Katedra Sagrada Familia Antoniego Gaudiego w Barcelonie ma zostać ukończona w 2026 roku, sto lat po śmierci swojego twórcy. W momencie, gdy jego projekt został zrealizowany w ok. 60 procentach, do prac dołączyła firma Arup, znana z takich pereł architektury jak Opera w Sydney, Centre Pompidou w Paryżu czy najdłuższy na świecie most Hongkong-Zhuhai-Makau. Dzięki rozwiązaniom, które pomógł stworzyć Arup udało się opracować efektywniejszy sposób budowy pozostałych sześciu wież.

14 marca br. w Warszawie o niskoemisyjnych rozwiązaniach zastosowanych w katedrze opowiedział Tristram Carfrae, wiceprezes firmy Arup kierujący zespołem pomagającym ukończyć Sagradę Familię oraz inżynier stojący za wieloma nagradzanymi budynkami, w tym Water Cube na Igrzyska Olimpijskie w Pekinie w 2008 r. Wprowadzone w budynku rozwiązania zmniejszające emisyjność obrazują rozwijający się trend w budownictwie, który już teraz możemy obserwować także w wielu innych ważnych obiektach, jak most Van Brienenoord w Holandii, gdzie w trakcie renowacji uda się wykorzystać ponownie aż 3200 ton stali czy The Burrell Collection w Glasgow, w którym podczas modernizacji odzyskano ponad 16 ton szkła.

Sagrada Familia w kamiennej oprawie

Fundacja Sagrada Familia zwróciła się do Arup o pomoc w pozostałym projekcie konstrukcyjnym, w szczególności o projekt konstrukcji pozostałych sześciu wież, poświęconych czterem ewangelistom, Matce Boskiej (Mare de Deu) i Jezusowi Chrystusowi. Wieże mogły jednak okazać się zbyt ciężkie dla fundamentów i krypty poniżej. Inżynierowie Arup opracowali więc schemat wykorzystujący sam kamień jako strukturę, co zmniejszyło ciężar wieży.

Wprowadzenie rozwiązania pozytywnie wpłynęło też na koszty budowy, przyspieszyło program i zmniejszyło emisyjność prowadzonych prac poprzez skrócenie działań wykonywanych na budynku i ograniczenie zużycia materiału. W projekcie wykorzystano wstępnie sprężone elementy kamienne (pre-stressed stone masonry panels) jako podstawowy element konstrukcyjny. Umożliwiło to wytwarzanie gotowych elementów, transport na miejsce i łatwy montaż. Dzięki temu elementy są osobno modelowane i składane jak klocki lego. Zainstalowanie panelu o szerokości 5×4 m zajmuje około 30 minut.  Rozwiązanie to wzmacnia także konstrukcję w przypadku ewentualnych trzęsień ziemi lub silnych wichur.

Zrównoważone projektowanie globalnym trendem

Wraz z rosnącą istotnością dekarbonizacji, w branży budowlanej coraz częściej stosowane są przyjazne dla środowiska rozwiązania. Dotyczy to nie tylko budowy nowych obiektów, ale także renowacji już istniejących. Przykładem takich działań może być projekt modernizacji mostu Van Brienenoord w Holandii, który jest jednym z najdłuższych mostów łukowych w Europie. Podczas renowacji zostanie maksymalnie wykorzystana dotychczasowa konstrukcja, aby wydłużyć żywotność kluczowego elementu infrastruktury, a jednocześnie zminimalizować ilość odpadów i skrócić czas zamknięcia odcinka drogi. Nowy, 6-pasmowy most będzie montowany poza terenem budowy i instalowany w częściach. Dzięki temu uda się wykorzystać ponownie aż 3200 ton stali. To przykład jednaj z najbardziej zrównoważonych strategii modernizacji.  W projekcie tym brał udział także polski zespół Arup, który przygotował modele 3D, skracające zakłócenia ruchu do 6 tygodni. Działania modernizacyjne nad Van Brienenoordbrug mają rozpocząć się latem 2025 r. i potrwać do 2027 r.

Most Van Brienenoord w Holandii © Arup

Innym przykładem przyjaznej dla środowiska modernizacji jest projekt The Burrell Collection w Glasgow. Struktura muzeum z lat 80. spowodowała szereg problemów środowiskowych, dlatego poddano go renowacji i jednocześnie zachowano maksymalną ilość oryginalnych materiałów. Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom odzyskano ponad 16 ton szkła, które zostało przetworzone na nowy materiał do wykorzystania w budowie. Ponownie użyto także ponad 4,5 km konstrukcji przeszklenia, oszczędzając 8,5 tony aluminium.

The Burrell Collection© Hufton + Crow

– Wdrażanie przyjaznych dla środowiska rozwiązań w już istniejących obiektach, a w szczególności zabytkach i kluczowych elementach infrastruktury będzie coraz popularniejsze. Obiekty te muszą być w stanie sprostać nadchodzącym wyzwaniom wiążącym się ze zmianami klimatu, a jednocześnie renowacja już istniejących budynków jest mniej emisyjna, więc sprzyja procesowi dekarbonizacji. Z analiz Arup wynika, że tworzenie nowych konstrukcji może charakteryzować się emisjami dwutlenku węgla wyższymi nawet o 180 proc. i ogólnymi emisjami gazów cieplarnianych wyższymi o 47 proc. w porównaniu do modernizowanych budynków, licząc emisje w całym okresie eksploatacji – Łukasz Rakowski, Building Services Director w Arup.

Dekarbonizacja w budownictwie staje się kluczowym elementem w procesie zrównoważonej transformacji. Globalna temperatura jest średnio o 1,2 stopnia Celsjusza wyższa od poziomu przedindustrialnego, co sprawia, że jesteśmy w momencie ważnych i trudnych zmian. Konieczne jest bardziej przemyślane kształtowanie infrastruktury energetycznej, transportowej, ale także obiektów rewitalizowanych oraz tych, które są jednocześnie zabytkami. Doskonałym przykładem jest Sagrada Familia. Nagranie prezentujące proces umieszczania centralnych wież kościoła w ramach bardziej zrównoważonego projektu można zobaczyć:

Arup to światowy ekspert w dziedzinie „zrównoważonej inżynierii”, który w swoich szeregach skupia architektów, projektantów, inżynierów. Firma pełni rolę doradcy technicznego, zapewniającego wsparcie w całym procesie inwestycyjnym – od koncepcji, przez realizację, po oddanie obiektu do użytkowania. Arup uczestniczył w projektach w ponad 140 krajach świata w obszarach takich jak m.in.: lotnictwo, energetyka, nieruchomości, przemysł, technologia. Więcej informacji na temat firmy na: https://www.arup.com/pl-pl/our-firm

Postępujące na całym świecie zmiany klimatyczne przypominają, że nadszedł czas na zdecydowane działanie. Zgodnie z celami Unii Europejskiej emisje muszą zostać ograniczone  o co najmniej 55 proc. do 2030 r., a zwiększona świadomość ekologiczna konsumentów jeszcze bardziej podnosi poprzeczkę dla firm. W związku z tym dzisiejsza koncepcja zielonej fabryki musi zakładać dużo więcej niż tylko skupienie się na redukcji odpadów i optymalizacji produkcji. Aby sprostać wymaganiom prawnym, gospodarczym, konsumenckim i ekologicznym, liderzy branży muszą jak najszybciej osiągnąć zerową emisyjność i wdrażać zasady gospodarki cyrkularnej. To podejście zmieni fabryki w obszarze projektowania, łańcuchów dostaw oraz produkcji.

Fabryka na miarę XXI wieku

Nowoczesna zielona fabryka powinna funkcjonować mając na uwadze wpływ na środowisko i cały cykl życia materiałów, z których została zbudowana. Kluczowa jest dekarbonizacja. Eliminowanie emisji CO2 powinno zostać uwzględnione zarówno w procesie projektowania, budowy, jak i eksploatacji zakładu. Konieczne jest zadbanie o charakterystykę energetyczną budynków. W tym obszarze specjaliści już teraz mogą znacznie zredukować zużycie zasobów, pomóc w osiągnieciu zerowego lub nawet dodatniego bilansu energetycznego oraz ograniczyć zużycie wody i generowanie odpadów. Zielona fabryka powinna mieć też na względzie środowisko naturalne w jej otoczeniu, m.in. chroniąc dziką przyrodę i rozwijając ekologiczny transport. Zrównoważone działania wiążą się również z zaangażowaniem w funkcjonowanie i dobrostan lokalnej społeczności. Organizacje coraz częściej stawiają pracowników i lokalną społeczność w centrum uwagi, tworząc odpowiednie środowisko do pracy, odpoczynku i spędzania czasu z rodziną. Sam budynek powinien być tak zaprojektowany, aby ‘troszczyć się’ o zdrowie pracujących w nim ludzi. Możliwe jest zastosowanie czujników jakości powietrza wewnętrznego t.j. czujniki CO2, czujniki cząstek stałych (PM2,5 oraz PM10), także czujników lotnych związków organicznych. Ponadto można monitorować poziom oświetlenia i temperatury.

– Tworzenie zielonej fabryki wykracza daleko poza sferę samego zakładu. Obiekty produkcyjne już dziś mogą funkcjonować w zrównoważony sposób, wywierając pozytywny wpływ na lokalną społeczność i środowisko. Dzięki temu zakład przemysłowy od początku może stać się integralną częścią otoczenia z poszanowaniem jej tkanki  – mówi Bernadetta Badura, Industry Leader w Arup.

Zielona fabryka to także zrównoważony łańcuch dostaw i proces produkcji. Odpowiednio zaprojektowane, zwiększają elastyczność oraz ograniczają wpływ na środowisko. W obliczu rosnącego nacisku na bezpieczeństwo dostaw, odporna i elastyczna logistyka jest szczególnie istotna. W nowoczesnej zielonej fabryce stosowane są również najnowsze technologie. Zbieranie odpowiednych danych i rozwiązania cyfrowe umożliwiają podejmowanie bardziej zrównoważonych i efektywnych decyzji. Posiadanie informacji dotyczących wydajności w czasie rzeczywistym oraz prognoz znacznie ułatwia proces zarządzania. Już teraz możliwe jest badanie wpływu ryzyka klimatycznego czy analiza cyfrowego bliźniaka budynku, dzięki któremu można zasymulować tysiące różnych scenariuszy.

Najbardziej zrównoważony zakład w Europie

Przykładem zielonej fabryki jest zaprojektowany przez inżynierów Arup, najbardziej zrównoważony w Europie zakład PepsiCo pod Środą Śląską. Podczas jego budowy postawiono na konstrukcję przy użyciu materiałów o możliwie najniższym śladzie węglowym. Obiekt generuje czystą energię z paneli fotowoltaicznych. Znajduje się w nim stworzony zgodnie z zasadami gospodarki cyrkularnej system odzyskiwania skrobi z wody poprocesowej oraz system gospodarki wodnej, wykorzystujący wielokrotnie wodę wodociągową, a także uzdatnioną deszczową. Zmniejszono również emisje z transportu, dzięki opracowaniu precyzyjnego harmonogramu dostaw. Surowiec do produkcji jest pozyskiwany z najbliższej okolicy – od rolników z regionu Dolnego Śląska. Z myślą o pracownikach na terenie zakładu przewidziano siłownię i miejsca relaksu, planowane jest opracowanie programu wydarzeń integracyjnych oraz utworzenie na terenie gminy nowych ścieżek rowerowych i ciągów pieszych, a także usprawnienie transportu publicznego.

– Fabryka PepsiCo pod Środą Śląską jest idealnym przykładem tego, jak zakład produkcyjny może funkcjonować w sposób bardziej przyjazny środowisku. Nasi eksperci w ścisłej współpracy z Klientem wykorzystali w projekcie najnowocześniejsze zielone technologie i w maksymalny sposób wdrożyli zasady zrównoważonego rozwoju. Dzięki temu obiekt zdecydowanie wyróżnia się wśród wszystkich fabryk PepsiCo w Europie  – mówi Bernadetta Badura, Industry Leader w Arup.

Fabryki funkcjonujące w zgodzie ze zrównoważonym rozwojem są kluczowym elementem w procesie zielonej transformacji. Przekształcenie zakładów pozytywnie wpłynie na środowisko, społeczeństwo i efektywność produkcji. Ze względu na regulacje prawne i podstępujące zmiany klimatyczne w najbliższych latach możemy spodziewać się powstania większej ilości ekologicznych obiektów przemysłowych.

Arup to światowy ekspert w dziedzinie „zrównoważonej inżynierii”, który w swoich szeregach skupia architektów, projektantów, inżynierów. Firma pełni rolę doradcy technicznego, zapewniającego wsparcie w całym procesie inwestycyjnym – od koncepcji, przez realizację, po oddanie obiektu do użytkowania. Arup uczestniczył w projektach w ponad 140 krajach świata w obszarach takich jak m.in.: lotnictwo, energetyka, nieruchomości, przemysł, technologia. Więcej informacji na temat firmy na: https://www.arup.com/pl-pl/our-firm

W nowo otwartym zakładzie będą produkowane chipsy i inne przekąski z ziemniaków oraz kukurydzy dla ponad 20 europejskich krajów, w tym Niemiec, Czech, Słowacji i Węgier. Fabryka jest wielkości siedmiu boisk piłkarskich, a jej powstanie tworzy ponad 450 nowych miejsc pracy w regionie. Jest to piąty obiekt produkcyjny PepsiCo w Polsce, który na tle całej Europy wyróżnia się przede wszystkim ekologicznymi rozwiązaniami. Firma Arup podczas opracowywania projektu fabryki, skupiła się na maksymalnym ograniczeniu jej wpływu na środowisko. Dzięki temu obiekt jest jednym z najefektywniejszych energetycznie zakładów PepsiCo w Europie i będzie funkcjonował na zasadach gospodarki o obiegu zamkniętym.

Zarządzanie energią na miarę XXI wieku

Inżynierowie Arup już w fazie koncepcji obliczyli przewidywany ślad węglowy zakładu w całym okresie istnienia obiektu, biorąc pod uwagę budowę, eksploatację i rozbiórkę. Dzięki temu podjęto szereg działań, które zapewnią zero-emisyjność pod względem CO2 do 2035 roku. Podczas budowy m.in. postawiono na konstrukcję przy użyciu materiałów o możliwie najniższym śladzie węglowym i z myślą o ich ponownym wykorzystaniu w przyszłości. Fabryka koło Środy Śląskiej będzie korzystała także wyłącznie z „zielonych” źródeł energii. Obiekt będzie generował czystą energię z paneli fotowoltaicznych, a w przyszłości planowane jest uruchomienie własnej turbiny wiatrowej. Dodatkowo na potrzeby chłodzenia w trakcie przygotowywania wyrobów i przy ogrzewaniu budynków nieprodukcyjnych będzie wykorzystywane ciepło odpadowe z procesu produkcji.

Ważnym elementem było również zmniejszenie emisji z transportu. Przysłuży się temu pozyskiwanie surowca do produkcji z najbliższej okolicy – od polskich rolników z regionu Dolnego Śląska. Szacuje się, że będzie to ok. 60 tys. ton ziemniaków rocznie do roku 2024 i 30 tys. ton kukurydzy do 2027 roku. Produkty rolne będą dostarczane według precyzyjnego harmonogramu dostaw, który pozwolił uniknąć budowy magazynu do przechowywania ziemniaków.

Produkcja przyjazna dla klimatu i otoczenia

Oprócz maksymalnej redukcji emisji CO2, Arup wraz z PepsiCo zadbał o wprowadzenie zasad gospodarki cyrkularnej, aby odzyskiwać i ponownie używać jak najwięcej składników z produkcji. W związku z tym stworzono m.in. system odzyskiwania skrobi z wody poprocesowej. Planowane jest, aby w przyszłości zakład wykorzystywał obierki ziemniaków w generatorze biomasy, który dostarczy dodatkową energię i przetworzy resztki na nawóz do upraw dla rolników. Inżynierowie Arup stworzyli też zrównoważony system gospodarki wodnej, wykorzystujący wielokrotnie wodę wodociągową oraz uzdatnioną deszczową w procesach mycia ziemniaków, chłodzenia i nawadniania, a na końcu używaną do spłukiwania toalet.

– Fabryka PepsiCo koło Środy Śląskiej jest idealnym przykładem tego, jak sektor spożywczy może przekształcić się, aby funkcjonować w sposób bardziej przyjazny dla środowiska. W fabryce zostały wykorzystane najnowocześniejsze zielone technologie, dzięki czemu cały zakład jako pierwszy obiekt koncernu PepsiCo w Europie osiągnie pełną neutralność klimatyczną. Jesteśmy dumni, że mogliśmy uczestniczyć w tak ważnym przedsięwzięciu, które bez przesady można nazwać kamieniem milowym – mówi Elzbieta Cichonska, Prezes Arup.

Oprócz opracowania efektywnych procesów produkcyjnych, Arup dostosował obiekt, tak aby zwiększał komfort pracowników. Inżynierowie uwzględnili możliwość przeprowadzania przyszłych remontów w obiekcie bez przerywania produkcji. Na terenie zakładu przewidziano siłownię. Planowane jest opracowanie programu wydarzeń integracyjnych, a także utworzenie w gminie nowych ścieżek rowerowych, chodników i usprawnienie transportu publicznego, aby zachęcać pracowników do aktywnego, ekologicznego stylu życia.

Zastosowanie tak nowoczesnych i efektywnych zielonych rozwiązań, wymagało wykorzystania narzędzi cyfrowych m.in. stworzenia cyfrowego bliźniaka budynku. Dzięki temu udało się znacznie skrócić czas realizacji i wybrać rozwiązania najkorzystniejsze technicznie i finansowo. W projekcie i budowie fabryki PepisCo koło Środy Śląskiej uczestniczyło ponad 100 ekspertów Arup, realizując szereg usług kluczowych dla procesu inwestycyjnego, w tym ocenę techniczną potencjalnych działek budowlanych, uzyskanie wymaganych pozwoleń, opracowanie projektu technicznego, doradztwo kosztowe, aktywną pomoc podczas wyboru generalnego wykonawcy robót budowlanych, a także w czasie budowy: zarządzanie projektem, nadzór autorski i inwestorski, usługi w okresie uruchomień i odbiorów.

Arup to światowy ekspert w dziedzinie „zrównoważonej inżynierii”, który w swoich szeregach skupia architektów, projektantów, inżynierów. Firma pełni rolę doradcy technicznego, zapewniającego wsparcie w całym procesie inwestycyjnym – od koncepcji, przez realizację, po oddanie obiektu. Arup uczestniczył w projektach w ponad 140 krajach świata w obszarach takich jak m.in.: lotnictwo, energetyka, nieruchomości, przemysł, technologia. Więcej informacji na temat firmy na: https://www.arup.com/pl-pl/our-firm

Stale rosnący ruch i obciążenie ciężarówek sprawiają, że około 200 holenderskich mostów zbudowanych w latach 1950-60 może doznać szkód z powodu zmęczenia materiałów. W związku z tym od ponad dekady w kraju trwa program renowacji, który ma zapewnić dalsze bezpieczeństwo eksploatacji konstrukcji. Most Van Brienenoord jest ostatnim i najbardziej złożonym z odnawianych obiektów. Ma 1320 metrów długości, co czyni go jednym z najdłuższych w Europie podwójnych mostów łukowych. Codziennie porusza się nim około 230 tys. pojazdów, a rocznie przepływa pod nim 120 tys. statków. Firma Arup, która wraz z Dyrekcją Generalną ds. Robót Publicznych i Gospodarki Wodnej Rijkswaterstaat (RWS) tworzy rozwiązania projektowe i inżynieryjne dla tego programu, zaangażowała polski zespół w pracę nad największą konstrukcją. Nasi inżynierowie zajmowali się przygotowaniem modeli 3D, które były niezbędne podczas projektowania i przeprowadzania analiz wykonalności. Wykorzystanie tej technologii pozwoliło przede wszystkim sprostać ambitnym wyzwaniom związanym z zamknięciem obiektu oraz jego odbudową. Wspólnym mianownikiem wszystkich projektów realizowanych przez Arup jest zrównoważony rozwój, dlatego poza standardowymi pracami renowacyjnymi, firma postawiła sobie za cel możliwie maksymalne wykorzystanie dotychczasowej konstrukcji. Prace zaplanowano natomiast tak, by miały jak najmniejszy wpływ na płynność ruchu i przepustowość.

Drugie życie mostu

Podwójny most Van Brienenoordbrug powstał w 1965 roku, a prace mają wydłużyć jego żywotność o 100 lat. Podczas tego typu działań prowadzonych w Holandii, okres funkcjonowania podobnych konstrukcji przedłuża się średnio o 30 lat, dlatego wprowadzone przez inżynierów rozwiązania są przełomowe. Zgodnie z zatwierdzonymi planami, część w kierunku wschodnim zostanie całkowicie usunięta i zastąpiona odnowionym mostem zachodnim. W międzyczasie poza terenem budowy będzie trwało opracowywanie nowego fragmentu, który zostanie zainstalowany w miejscu zachodniego łuku.

W trakcie renowacji specjaliści ocenią stan 3000 ton stali tworzących konstrukcję mostu i oszacują ile części będzie można ponownie wykorzystać do odbudowy. W ten sposób obiekt stanie się jednym z pierwszych przykładów zrównoważonego podejścia do projektowania podczas renowacji kluczowej infrastruktury transportowej.

Prace w sześć tygodni

Przy tego typu renowacjach zakłócenia w ruchu wynoszą średnio 1,5 roku. Ze względu na ogromne znaczenie Van Brienenoordbrug, prace musiały jednak zostać zaplanowane w taki sposób, by w jak najmniejszym stopniu ograniczać dostęp do mostu. W związku z tym inżynierowie Arup opracowali harmonogram działań, który zorganizowaniem i precyzją dorównuje operacjom wojskowym. Po zastosowaniu szeregu środków, planowy czas zamknięcia mostu udało się ograniczyć do zaledwie sześciu tygodni.

–Tak duża redukcja czasu zamknięcia mostu wymagała dużej dokładności i wzięcia pod uwagę trudnych do oszacowania zmiennych. Arup musiał przeprowadzić szczegółowe analizy i sporządzić obszerną dokumentację. Kluczowe w tym działaniu były modele 3D obiektu przygotowane przy współpracy polskiego zespołu. Dzięki nim możliwa była bardzo dokładna ocena konstrukcji i zaplanowanie tak krótkiego przebiegu prac – mówi Łukasz Hetmański, BIM Manager w Arup, członek polskiego zespołu tworzącego projekt mostu Van Brienenoordbrug.

Działania modernizacyjne nad Van Brienenoordbrug mają rozpocząć się latem 2025 r. i potrwać do 2027 r. Obecnie projekt jest na etapie konsultacji z potencjalnymi wykonawcami, a Arup pełni rolę doradcy.

Arup to światowy ekspert w dziedzinie „zrównoważonej inżynierii”, który w swoich szeregach skupia architektów, projektantów, inżynierów. Firma pełni rolę doradcy technicznego, zapewniającego wsparcie w całym procesie inwestycyjnym – od koncepcji, przez realizację, po oddanie obiektu. Arup uczestniczył w projektach w ponad 140 krajach świata w obszarach takich jak m.in.: lotnictwo, energetyka, nieruchomości, przemysł, technologia. Więcej informacji na temat firmy na: https://www.arup.com/pl-pl/our-firm