Αθανάσιος Ν. ΑΠΕΡΓΗΣ 1

Προκατασκευασµένα στοιχεία πρόσοψης από σκυρόδεµα στο νέο µουσείο της Ακρόπολης των Αθηνών. Precast concrete facade elements for the new museum of Acropolis in Athens Αθανάσιος Ν. ΑΠΕΡΓΗΣ 1 Λέξεις κλειδιά: προκατασκευασµένα στοιχεία πρόσοψης, αρχιτεκτονικό σκυρόδεµα ΠΕΡΙΛΗΨΗ: Στην εργασία αυτή περιγράφεται η κατασκευή των προκατασκευασµένων στοιχείων πρόσοψης, σύµφωνα µε τις απαιτήσεις του αρχιτεκτονικού σχεδιασµού, στο νέο µουσείο της Ακρόπολης καθώς επίσης η παραγωγή, η µεταφορά και συναρµολόγησή τους, και ο ποιοτικός τους έλεγχος. ABSTRACT: This paper describes solution of the architectural project; the new museum of Acropolis in Athens. It concerns production, transfer and assembly and the quality control of the precast facade elements of the new museum of Acropolis in Athens. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στη σύγχρονη αρχιτεκτονική συχνά προτείνεται για τις προσόψεις των κτιρίων η χρήση προκατασκευασµένων επίπεδων στοιχείων πρόσοψης [Π.Σ.Π.] από σκυρόδεµα µε αρχιτεκτονικά επεξεργασµένη εµφάνιση. Το νέο Μουσείο της Ακρόπολης στην Αθήνα στο οποίο εκτίθενται τα αρχαία γλυπτά της Ακρόπολης, µετά από διεθνή διαγωνισµό ανατέθηκε και σχεδιάσθηκε από τους αρχιτέκτονες Β. Tchummi (Ελβετία) και Μ. Φωτειάδη (Ελλάδα). Οι αρχιτέκτονες σχεδίασαν για τους δύο από τους τέσσερις ορόφους του κτιρίου πρόσοψη, που αποτελείται από προκατασκευασµένα επίπεδα στοιχεία από οπλισµένο σκυρόδεµα. Πρόκειται για 145 τεµ. Π.Σ.Π., µε διαστάσεις επιφάνειας της τάξεως των 2,78 Χ 4,78 m και πάχους 0,30 m, συνολικής επιφάνειας 1.674,61 m2. Όλα σχεδόν τα Π.Σ.Π. έχουν τις ίδιες εξωτερικές διαστάσεις αλλά διαφορετικά εσωτερικά 1 ιπλ.πολ.μηχ/κος ΕΜΠ, Υπεύθυνος εργοστασίου παραγωγής ΠΡΟΕΤ ΑΕ του οµίλου JP-Avax ATE email: aapergis@jp-avax.gr 1

ανοίγµατα. Όλα τα Π.Σ.Π. έπρεπε να έχουν το ίδιο χρώµα και την ίδια δοµή της εξωτερικής τους επιφάνειας. Η ενιαία απόχρωση της επιφάνειας των προκατασκευασµένων στοιχείων πρόσοψης έπρεπε να έχει επιτευχθεί απευθείας από την παραγωγή τους χωρίς πρόσθετες επεµβάσεις και χωρίς φθορές κατά την συναρµολόγηση. Εξάλλου στην αρχιτεκτονική περιγραφή των υλικών, οι δύο Αρχιτέκτονες το αναφέρουν σαφώς «τα υλικά επιλέχθηκαν µε γνώµονα την απλότητα: γυαλί, σκυρόδεµα και µάρµαρο. Το σκυρόδεµα προκατασκευασµένο- παρέχει τη δοµή της κύριας κατασκευής. Οι προδιαγραφές στο εµφανές σκυρόδεµα είναι τέτοιες που να µην παρουσιάζονται ανοµοιοµορφίες και να µη χρειάζεται βαφή παρά µόνο αδιαβροχοποίηση». ΤΟ ΕΡΓΟ Την εργασία της παραγωγής, µεταφοράς και συναρµολόγησης των Π.Σ.Π. του Νέου Μουσείου της Ακρόπολης ανέλαβε η εταιρεία προκατασκευασµένων έργων ΠΡΟΕΤ ΑΕ, µετά από κλειστό διαγωνισµό από τον γενικό εργολάβο AKTΩΡ AE. Η εταιρεία ΠΡΟΕΤ ΑΕ διαθέτει ιδιόκτητο εργοστάσιο παραγωγής προκατασκευασµένων στοιχείων, επιφάνειας 45.000 m2 στον Ασπρόπυργο Αττικής και είναι η παλαιότερη εταιρεία προκατασκευών στην Ελλάδα διαθέτοντας µεγάλη εµπειρία σε παρόµοια έργα. Λόγω των ιδιαίτερα αυστηρών απαιτήσεων για το τελικό προϊόν των Π.Σ.Π., και των ιδιαίτερων δυσχερειών τόσο κατά την παραγωγή αλλά και την συναρµολόγηση των Π.Σ.Π., σε αυτά που ακολουθούν δίδονται τα βασικά χαρακτηριστικά των διεργασιών κατά τις φάσεις αυτές, που ενώ εξ αρχής µπορεί να θεωρηθεί ότι πρόκειται για διεργασίες «ρουτίνας», στην πραγµατικότητα απαιτήθηκαν ιδιαίτερες προδιαγραφές και διαδικασίες για την επίτευξη του τελικού στόχου που ήταν η απόλυτη ικανοποίηση των Αρχιτεκτονικών απαιτήσεων και προδιαγραφών. Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΠΡΟΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΠΡΟΣΟΨΕΩΣ Η διαδικασία παραγωγής πραγµατοποιήθηκε στο εργοστάσιο της ΠΡΟΕΤ ΑΕ στον Ασπρόπυργο Αττικής 25 Χλµ µακριά από τον τόπο του έργου. Η παραγωγή προέβλεπε τα εξής: 2

Σκυρόδεµα Σχεδιασµός και παραγωγή του σκυροδέµατος: Για την εξασφάλιση του ίδιου εξωτερικού χρώµατος των Π.Σ.Π., παραγγέλθηκαν 450 Τόνοι άµµου παραγωγής υλικού από ίδιο πέτρωµα από λατοµείο που διαθέτει CE για τα υλικά του. (Στην Ελλάδα δεν διαθέτουν όλα τα λατοµεία CE). Επίσης παραγγέλθηκαν 150 Τόνοι τσιµέντου τύπου Portland CEM I 42,5 παραγωγής της ίδιας ηµέρας. Η σύνθεση του σκυροδέµατος προέκυψε µετά από εργαστηριακές δοκιµές και µε την συµβολή και συµβουλή των εταιρειών BASF CC-Hellas SA και ΤΙΤΑΝ ΑΕ. Τελικά σχεδιάσθηκε ένα ανάµιγµα ποιότητας C25/30 µε κριτήρια την ευχέρεια διάστρωσης και την υψηλή πρώϊµη αντοχή, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται άνετη και σε µικρό χρόνο αφαίρεση των τύπων και επαναχρησιµοποίησή τους χωρίς ελαττώµατα στην εµφάνιση των στοιχείων. Τελικά υλοποιήθηκε η ακόλουθη σύνθεση, µε τις εξής αναλογίες: Άµµος 0-4 mm (Θραυστό ασβεστολιθικό υλικό ) 1.122 Χγρ Αδρανή 4-8 mm ««315 Χγρ Αδρανή 8-16 mm ««434 Χγρ Τσιµέντο. CEM I 42,5 360 Χγρ. Νερό 215 Λιτρ Ίνες προπυλενίου 0,6 Χγρ Τo πρόσθετo µάζας σκυροδέµατος που χρησιµοποιήθηκε ήταν GLENIUM ACE 30 (υπερρευστοποιητής πολυµερής πολυκαρβονικών αιθέρων). Ο λόγος Ν/Τ ήταν 0,597. Η µελέτη σύνθεσης του σκυροδέµατος έγινε µε τυπική απόκλιση 3 Mpa. Η εργασιµότητα σκυροδέµατος ήταν S 5 > 220 mm. Ο χάλυβας που χρησιµοποιήθηκε ήταν ποιότητας S500s, και ο οπλισµός κατασκευάστηκε ως ενιαίος κλωβός εξ ολοκλήρου στο εργοστάσιο. Χρησιµοποιήθηκαν και ενσωµατώθηκαν ειδικά τεµάχια της εταιρείας HALFEN- DEHA για την ανάρτηση των Π.Σ.Π. Τύποι (Καλούπια) Σχεδιάσθηκαν και κατασκευάστηκαν 6 τεµ. µεταλλικοί τύποι ίδιων εξωτερικών διαστάσεων, αλλά µε δυνατότητα να προσθαφαιρούνται εσωτερικά µεταλλικά «κουτιά» που σχηµάτιζαν τα ανοίγµατα των παραθύρων και των θυρίδων των Π.Σ.Π. Σκυροδέτηση Για την παραγωγή του σκυροδέµατος χρησιµοποιήθηκε ο αναµεικτήρας του εργοστασίου παραγωγής προκατασκευασµένων στοιχείων της ΠΡΟΕΤ Α.Ε. και το σκυρόδεµα διαστρώθηκε µε κοχλιοφόρο όχηµα σε δύο δόσεις. Το σκυρόδεµα 3

δονήθηκε µε εξωτερικούς και εσωτερικούς δονητές. Η παραγωγή ξεκίνησε τον Μάιο του 2006 και τελείωσε τον Σεπτέµβριο του 2006 και λόγω των υψηλών θερµοκρασιών αέρος, 28 o -34 o C, δεν χρειάσθηκε επεξεργασία τεχνικής ωρίµανσης για το σκυρόδεµα. Το ξεκαλούπωµα πραγµατοποιείτο το πρωί της επόµενης ηµέρας. Πριν τη σκυροδέτηση τα καλούπια είχαν επαλειφθεί µε κατάλληλο υλικό της εταιρείας RECKLI, µε βάση το κερί έτσι ώστε να διευκολυνθεί η διαδικασία αφαίρεσης των µεταλλότυπων, χωρίς να δηµιουργούνται φθορές στο σκυρόδεµα των Π.Σ.Π. Η ηµερήσια παραγωγή κυµαίνονταν 4-5 τεµ Π.Σ.Π. Ποιότητα σκυροδέµατος Η ποιότητα του σκυροδέµατος παρακολουθείτο στο εργαστήριο ποιοτικού ελέγχου του εργοστασίου, και είχε ληφθεί πρόνοια ώστε να καλύπτονται όλες οι απαιτήσεις του ελληνικού κανονισµού σκυροδέµατος ΚΤΣ 97, καθώς και του ISO 9001-2000 για το οποίο είναι πιστοποιηµένη η παραγωγή σκυροδέµατος του εργοστασίου. Από κάθε παρτίδα σκυροδέµατος λαµβάνονταν 3 δοκίµια 15 Χ 15 Χ 15 εκ., και δοκιµάζονται σε θραύση. Αποθήκευση-συσκευασία Τα έτοιµα Π.Σ.Π. αποθηκεύονταν σε στεγασµένο χώρο. Κάθε τεµάχιο Π.Σ.Π. στοιβαζόταν κατάλληλα οριζοντίως µε ενδιάµεση στρώση διογκωµένης πολυστερίνης ώστε να αποφεύγονται φθορές κατά την αποθήκευση στις επιφάνειες των Π.Σ.Π. Επίσης για την µεταφορά τους από το χώρο αποθήκευσης προς το χώρο του έργου τα Π.Σ.Π. συσκευάζονταν σε φύλλα από πολυκαρβονικό υλικό ώστε να µην υποστούν γδαρσίµατα ή ζηµιές. Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΚΑΙ Η ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ Η µεταφορά των Π.Σ.Π. από το εργοστάσιο στο νέο µουσείο της Ακρόπολης πραγµατοποιείτο µε κατάλληλα οχήµατα (νταλίκες). Σε κάθε όχηµα µεταφοράς φορτώνονταν 3-4 τεµ. καθότι το µέσο βάρος κάθε τεµαχίου ήταν 7,20 Τόνοι. Η συναρµολόγηση των Π.Σ.Π. στο έργο, ήταν ιδιαίτερα δυσχερής, καθ ότι η τελική τους θέση προεβλέπετο κάτω από πρόβολους εκ σκυροδέµατος όπως φαίνεται στα Σχήµατα 1 & 2. 4

Σχήµα 1. Νέο Μουσείο Ακρόπολης. Προκατ.Εξωτερικά Πανέλα Πρόσοψης, Κυρία Είσοδος (Κατασκευή ΠΡΟΕΤ ΑΕ- 2007) Σχήµα 2. Μουσείο Ακρόπολης. Προκατ.Εξωτερικά Πανέλα Πρόσοψης Νότια όψη Κατασκευή ΠΡΟΕΤ ΑΕ- 2007) Για τη συναρµολόγηση ακολουθήθηκε η εξής διαδικασία: Για την κατακόρυφη ανάρτηση των Π.Σ.Π. και την τοποθέτησή τους στην τελική τους θέση, διανοίχθησαν κατ αρχήν οπές Φ60mm στην πλάκα των προβόλων σε κατάλληλες θέσεις. 5

Ακολούθως, πάνω ακριβώς σε κάθε θέση κατακόρυφης ανάρτησης στοιχείου όπου και οι οπές, τοποθετήθηκε ικρίωµα, επί του προβόλου, µε δυο ηλεκτρικά βαρούλκα. Στο Σχήµα 3, φαίνεται αυτό το ικρίωµα που είναι τοποθετηµένο επί του προβόλου στο ύψος της οροφής του ισογείου της νότιας όψης του κτιρίου (βλ. και Σχήµα 2). Στην συγκεκριµένη αυτή φωτογραφία, το τεµάχιο Π.Σ.Π. που φαίνεται, προορίζεται για την όψη του ορόφου της Νότιας όψης (Σχήµα 2). Τα Π.Σ.Π., για την δηµιουργία της εκάστοτε όψεως, άλλοτε είναι ολόσωµα καθ ύψος οπότε δηµιουργούνται µόνο κατακόρυφοι αρµοί µεταξύ δυο διαδοχικών Π.Σ.Π. (βλ. πχ. Σχήµα 1) ενώ άλλοτε τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο (ανάλογα µε το ύψος της όψεως µεταξύ δυο οριζόντιων πλακών-προβόλων του κτιρίου), και εν συνεχεία το ένα δίπλα στο άλλο, και έτσι δηµιουργούνται στην όψη, οριζόντιοι και κατακόρυφοι αρµοί (βλ. πχ. Σχήµα 5). Για την συναρµολόγηση των στοιχείων, αυτά αναρτώνται αρχικά (µε εξωτερικό γερανό) σε οριζόντια θέση από τέσσερα σηµεία και πλησιάζουν προς την υπόψη όψη, έτσι ώστε να είναι δυνατόν να στερεωθούν στις αναµονές αναρτήσεως των Π.Σ.Π. οι «γάντζοι» των δυο αναρτήρων εξ αλυσίδας (βλ. Σχήµα 4) που κρέµονται από τους προβόλους διαπερνώντας τις οπές Φ60 επ αυτών και οι οποίοι (αναρτήρες) συνδέονται µε τα βαρούλκα τα οποία ευρίσκονται πάνω στον πρόβολο. Σχήµα 3. Ικρίωµα επί του προβόλου της οροφής του ισογείου της νότιας όψης 6

Σχήµα 4. Ανάρτηση προκατασκευασµένου στοιχείου σε οριζόντια θέση και ετοιµασία για ανάρτηση σε κατακόρυφη θέση Έκτοτε, τα στοιχεία Π.Σ.Π. αναρτώνται µεθοδικά προς τα άνω από τα βαρούλκα (µέσω των δυο αναρτήρων εξ αλυσίδας) και τα στοιχεία παίρνουν διαδοχικά κατακόρυφη θέση (βλ. Σχήµα 5), έτσι ώστε να τοποθετηθούν στην πρέπουσα θέση επί της όψεως και να στερεωθούν. Η στερέωσή τους, στην τελική τους θέση, πραγµατοποιείται επί οριζοντίων µεταλλικών δοκών, ήδη πακτωµένων σε κατάλληλες θέσεις στον φέρονται οργανισµό του κτιρίου, οι οποίες µεταλλικές δοκοί (βλ. Σχήµατα 4 & 5), έχουν κατάλληλη διατοµή και υποδοχές για την στερέωση επ αυτών των Π.Σ.Π. µέσω κοχλιώσεως. Η εργασία µεταφοράς και συναρµολόγησης έγινε από συνεργεία της ίδιας της εταιρείας ΠΡΟΕΤ ΑΕ. Ο χρόνος συναρµολόγησης της πρώτης φάσης του έργου δηλ. όπου προγραµµατισµένα ήτανε δυνατή η συναρµολόγηση διήρκεσε από την 16.06.06 µέχρι 15.09.06. ηλαδή η συναρµολόγηση έγινε µε ρυθµό περίπου 3-4 τεµάχια Π.Σ.Π. ηµερισίως. Αξίζει να σηµειωθεί ότι ο διατιθέµενος περιβάλλων χώρος του νέου µουσείου ήταν πολύ περιορισµένος και ότι συγχρόνως εργάζονταν 15-20 διαφορετικά συνεργεία για τις άλλες δραστηριότητες του έργου. Η δεύτερη και τελική φάση διήρκεσε από τις 29.10.07 µέχρι 04.11.07. 7

Σχήµα 5. ιαδικασία ανάρτησης προκατασκευασµένου στοιχείου από αναρτήρες εκ του άνωθεν του στοιχείου προβόλου ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ Το σύνολο των φάσεων προκατασκευής, δηλ. παραγωγή, αποθήκευση, µεταφορά, και συναρµολόγηση, παρακολουθείτο µε βάσει το σύστηµα διαχείρησης ποιότητας ISO 9001-2000, που εφαρµόζεται στην εταιρεία. Κάθε Π.Σ.Π. είχε την «ταυτότητά» του όσον αφορά την ηµεροµηνία παραγωγής, τον χαρακτηρισµό του, την τελική θέση του στο έργο, και την ποιότητα έτσι ώστε να είναι αναγνωρίσιµο ανά πάσαν στιγµή. Με τον «κωδικό αριθµό» που είχε κάθε τεµάχιο Π.Σ.Π., προσδιορίζονταν τα γεωµετρικά του δεδοµένα καθώς και τα ποιοτικά του χαρακτηριστικά ενώ παράλληλα για κάθε «κωδικό αριθµό» διατίθεντο επί τόπου του έργου δεδοµένα για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του κάθε τεµαχίου και οι δεσµεύσεις που απέρρεαν από την σύµβαση. Στον πίνακα 1, παρουσιάζονται εποπτικά τα αποτελέσµατα σχετικά µε την αντοχή των Π.Σ.Π. της παραγωγής του Ιουλίου του 2006. Από τον πίνακα αυτό φαίνεται ότι ο Μ.Ο. των αντοχών του σκυροδέµατος των Π.Σ.Π. ήταν πολύ υψηλότερος από την προδιαγεγραµµένη αντοχή που ήταν C25/30. 8

Πίνακαs 1. Αντοχές Σκυροδέµατος Μ.Ο. Χ3 και Χ36) ΕΠΙΒΛΕΨΗ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ & ΚΑΙ ΑΣΤΟΧΙΕΣ Η επίβλεψη του έργου πραγµατοποιείτο από ειδικευµένους Αρχιτέκτονες και Πολιτικούς Μηχανικούς του γενικού εργολάβου ΑΚΤΩΡ ΑΕ., µε παράλληλη επίβλεψη και από τους αντίστοιχους Μηχανικούς του Οργανισµού Ανέγερσης του Νέου Μουσείου της Ακρόπολης (ΟΑΝΜΑ), που υπάγεται στο Υπουργείο Πολιτισµού. Επίσης ειδικός σύµβουλος σε θέµατα σκυροδέµατος για λογαριασµό του Αρχιτεκτονικού γραφείου του κ. Βernard Tschumi, ήταν το γραφείο Οve Arup & Partners Ltd στο Λονδίνο. Από τα 145 τεµ. Π.Σ.Π. µόνον 3 τεµ. θεωρήθηκαν από την επίβλεψη µη ικανοποιητικής τελικής επιφάνειας και αποσύρθηκαν. ηλ. 2,07 % του συνόλου της παραγγελίας. ΚΑΝΟΝΙΣΜΟΙ ΠΟΥ ΕΦΑΡΜΟΣΘΗΚΑΝ Πέραν άλλων παράλληλων κανονιστικών διατάξεων για τα Π.Σ.Π. εφαρµόστηκαν κυρίως ο Ελληνικός Κανονισµός Σκυροδέµατος ΚΤΣ 97 και ο Σχεδιασµός έργων από προκατασκευασµένα στοιχεία σκυροδέµατος (ΦΕΚ 1517/Β/27.07.99). 9

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Το Αρχιτεκτονικό σκυρόδεµα στην Ελλάδα είναι ένα νέο προϊόν. Ιδιαίτερα όσον αφορά όψεις κτιρίων µε βάση προκατασκευασµένα στοιχεία όψεως µε αρχιτεκτονικό σκυρόδεµα, ανοίγεται µια µεγάλη αγορά που αφορά κτίρια ειδικών απαιτήσεων αλλά και εµπορικά κέντρα, βιοµηχανικά κτίρια, σχολεία, κλπ. ΑΝΑΦΟΡΕΣ H. Heufers (09.1980) Novel surface finish with coloured aggregates/ BFT G.Buechner (08.1982) Colour fluctuation in the produktion of coloured concrete / BFT W. Schulte (09/1983) Coloured architectual concrete componets/ BFT Αθ.Ν.Απέργης-Β.Παπαθεοδοσίου (2004-2005) Το εµφανές σκυρόδεµα στη προκατασκευή. Σκυρόδεµα-Οδηγός /Τe-εκδοτική Αθ.Ν.Απέργης (2007) Το αρχιτεκτονικό και εµφανές σκυρόδεµα στη προκατασκευή 15o.Συνέδριο Σκυροδέµατος/Αλεξανδρούπολη Κατηµερτζή Παρασκευή (2009) Ακρόπολη από τα µνηµεία στο Μουσείο/Έκδοση ΤΑ ΝΕΑ/Αθήνα 10