Jan Petrš | Swarm Tower

Práce hledá nové formy a přístupy k vytváření architektury. Ty jsou reakcí
na změny v sociálním prostředí, nové technologie či rozvíjející se udržitelnost.
Projekt pohybující se na pomezí urbanismu a architektury, je postavený
na myšlence maximální interakce stavby s infrastrukturou a občanskou vybaveností.
V první části byla nutná důkladná analýza celého Londýna a vyhledání
vhodného pozemku pro stavbu mrakodrapu. Za tímto účelem byl vytvořen skript,
který analyzuje vybraný obvod a určí, kde by bylo vhodné postavit
jakoukoliv stavbu. V mém případě byl tento skript použit pro analýzu obvodu
Stratford v severovýchodní části Londýna za účelem výstavby multifunkčního
mrakodrapu. Funkčnost skriptu se potvrdila, jelikož vyhledal pozemek, který je
skutečně pro stavbu Swarm Tower vhodný, navíc zde dojde k jakémusi propojení
tří železnicí oddělených částí Stratfordu.
Druhá část se zabývá samotným mrakodrapem. Hlavním tématem je napojení
prostorů v mrakodrapu na okolní vybavenost, zejména pak okolních dopravních
uzlů za účelem omezení automobilové dopravy. Napojení je provedeno
pomocí tzv. PRT systému (personal rapid transit), který uživatele či zboží odveze
z bytu či kanceláře až k okolní významné vybavenosti. Tento systém by se měl
ideálně postupně rozvíjet po celém Londýně.
Dráhy, na kterých se budou pohybovat vozidla PRT, jsou hlavním důvodem
k vytvoření právě takovéto formy mrakodrapu. Vzhledem k tomu, že bylo
nutné vypracovat rychlostní dráhy mezi vybaveností a jednotlivými částmi mrakodrapu,
které zároveň budou vytvářet atraktivní vzhled budovy, byl jako nástroj
vybrán tzv. multiagentní systém.
Multiagentní systém umí mimo jiné simulovat chování hejn ptáků, či kolonie
termitů, mravenců atd. Právě chování hejn ptáků bylo nástrojem pro vytvoření
drah, které jsou stopou letu ptáka. Tyto dráhy byly následně upraveny a obaleny
hmotou, která vytvořila celkový vzhled mrakodrapu.
Z hlediska funkcí se, vyjma bydlení, administrativy, obchodu či hotelu v mrakodrapu,
nachází laboratoř 3D tisku, která využívá mimo jiné veliké množství
odpadu vyprodukovaného v Londýně. Vytištěné produkty se zároveň použijí pro
vybavení a některé konstrukce v mrakodrapu, jako jsou například příčky.
Významným tématem jsou kanceláře. Zejména internet práci neváže pouze
na jedno místo - kancelář, ale umožňuje práci kdekoliv po světě. Swarm skyscraper
proto nabízí velké množství prostorů určených k pronájmu od několika
hodin po celé roky. Podobné je to i u bydlení, kde byty fungují více jako hotely.



Úvod
Projekt se zabývá návrhem mrakodrapu ve východním Londýně v obvodu
Stratford. Pozemek na kterém se stavba nachází je nyní mrtvou částí železniční
“T” křižovatky. V okolí pozemku se nachází původně Olympijský park, residenční
čtvrť a nákupní zóna. Právě tyto železnicí oddělené části mrakodrap spojuje.
Celý mrakodrap je přímo napojen na okolní vybavenost pomocí PRT (personal
rapid transit) systémů, které jsou vedeny k jednotlivým patrům mrakodrapu. Mrakodrap
se skládá z hlavní věže a šesti okolních přidružených objektů. V hlavní
věži jsou zastoupeny tyto funkce: Laboratoř 3D tisku, administrativa, bydlení a
hotel. V šesti přidružených objektech dále: Virtuální obchod, sportovní centrum,
distribuce 3D tištěných produktů, depa pro vozidla PRT, stanice PRT, příjem a
zpracování materiálu pro 3D tisk a sklady. I přesto, že projekt cílí na pohodlné
užívání budovy bez aut, nachází se v podzemní části automatické parkoviště
určené zejména návštěvníkům budovy.

Idea
Ideou je vytvořit mrakodrap, k jehož užívání nebude třeba individuální automobilové
dopravy. Z tohoto důvodu je do mrakodrapu zaveden systém PRT,
u kterého jsem se zamýšlel zda má ambice nahradit osobní automobily. Co
například dělat, když budeme potřebovat dovézt těžký nákup? Či když venku
prší, a nám se nebude chtít absolvovat cestu na stanici? Z tohoto důvodu jsem
PRT systém navrhl až do extrému a zavedl jej do každého patra. Návštěvník
tak může suchou nohou dojet například na nákupy, aniž by potřeboval auto.
Zároveň pomocí těchto drah je budova efektivně zásobena.
Z hlediska urbanistického je ideou postupné rozšiřování sítě PRT s takto
řešenými stavbami. Swarm Tower by měla toto rozšiřování iniciovat. Z tohoto
důvodu byl zvolen velice netradiční tvar.
Z hlediska funkčního se mrakodrap snaží pracovat s prvky bydlení a hlavně
kanceláří budoucnosti. Nedílnou součástí je i laboratoř 3D tisku zpracovávající
Londýnský odpad. Umístění laboratoře 3D tisku do spodní části není náhodné.
Vzhledem k tomu, že tímto prostorem projíždí největší počet PRT vozidel, dostává
se této laboratoři velké množství potencionálních zákazníků, kteří při jízdě
pozorují proces 3D tisku. Toto uspořádání je demonstrací velké výhody 3D tisku,
kterou je návrat výroby z okrajů zpět do vnitřního města.
Vzhled budovy vychází z tzv. Swarm systémů simulujících pohyby hejn.

Urbanistické řešení
Parcela se nachází ve východním Londýně v obvodu Stratford. Výběr parcely
neni náhodný či vyplývající ze zadání. Celý Londýn byl pečlivě analyzován
na základě strategických plánů, širších vztahů či pohledových os. Na základě
těchto analýz jsem dospěl k pěti lokalitám, z nichž se jako nejlepší jevila lokalita
v blízkosti Olympijského parku a obvodu Stratford. Pro výběr pozemku v této
lokalitě byl sestaven speciální skript, jenž vyhledal vhodný pozemek pro stavbu
multifunkčního mrakodrapu, v reakci na okolní vybavenost a potřeby občanů.
Pozemek se nachází jak již bylo řečeno v místech železniční křižovatky, která
rozděluje jednotlivé části Stratfordu.
Jelikož se projekt snaží o co největší interakci s okolím (městem), je zaveden
do mrakodrapu systém PRT, čímž se snižuje automobilová zátěž v okolí
mrakodrapu. Do mrakodrapu vede šest drah: 1. z nádraží Stratford využívaná
převážně pro osobní dopravu; 2. z residenční čtvrti Stratford, slouží pro residenty
a pro příjem materiálu potřebného pro fi lament pro 3D tisk; 3. ze stanice
Pudding Mill Lane; 4. z Olympijského parku, určeného pro rekreaci a sport; 5. ze
stanice Hackney Wick; 6. z nákupního centra Stratford. Tyto dráhy by se měly
postupně rozrůstat po Londýně a podmiňovat rozvoj okolí mrakodrapu či jiných
staveb takto napojených na síť PRT. Ve výsledném návrhu je zrušen silníční
nadjezd vedoucí přes pozemek a přesunut do tunelu pod pozemkem, z kterého
se zároveň vjíždí do podzemních automatických garáží. Taktéž dojde k přeložení
či zrušení pomocné železniční tratě vedoucí přes pozemek. Hlavní vstup do objektu
je situován z ulice Loop Road nedaleko Aquatics Centre. V nově vzniklém
veřejném prostoru před mrakodrapem je umístěna stéblová elektrárna.

Architektonické řešení
Tvar budovy vychází z drah spojujících vybavenost s mrakodrapem. Tyto
dráhy byly designovány tzv. Swarm systémy vycházejícími z chování hejn či
kolonií. Pohyb, v tomto případě boids, simulující hejna ptáků, byl zachycen a
obalen hmotou. Elegantní organická hmota reaguje na okolní tendence výstavby
nekonvenční architektury např. rozhledna Acellor Mittal či Aquatics Centre
od Zahy Hadid. Plášť budovy pokrytý laminátem je poset okny, která dodávají
stavbě dynamičnos a zároveň zajišťují osvětlení interiéru. Interiér je rozdělen
jednotlivými patry propojenými dráhami PRT. Ve spodní části je umístěn sloup
“trychtýřovitého” tvaru, ve kterém je ukryto schodiště. Sloup zároveň slouží jako
nosný prvek stavby. Detailní dispozice v této fázi nebyly řešeny.

Dispoziční řešení
Parter je otevřený navazující plynule na veřejný prostor před mrakodrapem.
Z parteru (externího foyeru) se vstupuje schodištěm či výtahy do hlavní
části mrakodrapu. Parter je oddělen od veřejného prostoru otevřenými nosnými
stěnami. Vzhledem k tomu, že je prostor volně přístupný veřejnosti, jsou zde
umístěny speciální lavičky s možností připojení na internet a elektřinu, podporující
práci v cloudu mimo kancelář.
1.NP (laboratoř 3D tisku) je 20 m vysoký prostor, zatím bez ramp
schodišť apod. Prostor byl záměrně ponechán volný, aby si společnost, která
zde bude tisknout, mohla zařídit výrobu přesně dle svých požadavků. Prostor je
zároveň křižovatkou drah PRT, jejíž pasažéři jsou ve vizuálním kontaktu s výrobou,
což zvyšuje zájem o 3D tisk. Dráhy zároveň slouží pro zásobení laboratoře
a distribuci produktů. Na prostor jsou napojeny přidružené provozy - sklady
montáže a příjem fi lamentu.
2.- 6. NP (Kanceláře 3D tisku) Tato část slouží pro administrativu a
tisk menších předmětů. Prostory jsou opět ponechány volné. Nacházející se zde
kanceláře by měly být klasického typu. Jednotlivá patra jsou spojena schodištěm
v “trychtýři” a drahami PRT.
7. NP (Foyer) Společný prostor sloužící i jako přestupní stanice.
8. - 10. NP (Kanceláře) Volné prostory určené pro ostatní společné
kanceláře, propojené vedlejším schodištěm.
12. - 16. NP (Hotel) je rozdělen na recepci s jídelnou určenou pro
snídaně a třemi patry pro ubytované. Stravování je možné ve virtuální restauraci
v jednom z bočních křídel mrakodrapu. Pohyb je zajištěň PRT systémy.
17. - 24. NP (Kanceláře) Tyto kanceláře jsou novým typem, který
reaguje na změny v pracovním prostředí. Vzhledem k menší vazbě na jedno
místo se kanceláře budou využívat pouze krátkodobě na pronájem. Nájemník
si pronajme minimální prostor, jenž mu stačí při práci na notebooku či tabletu.
Práce v kolektivu se řeší přes cloud a každý zaměstnanec tak může být kdekoliv
ve světě bez vazby na jedno pracovní místo. Kanceláře takto řešené jsou ideální
pro cestující manažery, sjednávání pracovních schůzek či jednorázové práci na
projektu. Všechny kanceláře jsou přístupné PRT systémy a některé nabízejí i
venkovní prostor
26. - 36. NP ( bydlení) i to je řešeno novým přístupem. Většina bytů je
minimalistických v mezonetovém stylu, tento detail v práci nebyl řešen. Bydlení
by zde mělo být více hotelem, opět se zde použije systém pronájmů od krátkodobých
po dlouhodobé. Nároky na obývaný prostor se zmenšují i vzhledem
k novým technologiím, které zde budou použity, jako jsou smart okna či topné
nátěry a jiné, různě se adaptující, vybavení domu. Pozorováním zjišťuji, že i
příprava jídla se mírně přesouvá z domácností do restaurací či je jídlo donášeno,
což by zde vzhledem k napojení na PRT bylo častým úkazem. Nicméně bydlení
zde není úplně určeno pro rodiny, ale spíš pro mladší páry, cestující manažery,
singles atd. K některým bytům náleží i venkovní prostor určený k tzv. vertikálnímu
farmaření.
38. - 40. NP Zde se nacházejí tři luxusnější byty klasičtějšího formátu s
kruhovým výhledem na celý Londýn.
41. - 49 NP Tyto patra nabízejí vyhlídku přístupnou PRT systémem pro
veřejnost a patra určená pro telekomunikaci a ostatní technologie.
Technická podlaží V mrakodrapu se nacházejí v 11., 25. a 37. NP,

Parkování
K dispozici je 5 podzemních podlaží přibližně kruhového tvaru.
Do parkoviště se vjíždí z podzemí v 3 PP. Garáže jsou vybaveny automatickým
parkovacím systémem. Parkování není určeno pro obyvatele mrakodrapu, ale
pro jeho návštěvníky. Světlá výška pater je zde vyjma 3. PP 1,9 m, z 3.PP vedou
do mrakodrapu výtahy.

Konstrukční řešení
Nosná konstrukce mrakodrapu je řešena nosným externím skeletem. Ve
spodních patrech podpořených nosným sloupem (“trychtýřem”) . Ten bude seskládán
řízeně z jednotlivých dílů o výšce jednoho patra (k.v. 3,5 m) v nejširších
spodních částech mrakodrapu se díl vertikálně rozdělí na výseče, ze kterých se
díl seskládá. Tloušťka nosné stěny je proměnná, u paty mrakodrapu dosahuje
až 1m, v horních částech je tloušťka 0,5 m. Díl je tvořen hliníkovým skeletem z
vertikálních a horizontálních prolamovaných nosníků. Mezi nosníky je vtěsnána
tepelná izolace. Obvodovým pláštěm jsou vedeny veškeré instalace, proto se
doporučuje zařízení na ně napojené pokud možno umísťovat po obvodu pater.
Stropy jsou součástí tohoto dílu, výška prolamovaných nosníků ve stropech je
proměnlivá od 0,2 m po 0,5m. V nejširší spodní části jsou stropy vzhledem k
velkému rozponu napojeny na nosný sloup. Povrch dílu se po seskládání potáhne
laminátem. Tento systém vychází z konstrukcí, které pro své stavby využíval Jan
Kaplický a Future Systems. Podzemní podlaží a stěny stejně jako sloupy nesoucí
přidružené objekty jsou z betonu. Konstrukce z hliníkových dílů je experimentem
a ideovým návrhem, který není odzkoušený a propočtený, proto nelze brát míry
zde popsané za směrodatné. Alternativou by mohly být betonové dílce, či dílce
z kovových pěn, jejichž únosnost je ovšem špatně měřitelná.
Mrakodrap je založen na spřažených pilotách s injektovanou hlavou o
průměru 1,6 m sahajících do hloubky 80 m, tato hloubka je dána nestabilním
podložím ve východním Londýně.

Technologické řešení
Veškeré instalace jsou vedeny v obvodovém plášti, větrání je nucené a
přirozené vnitřkem nosného sloupu, kterým je odváděn vzduch ze spodních pater
a 3D laboratoře. Vzduchotechnické jednotky jsou umístěny v technických
podlažích. Garáže jsou odvětrávány pouze v 3.PP. V objektu se nachází pět
klasických výtahů, z toho dva jsou protaženy až do garáží. Výtahy jsou diversifi
kovány dráhami PRT, které slouží i pro případ evakuace. Ta se tak stane
řízenou a odpadá tak riziko paniky při používání schodišť. Ve vysoce rizikových
případech by evakuaci zajišťovaly záchranářští droni, které mají možnost přistát
na venkovních patrech mrakodrapu. Riziko požáru v budově by mělo být minimální
vzhledem k neustále se zdokonalujícím hasícím systémům. Teplota v
interiérech je řízená centrálně počítačem stejně jako chlazení. Stínění budovy
zajišťují samostmívací folie, které reagují na sluneční svit.

Environmentální aspekt
Budova se snaží býti soběstačnou a zároveň její program má dopad na
životní prostředí v Londýně.
Hlavním cílem je snížení automobilové dopravy, což má pozitivní vliv na okolí.
Automobily nahrazuje elektrifi kovaný PRT systém. Dalším výrazným pozitivním
aspektem je zpracování londýnského odpadu pro fi lement používaný pro 3D tisk.
Zpracovat se dá téměř vše, od polymerů po kovy přes odpad ze seafood restaurací.
Částečnou soběstačnost zajišťují větrné turbíny umístěné na plášti budovy,
folie s mikrosolárními články na oknech situovaných na jih, popřípadě využívání
tepelné energie v tepelných čerpadlech, která by využila hlubokých výkopů pro
piloty. Nelze opomenout ani stéblovou elektrárnu umístěnou ve veřejném prostoru
před mrakodrapem.

Základní údaje:
výška: 192 m
počet pater: 49
celková podlažní plocha (věž): 16519 m2
obestavěný prostor 57816 m3
plocha parcely 0,75 ha