Polar station CZ*ECO NELSON

Idea projektu

Autoři: Marcel Pérez, Natalie Laníková, Monika Hvězdová, Karolína Tichá, Tomáš Koudelka a Nina Olekšáková Cílem projektu bylo navrhnout stavbu: Eva Atcheson, Klarisa Kyselková, Kristýna Kučerová, Eva Drbalová, Venda Vašková, Peter Papcun, Pavlína Cejpová, Kristína Zátopková, kterou by bylo možné postavit v České republice a následně ji snadno rozebrat a převézt do Antarktidy, kde by byla znovu postavena pouze pár lidmi, avšak tato konstrukce musí být zároveň schopna odolat nepříznivým podmínkám jako jsou: v případě, že se jedná o extrémně nízké teploty, silný nárazový vítr, vysoké UV záření, problematická půda a zároveň musí být budova soběstačná. Cílem projektu bylo navrhnout stavbu, kterou by bylo možné postavit v České republice a snadno demontovat a převézt do Antarktidy, kde by ji znovu postavilo jen několik lidí, ale tato stavba musí být schopna odolat nepříznivým podmínkám, jako jsou extrémně nízké teploty, silný nárazový vítr, vysoké UV záření, problematická půda, a zároveň musí být stavba soběstačná.

Popis projektu

Jako skupina studentů, jsme zpracovali návrh systémového stavebního řešení využitelného v extrémních podmínkách Antarktidy. V budoucnu by měl pomoci podpořit Český výzkum v této oblasti. Konkrétně se jedná o novou podobu stanice CZ*ECO Nelson v Antarktidě, která se bude skládat z hlavní budovy o kapacitě 8 lůžek a samostatného skladu pro umístění technických zařízení. Kromě samotného polárního výzkumu zde bude probíhat i testování nových materiálů a technologií s možným uplatněním například ve vesmírných programech. V návrhu je kladen důraz na modularitu, použití přírodních materiálů a udržitelnost. Součástí je i energetický koncept. Na rozdíl od vnitrozemí Antarktidy, kde jsou velmi nízké teploty a nízká vlhkost vzduchu, je pobřeží ostrova Nelson unikátní proměnlivou teplotou, vysokou vlhkostí vzduchu a silnými nárazovými větry. Právě místní podmínky jsou hlavními činiteli ovlivňující výslednou podobu stanice. Dřevěný konstrukční systém vychází ze stavebnicového principu WikiHouse a umožňuje předpřípravu jednotlivých částí, snadný převoz a rychlou montáž na místě. Skládá se z překližkových rámů, které plní hlavní nosnou funkci, a modulárních boxů vyplněných tepelnou izolací. Návrh a realizace stavby probíhají ve spolupráci mezi Fakultou architektury Brněnského VUT, Českým antarktickým nadačním fondem a polárním výzkumem na Masarykově univerzitě. Jedním z výstupů projektu bude prototyp skladu 1:1, na kterém se ověří funkčnost návrhu. Tato realizace může dále sloužit například jako útulna v horách. Jako skupina studentů jsme navrhli prefabrikovaný stavební systém použitelný v extrémních podmínkách Antarktidy. Předmětným úkolem je přestavba polární stanice CZ*ECO Nelson nacházející se na ostrově Nelson, která by měla v budoucnu pomoci českému vědeckému výzkumu přímo na místě. Stanice se bude skládat z hlavní budovy s kapacitou 8 osob a skladovací budovy pro technické vybavení. Kromě polárního výzkumu se zde budou testovat nové materiály a technologie v prostředí s potenciálem budoucího využití v dalších oblastech, například v kosmických programech. Návrh klade důraz na modularitu, využití přírodních materiálů a udržitelnost. Na rozdíl od vnitrozemské Antarktidy, kde jsou extrémně nízké teploty i vlhkost vzduchu, je tato lokalita specifická velmi proměnlivými teplotami, vysokou vlhkostí a silnými nárazovými větry. Místní podmínky jsou jedním z hlavních faktorů, které jsou rozhodující pro hledání formy návrhu. Dřevěný konstrukční systém je inspirován stavebními principy WikiHouse a umožňuje digitální prefabrikaci jednotlivých stavebních prvků, jednoduchou přepravu a rychlou montáž na místě. Systém se skládá z několika nosných překližkových rámů a modulárních boxů vyplněných izolací. Návrh a realizace stavby je realizována ve spolupráci Fakulty architektury VUT v Brně, České antarktické nadace a polárního výzkumu Masarykovy univerzity. Pro ověření funkčnosti konstrukce bude zhotoven prototyp skladovací budovy v měřítku 1:1. Tento vzorový prototyp může sloužit i jako horská chata přístupná veřejnosti

Technické informace

Konstrukční systém se skládá z nosných rámů a ztužujících boxů. Rámy budou sestaveny na místě z jednotlivých předem připravených prvků. Jednotlivé části ponesou označení, aby sestavení proběhlo rychle a bezproblémově. Mezi rámy se vkládají ztužující boxy, které se sestaví ještě před odvozem z ČR. Mnoho boxů bude standardizovaných, aby se usnadnila výstavba. Kvůli dosažení optimálního tvaru se použijí i boxy nestandartní. Nestandartní boxy budou označeny podobně jako prvky trámů. Každý box bude uvnitř vyztužen. Všechny konstrukční prvky budou na místě stavby vyplněny tepelným izolantem. Celá konstrukce se vynese nad terén. Pro založení stavby na vrstvě permafrostu a štěrku se použijí základové pražce nebo základy z gabionů. Na ně navazují patky, které budou přichycenydo nosníků. Kolmo k nosníkům budou postaveny rámy konstrukčního systému Konstrukční systém se skládá z nosných rámů a výztužných boxů. Rámy budou sestaveny na místě z jednotlivých předem připravených prvků. Jednotlivé díly budou označeny tak, aby montáž mohla být provedena rychle a bez problémů. Mezi rámy se vloží výztužné boxy, které se před odvozem z České republiky smontují. Mnohé boxy budou standardizovány pro usnadnění stavby. Pro dosažení optimálního tvaru se používají i nestandardní boxy. Nestandardní boxy budou označeny podobně jako nosníkové prvky. Každý box bude uvnitř vyztužen. Všechny konstrukční prvky budou na stavbě vyplněny tepelnou izolací. Celá konstrukce bude vyvýšena nad terén. Pro založení konstrukce na vrstvě permafrostu a štěrku se použijí základové dřevěné pražce nebo gabionové základy. Budou připevněny k patkám, které budou připevněny k nosníkům. Rámy konstrukčního systému budou postaveny kolmo k trámům