími sklopnými skleněnými panely. Vzduch vnikající těmito otvory mj. větrá i celý prostor atria, v té které vesnici a tím vytváří určité mikroklima. Mechanismus sklápění panelů je však vymyšlen tak, aby zabraňoval pronikání vody do budovy při dešti a bouřce, pronikání případných silných poryvů větru apod. Skleněné panely jsou ovládány motoricky.
Pokud jde o chodby v patrech, čerstvý vzduch se do nich vhání obvyklým mechanickým způsobem a stejně tak se odtud odčerpává vypotřebovaný, resp. vydýchaný a nepříjemně teplý vzduch.
Studená voda potřebná k ochlazování vzduchu se vyrábí v adsorpčních chladičích. Kondenzanční teplo se odvádí do chladicích věží na střeše budovy. Uvedené chladiče jsou zásobovány parou z městské teplárenské sítě.
Z ekologických a ekonomických důvodů teče v celé budově v umývárnách pouze studená voda. Na toaletách se používá odpadové vody z chladicích věží na střeše.

BMS

Fungování ventilace v budově je zajištěno elektronikou, konkrétně pomocí BMS -Building Management Systemu. Jde o systém, který sám reguluje přiměřenou výměnu vzduchu v noci, resp. o víkendech a svátcích, kdy je budova opuštěná a kdy jsou nižší nároky na vytápění či ochlazování. V BMS se soustřeďují údaje z obrovského množství čidel v celé budově a na jejich základě se reguluje optimální spotřeba energie. A to buď individuálně anebo v kombinaci pro různé prostory či části budovy, třeba podle toho, kolik je osob v aule, kolik kanceláří je v provozu, jaká je venku teplota a počasí atd. BMS konkrétně řídí tyto funkce:

BMS sleduje stav subsystémů jako jsou např. volně otevíratelná okna, stav vzduchem chlazených stropů, stav obvodového vytápění, a to podle počasí a teploty venku.

BEZPEČNOST BUDOVY

V celé budově jsou všude detektory zvýšené teploty a kouře. Protipožární (kropicí) systém v budově je napájen vodou ze tří zdrojů, přičemž dva z nich jsou neomezené.
Kouř je možno vypouštět jednak okny v obvodovém plášti budovy, jednak skrze atrium a zahrady. Tento systém byl rovněž zavedenna bázi počítačových simulací a testů.

TVORBA KRAJINY V INTERIÉRU BUDOVY

Pro Fosterovo architektonické cítění a přesvědčení je příznačné zakomponovávání stromů, jiných rostlin a vůbec zeleně do staveb ne pouze jakožto jejich doplňkového, nýbrž jako velice podstatného prvku. Ale to není všechno - zatímco obvykle je vnášení prvků zahrad, resp. krajiny do budov v duchu "landscape engineering" chápáno jako plošná záležitost (zeleň v různých vestibulech atp.), tento architekt jej výrazně "protahuje" i do třetího rozměru. Chce tím nejenom přiblížit lidské stavby přírodě, či přírodu lidem v nich, ale také řešit problém stísněného prostoru v moderních městech. V těch je prostoru málo a proto je zapotřebí jít do výšky, a to i se zelení.
Teplota v zahradách v nové budově Commerzbank nikdy neklesne pod 5 °C, osvětlení je adaptováno podle přírodních cyklů, té které vegetace, jež se v zahradě nachází. Každá ze tří vesnic v budově má zahrady zřízené v určitém stylu. Trojice zahrad v jedné vesnici je zřízena ve východním, resp. asijském stylu - mj. je zde bambus, asijské javory, magnolie, azalky a ibišky, v doprovodné dekoraci převažuje barva bílá a růžová. Zahrady mají vytvářet asociaci s ránem, svěžestí a jarem.
V další vesnici jsou zahrady ve stylu jižním čili středomořském, a jsou v nich olivovníky, tymiány, oleandry, jabloně s granátovými jablky, cypřiše, citronovníky. Doprovodnými prvky jsou předměty z terrakoty, převládá barva modrá a šedá. Jde tu o vytvoření asociace s polednem, horkem a létem.
Ve třetí vesnici mají zahrady navodit atmosféru severní Ameriky. Jsou zde javory, sekvoje, rododenrony, astry, slunečnice, tráva, doprovodné prvky jsou v červené barvě. Jde o vytvoření asociace s večerním podzimem a teplem.
Stromy jsou vysoké mnohdy až 10 m, což je možné proto, že výška zahrad je 14 m a šířka 36 m. Zahrady, resp. objekty v nich kromě své funkce a humanizující také samozřejmě vhodným bem opticky strukturují celou budovu. Navíc si ko oddechové prostory pro pracovníky banky.
Kromě devíti zahrad uvnitř budovy je v nové Commerzbance ještě desátá, otevřená, a to na stran je chráněna 2m skleněnou zdí a její charakter je samozřejmě dán klimatem střední Evropy.

text uveřejněný v Technickém týdeníku 26/99