Komplexní rekonstrukce kladenského zimního stadionu

Úvod: Stavební část

Z hlediska urbanistického byl zachován stávající koncept daný umístěním haly a možnostmi dopravní obsluhy. Přístup pro diváky a dopravní obsluhu zůstává stávající, z ulice Hokejových legend. Stávající zpevněné plochy jsou maximálně využívány pro řešení dopravy v „klidu“.

Obr. 1 – Aktuální vzhled haly

Návrh střešní konstrukce zachoval hmotové a architektonické řešení stavby. S ohledem na využití podstřešních prostor zimního stadionu byly navrženy nové vertikální komunikace. V severní části byla navržena přístavba schodiště vedoucí k zázemí pro media v 3.NP a v jižní části byly navrženy dva nové výtahy pro bezbariérový přístup rekonstruovaného 3.NP s prostory VIP.

Dispoziční řešení zimního stadionu bylo zachováno, včetně stávající kapacity hlediště 5200 míst. Dispoziční úpravy byly navrženy v místě jednopodlažní přístavby v jihovýchodní části zimního stadionu, kde bylo nově vybudováno sociální zázemí vrátnice, upraveny prostory stávajícího fanshopu a z původní prodejny Husqvarny vznikly pokladny a zázemí pro hokejový klub.

V 3.NP hlavní budovy zimního stadionu byla provedena rekonstrukce stávajících kanceláří, výstavba nového sociálního zázemí, včetně úklidové komory a WC pro invalidy a směrem k ledové ploše byly navrženy SKY boxy, které navazují na stávající chodbu a schodiště.

V 3.NP severní části zimního stadionu bylo navrženo zázemí pro media. Jedná se o prostory pro televizní kamery, komentátory TV a rozhlasu, režie, bezpečnostní agenturu, tiskové středisko a videorozhodčí. Součástí těchto prostor je sociální zázemí, úklidová komora a technická místnost slaboproudu.

Obr. 2 – Nové SKY boxy

Střešní konstrukce zimního stadionu je válcovitého tvaru, se sklonem střešní roviny do zaatikového žlabu. Střešní krytinu tvoří modifikované asfaltové pásy s posypem, barvy šedé. Plášť haly ve 2.NP a 3.NP je tvořen provětrávanou zateplenou fasádou, obkladem z ocelových profilovaných lamel, kladených na svislo – vertikální fasáda. Krycí šířka lamel je 800 mm. Lamely jsou z ocelového pozinkovaného plechu tl. 1,5 mm, s finální povrchovou úpravou PVDF, v barevném odstínu v kombinaci barev bílá, šedá a modrá. Na severní a jižní fasádě jsou osazeny požární žebříky pro výlez na střechu.

Ustupující část v 1.NP, fasáda restaurace a přístavky v JV oblouku haly jsou opatřeny kontaktním tepelně izolačním systémem (ETICS), s minerální tepelnou izolací s finální povrchovou úpravou jednosložkovou silikonovou dekorativní omítkou, v barevném odstínu světle a tmavě šedá. V soklové části je soklová omítka Marmolit. Nové výplně otvorů jsou navrženy z hliníkového fasádního a okenního systému se zasklením izolačním dvojsklem s rámy výplní v modré barvě.

Obr. 3 – Otevřená část SKYboxů

Stávající pultová střecha nad technologií v západní části zimního stadionu byla vyspravena a opatřena novou střešní krytinou. Na stávajících základových pasech pro technologii byla provedena nová ocelová konstrukce pro uložení absorpční sušicí jednotky a VZT jednotky pro větrání zimního stadionu.

V rámci demontáže stávající střešní konstrukci musely být demontovány veškeré stávající technologické rozvody, včetně osvětlení ledové plochy.

Akustické podhledy pod novou střešní konstrukcí řeší optimální dobu dozvuku a prostorovou akustiku. Větrání haly zajišťují venkovní vzduchotechnické jednotky s rotačním rekuperátorem, směšovací komorou, přímým chlazením a dohřevem pomocí tepelného čerpadla. Sušení haly je řešeno pomocí venkovní sušící jednotky s cirkulací.

Střecha hlavní haly zimního stadionu je odvodněna podtlakovým systémem. Dešťové vody ze střechy jsou svedeny dešťovou areálovou kanalizací do retenční nádrže s regulovaným odtokem.

Nově byly provedeny kompletní silnoproudé a slaboproudé rozvody, včetně evakuačního rozhlasu, kamerového systému CCTV, EPS, ozvučení stadionu, brankových kamer, WIFI, optického kabelu CETIN, kabelové infrastruktury pro potřeby režii zimního stadionu a České televize. Součástí těchto instalací byla také demontáž a opětovná montáž multimediální kostky, nové osvětlení ledové plochy a na závěr i dodávka nových mantinelů.

Prostory v 3.NP jsou rovněž vybaveny datovou sítí, evakuačním rozhlasem a EPS. Tyto prostory jsou větrané rekuperačními jednotkami a klimatizace je zajištěna pomocí cirkulačních kazetových jednotek systému Multi split.

Obr. 4 – Finální vzhled haly

Podlahové povrchy nově navržených prostor v zázemí pro media jsou vinylové, kanceláře a SKY boxy mají zátěžové koberce, na chodbách a sociálním zázemí je keramická dlažba a keramický obklad. Stávající stěny byly opatřeny sádrovou stěrkou, nové konstrukce jsou sádrokartonové. Stropní podhledy jsou minerální kazetové s polozapuštěnou drážkou.

Obr. 5 – Pohled do nové haly z ledové plochy

Ocelové konstrukce haly

Konstrukci válcové střechy tvoří příhradové obloukové vzpínadlové vazníky na rozpětí 58,3 m při vzepětí 5,9 m s konstrukční výškou 2 m. Předpjatá táhla vzpínadla jsou vedena na krajích od průsečíku první sestupné diagonály a spodního pasu příhradové konstrukce přes 2 svislé vzpěry. Vzdálenost vodorovného táhla od horního pasu vazníku je 6350 mm. Vazníky jsou ve vzájemné vzdálenosti 4,91 m. Mezi vazníky jsou ve styčnících navrženy vaznice, rozmístěné zpravidla po 4,1 metrech a natočené kolmo ke střešní rovině. Ve třetinách rozpětí vazníku jsou příhradové portály zajišťující stabilitu spodního pasu vazníku a zároveň působící jako nosný prvek, který zajišťuje vzájemné spolupůsobení vazníků. Tvar portálu, stejně jako princip první sestupné diagonály, s výhodou umožňuje vedení potrubí vzduchotechniky v rámci konstrukčního prostoru střechy. Trapézový plech skládaného pláště byl uložen příčně na horní pas vaznic, tj. ve směru spádu střechy.

Obr. 6 – Montáž ocelové konstrukce střechy a opláštění

Vazníky jsou uloženy na nových ocelových sloupech. Celkovou stabilitu konstrukce doplňuje systém střešních a stěnových ztužidel. V příčném a podélném směru je konstrukce zavětrována svislými ztužidly v obvodové stěně a čtveřicí „rozkročených“ sloupů. Kotvení hlavních sloupů je v rovině příčné vazby kloubové, sloupy s vazníkem jsou spojeny rámově. Ve směru kolmo na rovinu vazníku je uložení sloupů vetknuté. Všechny sloupy jsou seshora uloženy na obvodový zesilující ocelový průvlak, který přikotven k horní hraně stávajícího železobetonového průvlaku.

Na základě stávajícího stavu železobetonové konstrukce bylo nutno navrhnout její zesílení. Návrh řešil zvýšení tuhosti v příčném směru haly pro následné přenesení reakcí od nové ocelové konstrukce střechy. Zvýšení tuhosti bylo řešeno návrhem zesilujících žeber profilu 450/750 a nadbetonováním stávající železobetonové desky.

V severní části zimního stadionu bylo navrženo ještě přitížení stávající obvodové stěny novou stěnou, vyzděnou v rámci 3.NP do výšky 2,5 m tak, aby byl změněn poměr vnitřních sil vůči vznikajícím extrémním momentům.

Nový ocelový průvlak pod sloupy, který je uložen pouze v místech nebo poblíž míst stávajících železobetonových sloupů, zajistí roznesení zatížení z nové střechy pouze do těsné blízkosti těchto sloupů. Tím se dopady zatížení od nové střechy do stávajících železobetonových konstrukcí minimalizovaly.

Obr. 7 – Uložení vazníků na sloupy a zesilující průvlak

Ocelový průvlak je rozdělený na dilatační části s pevnými a posuvnými uloženími v některých místech tak, aby reakce z ocelové konstrukce do betonu byly co možná nejmenší.

Vně ocelového průvlaku jsou navrženy příčné nosníky/fousy, které zajišťují ocelový průvlak proti kroucení a částečně přenášejí příčné smykové reakce ze střechy do vnějšího stávajícího železobetonového průvlaku, stávající železobetonové desky nebo nového zesíleného návlaku zesílené nadbetonované desky. Stávající deska mezi vnitřním a vnějším průvlakem totiž neměla dostatečnou únosnost tak, aby zajistila přenos těchto smykových sil. Příčné nosníky jsou situovány vždy v místě polohy nového ocelového sloupu.

Pro vzpínadla je použit certifikovaný (certifikace ETA) konstrukční systém táhel s válcovanými závity M56, z materiálu s mezí kluzu 520 MPa. Součástí sytému jsou koncovky, čepy, napínací matice a konické krytky. Konstrukční systém táhel umožňuje předepnutí táhel na volné délce s použitím hydraulického napínacího systému připevněnému na závity tyče u napínacích matic a tenzometrické měření sil na všech táhlech.

Vaznice jsou navrženy z I profilů jako prosté nosníky kloubově připojené mezi horní pasy vazníků. Dva pásy příčných ztužidel ve střešní rovině, v úrovni horních pasů vazníků, sestávají ze šroubovaných prvků kruhových trubek.

V obloukových rozích arény nad 1.NP je navržena konstrukce pro možnost zavěšení vnější svislé fasády. Mezi sloupky jsou vodorovné obloukové nosníky umožňující přímé připojování svislého opláštění.

Projektová a výrobní dokumentace

V rámci projekčních prací byly optimalizovány všechny základní prvky nosné konstrukce. Důležitá byla celková koordinace včetně zapracování dodatečných požadavků a změn tvaru konstrukce. Finální projekt ocelové konstrukce byl zpracován ve 3D modelu v systému TEKLA Structures. Z tohoto modelu, po doplnění všech detailů, byly vygenerovány jak výrobní a montážní výkresy, tak i data pro číslicově řízené stroje používané ve výrobě firmy EXCON v Teplicích.

Obr. 8 – 3D model haly v systému TEKLA structures

Montáž

Předpokladem zahájení montáže ocelové konstrukce střechy bylo dokončení veškerých prací na opravách a zesílení stávající železobetonové konstrukce včetně osazení a kontroly kotvení zesilujícího ocelového průvlaku na úrovni cca +8,890 m.

Nejprve se předmontovaly jednotlivé části vazníků v blocích po dvojicích včetně táhel a jejich vyvěšení na nerezových lankách pro zajištění lineárního chování.

Předpínání v konečné poloze probíhalo podle předem připraveného předpínacího postupu, který vzal v úvahu vzájemné ovlivňování sousedních táhel. Předpínací postup byl zpracován v rámci výrobně technické dokumentace a upravován v průběhu předpínání v návaznosti na sledování projektované geometrie ocelové i betonové konstrukce. Optimální předpínací postup minimalizuje dobu předpínání konstrukce při dosažení projektovaných sil a deformací.

Po dokončení předpínání bylo provedeno závěrečné tenzometrické měření sil v táhlech a geometrie ocelové konstrukce.

Na závěr byla provedena výchozí prohlídka ocelové konstrukce ve smyslu ČSN 73 2604. Pro sledování dalšího vývoje sil v táhlech byly ponechány některé tenzometry až do úplného dokončení stavby včetně všech dalších zatížení. Po dokončení stavby bylo provedeno měření sil v táhlech, na kterých byly ponechány tenzometry a závěrečné frekvenční měření všech táhel, jehož výsledkem je frekvenční spektrum každého táhla. Tyto hodnoty budou využity v rámci budoucích kontrol ocelové konstrukce v souladu s ČSN 73 2604. Pro další sledování konstrukce bylo vhodné na konstrukci ponechat některé tenzometry, minimálně pro kontrolu po jednom roce provozu.

Obr. 9 – Montáž a dílčí zdvih ocelové konstrukce haly

Závěr

Moderní globálně předpínaná vzpínadlová konstrukce zastřešení přinesla tvarově, prostorově i esteticky vhodné a zejména úsporné řešení z pohledu hmotnosti, ceny i ochrany životního prostředí. I přes nepříznivé zimní povětrnostní podmínky, kdy musela být činnost na stavbě z důvodu teplot hluboko pod bodem mrazu přerušena, byla výstavba haly zakončena v termínu plánovaného harmonogramu.

V současné době je ve výstavbě poslední fáze rekonstrukce zimního stadionu, a to je výstavba technologického objektu, kde bude umístěna nová technologie chlazení ledové plochy.

Účastníci výstavby

Investor: Statutární město Kladno
Generální dodavatel: Subterra, a.s.
Generální projektant: B.B.D., s.r.o.
Projektant části ocelové konstrukce: EXCON, a.s. Výroba, dodávka a montáž ocelových konstrukcí: EXCON, a.s.
Dodávka táhel Macalloy: Tension systems, s.r,o,
Montáž a předpínání táhel: EXCON, a.s.
Termín realizace: 5/2021–9/2022

Foto: EXCON, a.s., Josef Poláček