HUNGEXPO – a LEGnagyobb beruházás

Hogy lesz egy régi szökőkútból egy díjnyertes fogadóépület? Hogy sikerült a több mint 50 éves múltú HUNGEXPO-t új színben feltüntetnünk? Hogy válik egy főbejárat ikonikus jelképpé?

A 7.800 négyzetméteres HUNGEXPO fogadóépületének revitalizációjában a KÉSZ Metaltech szakemberei, mérnökei és munkatársai is részt vettek - többek között az építész homlokzat tervezésében és az acélszerkezet kivitelezésében is. A beruházás funkcionálisan két részre osztható, a földszint fogadó-elosztótérként funkcionál, míg az emeleten irodák találhatóak. A fogadóépület mellett pedig számtalan másik terület, központ és csarnok is fejlesztésre került – hogy együtt váljanak Budapest egyik legnagyobb ékkövévé. Az elmúlt évtizedek legjelentősebb fejlesztésének köszönhetően, a HUNGEXPO-n több mint 70 ezer négyzetméteres fedett és 36 hektáros szabad terület újult meg 2021. szeptemberére. A fejlesztés volumenét jól mutatja, hogy csúcsidőben 800 fő vett részt a kivitelezésben egyidejűleg.

A HUNGEXPO a KÉSZ Csoport legnagyobb méretű beruházása cégcsoportszinten, melynek során 7 épület került megépítésre, illetve újult meg. Generálkivitelezője a KÉSZ Építő és Szerelő Zrt. volt, munkájukat épületszerkezet (acél- és előregyártott vasbetonszerkezet) és homlokzatburkolat oldalon a KÉSZ Csoport tagvállalatai – úgymint KÉSZ Metaltech Kft., KÉSZ Ipari Gyártó Kft., DVB Kft., Baumetall Kft., bim.GROUP Kft. és nem utolsó sorban a Geolink Kft. támogatta.

• KÉSZ Metaltech Kft. – Acélszerkezetek szerelése, ipari és esztétikai homlokzatok gyártása és szerelése.
• KÉSZ Ipari Gyártó Kft. – Acélszerkezetek gyártása.
• DVB Kft. – Előregyártott vasbeton szerkezetek gyártása.
• Baumetall Kft. – Solid alumínium lemezburkolat és Rib-Roof rendszer gyártása.
• bim.GROUP Kft. - Homlokzatburkolat és acélszerkezet tervezése.
• Geolink Kft. – 3D Geodézia és felmérés szolgáltatások.

A felújított épületek közé tartozik az A, B, és D épületek, az újépítésű létesítmények a Főépület, D1, és a D2 épületek, a CK épület pedig kis részben megtartott és nagy részben új épület. A mennyiségét tekintve az összesen több mint 3.500 tonna acélszerkezetet és több mint 45.000 négyzetméter ipari és 22.000 négyzetméter esztétikai burkolatot szerelt fel a projekt keretében a KÉSZ Metaltech Kft.

CK

Az épület négy részből épül fel: fejépület, csarnokrész, foyer, konferencia épületrész.

Az épület hossza 186 méter, legnagyobb szélessége 61 méter. A teljes épület több mint 22.000 négyzetméter alapterületű; a megmaradt, felújított épületrész alapterülete: 5.252 négyzetméter; az új hozzáépített épületrész pedig 17.193 négyzetméter. Az épület szerkezet építése során összesen 12.700 köbméter beton és 1.390 tonna betonacél alkotja a létesítmény monolit vasbeton szerkezeti vázát, emellett több mint 1.000 tonna acélszerkezet került beépítésre. A CK épület új hozzáépített épületrész munkálatait a KÉSZ Metaltech végezte el.

Feladatunk: 1.169 tonna acélszerkezet beépítése mellett a csarnok ipari és esztétikai burkolatának megszerelése, valamint a belső terek burkolása.

A pavilon

Az A pavilon 21.311 négyzetméteres bruttó alapterületével a HUNGEXPO legnagyobb pavilonja. A kiállítási tér 19.480 négyzetméteres, belmagassága 6,9 méter.

Feladatunk: a homlokzati szendvicspanel burkolat cseréje és a külső álmennyezetek építése.

B pavilon

A 6.500 négyzetméter kiállítási térrel (bruttó alapterülete 8.000 négyzetméter) rendelkező pavilon felújítása során teljesen megújult a külső homlokzat, cserélték a nyílászárókat, a biztonság jegyében új tűzjelző rendszer került kiépítésre, új műgyanta burkolatot kapott az épület, teljesen megújultak a látogatói vizesblokkok, új korszerű LED világítás került beépítésre és új gépészet biztosítja a pavilon hűtés-fűtését.

Feladatunk: a külső homlokzatburkolat felújítása és a gépészeti tér kialakítása.

D pavilon

Az E pavilonhoz nyaktaggal kapcsolódik az 5.127 négyzetméter kiállítási térrel (bruttó alapterülete 5.460 négyzetméter) rendelkező D pavilon. 1.886 négyzetméter új szendvicspanel került az épületre, melynek belmagassága 6,85 méter.

Feladatunk: a csarnok homlokzatburkolatának felújítása.

Főépület

A régi szökőkút és medence helyén megépült új, 7.800 négyzetméteres fogadóépület a HUNGEXPO főbejárataként és látogatókat elosztó épületként funkcionál a jövőben.

A KÉSZ Metaltech Kft. a HUNGEXPO fogadóépület épületvázának és homlokzatburkolatának gyártmánytervezéséért, gyártásáért és kivitelezéséért az ALUTA (Alumínium Ablak és Homlokzat Egyesület) 2022. évi pályázatán, nagyprojekt kategóriában ALUTA Nívódíj elismerésben részesült.

Forma és követelmények

Budapest X. kerületében található, 1967-ben alapított HUNGEXPO régi fejlesztési terve volt egy új, korszerű, modern fogadóépület létrehozása. Az Expo Park Kft. beruházásában 2019-2021 években megvalósult revitalizáció a nemzetközi kiállításoknak is helyt adó terület ikonikus jelképévé váló épületét hozta létre. A bruttó 6.300 négyzetméter alapterületű épület földszinti, első és második emeleti szinteket foglal magában. Az épület funkcionálisan két részre osztható, a földszint fogadó-elosztótérként funkcionál, míg az emeleten irodák találhatóak. Az épülettömb építészeti tagolásban három épületrészből (propeller lapátok) és elosztó (előbbieket összekötő kör alakú) térből áll.

A test, a forma, a tömeg jellemző kialakítása a Finta Stúdió asztalán született meg, a vezérmotívum pedig az úgynevezett triszkelion volt, amely egy háromtengelyes szimmetriájú alakzat. A triszkelion alakú architektúrája a szikár pavilonvilág ellensúlyozásaként organikus, kortárs építészeti elemként ad hangsúlyt az érkezési területnek. A park értékes, 80-100 éves nagylombú fáival és facsoportjaival kiemelt szerepet kapott a tömegalakításnál. A környezetbe simuló organikus testet úgy hozták létre, hogy a park fáit megkerülték, megóvták. Fontos feladat volt a látogatók mozgási irányának, terelésének megtervezése úgy, hogy a ház akár két párhuzamos rendezvényt is kiszolgálhasson.

A differenciálható mozgási irányok, domináns fókuszok, a fák pozíciói és az égtájak sokváltozós képletében olyan geometriát kerestek, amely szimbolikus erővel bír. A triszkeliont formáló sziluett a ciklikusság, folyamatosság, haladás és örökkévalóság ősi szimbóluma. A sima, letisztult, íves és dinamikus homlokzat, öblei fény-árnyék hatásainak köszönhetően minden nézőpontból változatos arccal fordul környezete felé. Homlokzati térhálójának megszerkesztésénél fontos kikötés volt a technológiai szempontból költséges, kétszer görbült homlokzati elemek kiszűrése.

A homlokzatforma kialakításához viszont a határoló falakat sugarak mentén kellett elrendezni, melyből jellemzően 6 középpont található egységenként. Az épület tömegét a tető határolósíkja szabja végleges méretre, mely egy gömbfelület metszése, figyelve az épület egyensúlyára.

Az épület formavilágának felülvizsgálata során megannyi modell született, melyeken keresztül vizsgálni tudta a KÉSZ Csoport stratégiai partnere, a bim.GROUP a geometriai egyszerűsítések, gyárthatósági kritériumok hatását a vasbeton és az acélszerkezetre vonatkozóan. Az épület formájából adódóan kis mértékű egyszerűsítések is hatalmas változást okoztak, és nagyban befolyásolták a mögöttes szerkezet elhelyezkedését és kialakítását is. A végleges forma megalkotásakor figyelembe kellett venni a komplex tartószerkezet tulajdonságait és a burkolati rétegrend kötöttségeit,

Fontos volt, hogy a homlokzati panelek minden esetben az építész által megálmodott felületképzést adják vissza. A modellek parametrikus modellezéssel jöttek létre mind a tartóváz, mind a homlokzatburkolat tervezésekor. Mindenképp előnyös volt, hogy a bim.GROUP Kft-n belül valósult meg az acélszerkezeti és épületburok tervezés is, valamint hogy mindkét irodában azonos szoftveres platformon (Rhinoceros, Grasshopper) zajlott a tervezés.

Az épület alakja nem volt kérdés a továbbiakban, viszont a vonalvezetése annál inkább. A homlokzat kecses és íves alakja a panelek által kel életre. A panelkiosztás tehát kardinális szempont volt, mely már a váz, azaz a teherhordó szerkezet tervezése előtt formát kellett öltsön. A kiosztás által létrehozott sík határozta meg az acél vázszerkezet külső síkjának határait. A végleges kiosztás kiválasztása előtt több formai terv is született, a sík és görbült felületű panelekkel feldolgozva.

A végleges görbült felületű panelkiosztás szerint az épületet 5 jellemző részre került felosztásra. Ez a felosztás a fő homlokzati területek meghatározása miatt történt meg. Minden területnek megvan a maga speciális része, mely indokolta a bontást. Az egységeken belül is további területek kerültek meghatározásra, és ezáltal jellemző épületcsomópontok jöttek létre, melyek segítettek lokalizálni a megoldandó műszaki feladatokat.

001  | Tetőburkolat

002 || Ereszcsatorna

003 || Homlokzatburkolat

004 || Beforduló vízszintes

005 || Üveghomlokzat alatti

Előtérben a váz: gyártható tervezés

Az acélszerkezet tervezésénél 3 egyszerű dolognak kellett megfelelni: statikailag igazolható legyen a váz, látható és esztétikus legyen a szerkezet, valamint, hogy képes legyen fogadni a burkolatot.

Az oldalfal cső és a tető nyitott szelvényei által szabott határok, korlátok gyorsan felismerésre kerültek, ezek megoldásaira fókuszálva a rétegrend által meghatározott maximális tűréseket be lehetett már tartani. A kapcsolatok olyan térben elforduló alakzatokat hoztak létre, melyek az íves elemekhez kapcsolódva hibázásra adtak lehetőséget. A rétegrendi 20 milliméter tolerancia szintén egy szoros kritérium volt.

1. Statikailag igazolható legyen a váz

A tervezésben parametrikus módon előkészített acélszerkezetű modellezést használtak a mérnökök, így a változásokat, a modell építése során láthatóan követték és szabályozható módon alakították, valamint a lépések jól és szinte azonnali módon vizualizálhatóak voltak. A méretezési alapelvek tisztázásakor a szelvénytípusok és azok alakíthatósága szintén megvizsgálásra kerültek. A végleges szelvények kiválasztása visszahatott a statikára, illetve a csomópontok kialakításánál a gyárthatósági alapelveket kellett vizsgálni. Ezen felül az esztétikai követelmények is befolyásolták a kialakítást.

2. Látható és esztétikus legyen a szerkezet

Építészeti megoldásokat kellett találni az eddigi tapasztalatok szerinti mechanikus kapcsolatokra. Olyan, a szemnek tetsző kapcsolatokat kellett kialakítani, mely a teljes házon egységes, nem változik. Bár az elvárás rejtett kapcsolat volt, mégis sikerült olyan látszó és esztétikus kialakítást találni, ami kevés darabszámú kötőelemet biztosított, valamint a kapcsolatokat sikerült síkban tartani.

A gyárthatósági szempontokat figyelembe véve szükséges volt, hogy egyforma elemekből sok, egyedi elemekből pedig kevés legyen. A szögelfordulásokat pedig minimalizálni kellett. Az esztétikai szempontok felvetettek szerelhetőségi kérdéseket: a kötőelemek mérete, típusa és elhelyezkedése meghatározó, hiszen a szerkezet csak akkor szerelhető, ha a kapcsolatok ellátják a funkciójukat, miközben cél volt, hogy a helyszíni hegesztés minimális szinten maradjon.

3. Képes legyen fogadni a burkolatot

A modellezési szakaszban a burkolati elemek fogadószerkezetei, azaz a másodlagos szerkezeti elemek már megjelentek, mint főfeladat. A réteges homlokzatburkolat felépítése a belső oldalon esztétikai szerepet tölt be. Ezt az igényt kellett szem előtt tartani. A látszó belső acélszerkezet mellett a homlokzat belső lemezburkolata is látszó felület volt, így a másodlagos szerkezeteknek is egységesnek kellett lennie. Az íves lemezburkolat alsó teherhordó rétegében keletkezett két metszősík eredményeként „házikó” alakú másodlagos tartók alakultak ki, melyeket cső szelvényekkel kapcsoltunk a szintén cső szerkezetű teherhordó vázhoz.

Vázépítés

Az acélszerkezetek nagypontosságú gyártását geodéziai jelenléttel sikerült biztosítani, azonban a szerelési tűrések és alakhelyesség biztosítása szintén geodéziát igényelt. Minden egyes milliméter elmozdulás a szerkezet alakhelyességét veszélyeztette. Az oldalfalak pontosságát egy többszörösen visszamérhető rendszerrel ellenőrizték a helyszínen, mely a bebetonozott födémkapcsolati elemek elhelyezéséhez és az acél szerkezet pontosságához is ellenőrzési lehetőséget adott.

A szerelési sorrendet tekintve a vasbeton szerkezetbe kerülő fogadó szerkezetektől indulva szintenként valósult meg a vázépítés. A szerkezetépítés kezdőpontja minden esetben ugyanaz volt mind a 3 építési szinten. A homlokzati acélszerkezetszerelés szintenként körbezárt, így alakhelyesség ellenőrzésre is alkalom nyílt mérésekkel. A következő szint megépítése csak a kellő helyre elhelyezett esetleges hézagolással kiigazított forma után indulhatott tovább. A tetőszerkezet a peremgyűrű bizonyos szakaszainak megszerelése után indulhatott.

A tetőszerkezet építése szempontjából a triszkelion alak kapóra jött. Az acélszerkezet és a középső gépészeti tér vasbeton szerkezete 3 jellemző belső ívű helyen annyira megközelítette egymást, hogy ezt a kis távolságot kihasználva a szerkezeti radiális tartókat építve lehetett kimerevíteni a felső „hullámvasút” szerű gyűrűt. A radiális főtartók egy, illetve két darabból lettek készítve. A fióktartók a pontos szerkezeti gyártás és szerelés eredményeképpen gond nélkül beszerelhetőek voltak.

Burkolat a tetőn és a homlokzaton

A burkolati rendszer már a korai fázisban pontosításra került, ezen rendszer rétegrendi kialakítása megfelel az épület követelményeinek.

• Teherhordó trapézlemez
• Thermoprofil kalapprofil hőszigetelés
• Rib-roof rendszer

A főtartó szerkezeten a teherbírást a tetőn elhelyezett 150 milliméteres teherbíró trapézlemez biztosítja. A hőhidak csökkentése érdekében perforált, „Z” alakú tartók kerültek betervezésre az alsó teherhordó trapézlemez és a vízzáró burkolat közé, melyek a két réteg közötti kapcsolatot is adják. Ezzel a perforált profillal csökkent a pontszerű hőhidak kialakulása, hogy a teljes tetőszerkezeten, azt követően pedig az épület oldalfalánál is biztosítva legyen az elvárt hőátbocsátási érték. Ezekre a Z profilokra lett aztán rögzítve egy másik irányú tartószerkezeti profil, amely fogadni tudta a Rib-roof tetőlemez rögzítéséhez szükséges clip-eket.

A tetőszerkezet rétegrendje ezeket a fő elemeket tartalmazza, az oldalfalra viszont a belső oldalon egy egyedi lemezborítás került, mely saját fejlesztésű termék. A homlokzatburkolat a tetőrétegrend mintájára készült kihasználva a Rib-roof lemez egyedi tulajdonságát. Mindez a korcokra történő rögzítéssel lehetővé tette, hogy a burkolat külső oldalán egy solid alumínium, úgynevezett rainscreen elem takarja el a vízzáró lemezsíkot. A belső oldalra egy egyedileg tervezett és gyártott, a teherhordó trapézlemez mintázatához igazodó belső esztétikai lemezfedés készült. Ez a lemezburkolat a homlokzattartó segédprofilokra került rögzítésre. A külső oldalon egy solar tartóra szerelt, alumínium profilsoron rögzített solid alumínium elem került elhelyezésre. A házon kialakult csomópontok igazodnak az épület formavilágához.

A burkolati részletek kidolgozásához a homlokzat felosztásban visszatértünk a formakeresés felosztásához:

• Tetőburkolat
• Ereszcsatorna
• Homlokzatburkolat
• Beforduló vízszintes panelfelület
• Üveghomlokzat alatti terület

Ez a felosztás lehetővé tette, hogy az építési ütemnek és a fontossági sorrendnek megfelelően a csomópontok kialakuljanak - összesen 37 darab alapcsomópont. A kapcsolódó üvegszerkezetek csomópontjait kellett előtérbe helyezni, mivel ez a terület más vállalkozók munkáit is meghatározták.

A feladatok megoldása során mindenképp szükségessé vált egy teljes, valós méretű mock-up megépítése, amin tesztelni tudta a bim.GROUP a tervezőasztalon megalkotott koncepciókat, hogy azt szűrni és javítani tudják azelőtt, hogy az esetlegesen felmerülő konstrukciós hibák a helyszínen jelentkezzenek. Az acélszerkezet bizonyos részei előszerelésre kerültek gyártói környezetben. A mintafal létrehozása rengeteg építési folyamatot is tisztázott, különösképpen a burkolatépítés területén. A tapasztalatokat a tervezés így még időben be tudta építeni, amihez nagy segítséget nyújtott a korábban említett parametrikus (algoritmikus) tervezési szemlélettel felépített modellezés.

A tervezési fázisban a mock-up többszörösen átalakult, figyelembe kellett venni a különböző rétegrendi szintek tűréseit és a szerelési tűréseket is. A tervek elkészítése után a szerelési folyamatok alatt dokumentált változtatások visszavezetésre kerültek a mintafal modellbe, kvázi valós időben. A mintafal modelljén végrehajtott változások pedig már csak végleges állapotban kerültek a modellbe.

A modellezés és gyártási terveken felül a szerelési terveket is elő kellett állítani. Az épület egyedi kialakítása miatt a hagyományos szerelési tervek itt nem voltak alkalmazhatóak, a forma nem lekövethető egy jellemző síkra vetített tervvel, ezért terítékek alkalmazásával folyt a munka. A terítékeket pedig együtt kellett kezelni a gyártmánytervekkel. A szerelés támogatására több rész szerelési tervére is szükség volt, ezek nem csomóponti tervek voltak, hanem a szerelési egységek további kiterített, illetve részegységeire vonatkozó szerelési utasítások. A görbült felület ugyan a belső rétegekben kiegyenlítő síkokkal lett kivitelezve, de a tűrési zónákat tartani kellett.

A homlokzatot borító egyszeresen és kétszeresen görbült felületű solid alumínium panelek tervezése egyedi folyamat volt és több próbagyártásra is sor került, míg a panelek elnyerték a végleges formát és szerelhetővé váltak. A felület hordozó alszerkezet pontosságát egy 2 irányban állítható solar tartókon nyugvó rendszerrel oldották meg, így a burkolat szinte 0 milliméter pontossággal beállítható volt, melyhez geodéziai szkennelés és mérés került alkalmazásra. A solid alumínium burkolati lemezek elhelyezése már az előre síkállított és kijelölt helyekre került, helyszíni mérésekkel pontosítva és kiküszöbölve az esetleges gyártási hibákat.

A tető és oldalfali teherhordó lemezek egyaránt mind méretre vágott lemezekből állt össze. Az épület formavilága miatt az összes oldalfali lemezt nemcsak hosszméretre kellett igazítani, de az egyik oldalméretét is kellett csökkenteni – azaz alakra kellett vágni, hogy illeszkedjen a másodlagos acélszerkezettel létrehozott felületre. Ez érintette mind a takaró, mind a teherhordó lemezeket. A legfőbb gondot a kettős rögzítés és a felületi felfekvés jelentette, amit a házikó alakú másodlagos profilokkal tudtunk felvenni.

Összességében elmondható, hogy a HUNGEXPO főépülete nagy kihívások elé állította a KÉSZ Csoportot tervezés, gyártás és szerelés szempontjából egyaránt. Ezen kihívások leküzdésének kulcsa tapasztalt szakembereink, képzett fizikai dolgozóink és szakirányú mérnöki gárdánk volt. Minden munkatársunk innovatív gondolkodással, tudásának határait feszegetve dolgozott nap nap után, hogy végül a csapat összehangolt teljesítményének eredményeként megszülessen ez a fantasztikus épület. Az itt alkalmazott új technológiák bevezetése a jövőben is hasznos alapot ad a hasonlóan komplex épületek tervezésében és kivitelezésében.