СТРУКТУРА И РАЗПРЕДЕЛЕНИЕ

Сградата е едноетажна. Повдигната е от терена за по-лесно обдухване, против натрупване на сняг около и върху нея. Минималното разстояние от долния ръб на сградата до терена е 50см. Тя се състои от два странични обема под 90 градуса и свързваща част под 135 градуса спрямо тях. Страничните обеми са изградени от еднотипни модули с междуосови разстояния от 380см х 900см. Покривът е двускатен с различни наклони - от 14 и 20 градуса. При срещата на обемите и за маркиране на входа е повторен силуета на съществуващите в Българската Антарктическа база алпийски къщи.

Новопроектираните обеми взаимстват характера на съществуващите постройки, като обединяват в едно силуета на основната сграда и този на островърхите постройки.  Целта на това решение е да впише аргументирано новата лабораторна база в комплекса от вече съществуващи сгради. Новата сграда придава запомнящ се облик на целия комплекс като подчертава характеристиките на вече съществуващите постройки. Сградата е изцяло в червен цвят – както стените, така и покрива. Отново целта е изграждане на единен образ на Българската Антарктическа база.

Сградата има три типа функции:

1. Лабораторен блок – с три броя лаборатории (геоложка, биологична, обща), както и склад към лабораториите за проби, внесени директно отвън.

2. Дневна част – със зона за презентации, библиотека и видеотека, зона за почивка, работна зона с компютри, кухненски бокс.

3. Спални с бани – четири спални, всяка с по две легла и две бани.

4. В допълнение са проектирани технически и складови помещения.

Основният вход на сградата е откъм по-равната част на терена, явяваща се на гърба на сградата, противоположно на основното лице на сградата. Всички помещения са организирани преобладаващо по предния фронт на сградата с лице към залива.

Движението в сградата е обусловено от нуждата да се изолира мокра и мръсна част от чистата. За целта са обособени входно антре, както и помещение за сушене на дрехи и обувки, в които влизащите от терена да могат да сменят обувките си с чисти, както и да оставят мокрите си дрехи. Складът за проби към лабораториите е с отделен директен вход. За техническото помещение също е осигурен директен вход отвън. Всички входове са достъпни от обширна тераса, чрез която се преодолява денивелацията. Така след преминаването през винтфанга, се попада в дневната, представляваща чиста и суха зона. От нея в дясното крило са организирани лабораториите, а в лявото спалните помещения с баните.

Конструктивно решение

Конструкцията на сградата е проектирана като стоманена, от горещовалцувани профили, предварително изготвени в заводски условия, горещо поцинкована,  сглобяема на място, състояща се от двуотворни рамки в напречна посока и многотворни рамки в надлъжна посока.  Предвижда се пробно сглобяване на конструкцията при производството й в завода производител, с цел да се отстранят всички евентуално допуснати неточности и разминавания, преди конструкцията да бъде доставена и натоварена на българския изследователски кораб „Св. Иван Рилски“, за да се отправи на делечно плаване към остров Ливингстън, Антарктида. Металната конструкция е защитена от пожар чрез облицовка от термопанели.

Максималното тегло на отделните неразглобяеми елементи да е до 130-150кг., като при крайна необходимост и нецелесъобразност от разделяне са допуснати елементи с тегло до 200кг.

Колоните за сградата са проектирани от горещовалцувани кутиеобрани профили с напречно сечение 200.200.5мм. Подовите греди и рамковите ригели (покривни греди) са проектирани с „2Т" горещовалцувано профили.

Конструкцията стъпва върху единични фундаменти анкерирани към здрава скала. Връзката на колоните с фундаментите е решена като „корава”, като запъването се осъществява чрез анкерни болтове. Фундирането на сградите е осъществено върху система от единични стоманобетонни фундаменти. Всички монтажни съединения са решени чрез носещи болтове.

Настоящата стоманена строителната конструкция поема натоварванията от постоянни (собствено тегло на елементите), временни натоварвания (експлоатационни, сняг и вятър) и динамични натоварвания от земетръс. Носещата стоменена конструкция е проектирана, оразмерена и изпълнена, съгласно следните параметри за натоварване:

-          нормативно натоварване от сняг за района на о.ЛИВИНГСТЪН – 1,20 kN/m2)

-          основна стойност на базовата скорост на вятъра за района на о.ЛИВИНГСТЪН – vb,0=50 m/s (на база измерена максимална скорост на вятъра от 175км/ч).

Инсталации

Електрическата енергия за новата сграда е осигурена от два основни източника - дизел агрегати и автономна фотоволтаична инсталация.  На покрива на сградата, на скатовете с наклон от 20 градуса са монтирани 96 бр. фотоволтаични панели. За съхранение на неизползваната електро енергия са предвидени 48 бр. акумулаторни батерии, разположени на два стелажа. Системата е подсигурена с оборудване за управление, непрекъснато следене на параметрите и контрол.

Чрез тези два източника, се захранва основната вътрешна отоплителна система, която е изградена в две независими една от друга части – въздуховодна отоплителна инсталация с нафтови топловъздушни апарати и електрически конвектори. Въздуховодната отоплителната инсталация е изградена от мрежа от спироканали от поцинкована ламарина, които достигат до отделните помещения в окачения таван. Подаването на темпериран въздух към помещенията става с конусни нагнетатели, а засмукването на рециркулационен въздух - с конусну смукатели. Връзката между въздуховодите и вентилационните решетки е изпълнена с гъвкави въздуховоди. Електрическите конвектори са стенен монтаж, под и между прозорците, като имат функция за дистанционно управление.

Топлата вода за битови нужди се осигурява от обемен бойлер с обем 300 литра с 3 източника на топлинна енергия - соларен кит за слънчеви колектори, вградена серпентина за подгрев от инверторна термопомпена инсталация на директно изпарение и електрически нагревател.

Осветлението е решено с LED осветителни тела за вграждане в окачен таван. В помещения без окачен таван са предвидени LED осветителни тела за открит монтаж.

Всички окабелявания, които не минават в окачения таван, се монтират в кабелни канали. В лабораториите и дневната, където са изпълнени "инсталационни" канали поради удобството, че контактите и слаботоковите розетки се монтират директно на самия канал. Нивата на движение на инсталационните кабелни канали в лабораториите е  хоризонтално и е поставено на височина над работните маси /кота долен ръб +1,00/, в дневната и под прозорците /кота долен ръб +0,25/. В помещенията без окачен таван кабелите се полагат вертикално и хоризонтално в кабелни канали. Изградена е и пожароизвестителна инсталация.

Захранването с вода за битово-питейни нужди на новия лабораторен корпус  се осъществява от съществуваща площадкова водопроводна мрежа и съществуващ водоизточник – ледниково езеро. С цел обезпечаване на питейно-битовите нужди за новия лабораторен корпус и съгласно заданието за проектиране, е доставен и монтиран резервоар извън сградата с обем V=3,75m3. Захранването от резервоара към сградата се осъществява  посредством вододопровод. След входа на същия в техническото помещение, е доставена и монтирана помпена група за битово-питейни нужди с параметри Q=0,48л/с и Н=10м. С цел по-добра и по-надеждна работа на помпите, към тях е монтиран и мембранен съд с обем 300л. Захранването с топла вода за санитарните арматури се осъществява посредством един общ бойлер с обем 300л, разположен в технитеческото помещение. Битовите и фекални води се включват към съществуваща канализационна мрежа заустена в пречиствателна станция.

МАТЕРИАЛИ ФАСАДИ

Ограждащите елементи на сградата (външни сетни и покрив) са доставени и изпълнени така, че да осигурят максимална топлоизолация и да отговорят на противопожарните изисквания. Фасадите и покривите са изградени със стенни термопанели с минерална вата с дебелина 16 см и покривни термопанели с минерална вата и дебелина 21 см. Подът е изпълнен със стенен панел отвън, а отвътре с два слоя разминат многослоен хидрофобен шперплат, върху които са монтирани финишните настилки - винил с висок клас на износоустойчивост. Прозорците са изпълнени от PVC дограма с троен стъклопакет, която е отваряема с двуплоскостно отваряне. Всички преградни стени са изградени от термопанели с дебелина 5 см, в които са монтирани интериорните врати.

ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВА ПРИ ПРОЕКТИРАНЕ И СТРОИТЕЛСТВО

Сградата на новата научна лаборатория на Българската Антарктическа База, се намира на о-в Ливингстън, Антарктида.

Няма нужда да споменаваме, че това е едно от най-суровите места на планетата с температури до -89 градуса и ветрове до 170 км/ч. Ледения континент държи световните рекорди за най-ниска температура и за най-висока скорост на постоянни ветрове, отчетени някога на Земята. По време на строителството анемометърът на базата отчете вятър със скорост 130 км/ч.

Времевия прозорец, в който метеорологичните условия позволяват да се извършват строителни дейности и научни изследвания е изключително кратък – 3 месеца, когато трае краткото антарктическо лято. Лабораторията беше построена и открита за два строителни сезона, което постави на сериозно изпитание всички участници в процеса.

Поради голямата отдалеченост и невъзможността да се добавят или преправят елементи от сградата, както и неимоверно сложната логистика до строителната площадка, се изискваше изключително прецизно проектиране и още по-прецизно изпълнение.

Всеки пропуск, всяко несъответствие биха означавали забава с още един строителен сезон. Все пак, най-близката железария е на 2000 км по права линия, през пролива Дрейк, в Южна Америка.

Тук своята тежка дума каза Българският Военноморски флот, воден от своите офицери и личен състав. Той оказа иначе непостижима логистична подкрепа, пренасяйки необходимите материали, натоварени на борда на Българския Научно Изследователски кораб Св. Св. Кирил и Методий, през няколко морета и два океана, за да пристигнат невредими в залива пред Българската Антарктическа База.

Всички необходими материали, бяха разтоварвани от кораба и пренасяни до брега със специално иработени понтонни платформи, теглени от моторни лодки. От океанското равнище до строителната площадка, метериалите бяха пренасяни със специално изграден лифт.

Фундирането на сградата беше изключително предизвикателство поради факта, че се извърши чрез анкериране на единичните фундаменти в твърда скала. Това беше свързано с пробиване на 384 бр отвори в скалата с дълбочина 100 см и замонолитването на анкери с дължина 150 см в тях, върху което анкериране се изпълниха единичните стоманобетонови фундаменти.

Монтажа на стоманената конструкция се изпълни на два етапа – етап 1 – предварителен монтаж в завод в България, разглобяване, стречоване, транспортиране и етап 2 – монтаж на строителната площадка. Само така можеше да има някаква сигурност, че всичко ще пасне. Монтажните работи се изпълняваха върху силно пресечен скален терен, до който достъп имаше семо лека и силно подвижна повдигачна техника.

Най-голямото предизвикателство при монтажа на фасадните и покривните термопанели, а в последствие и фотоволтаичните панели, се оказа вятърът. Краткото антарктическо лято не се удължава с броя на ветровитите дни, в които монтажът на панели е бил невъзможен. За това в добри метеорологични условия се работеше почти денонощно. Ако започнеш монтаж на фасада и покрив – до края на сезона трябва да завършиш на 100%. Ако дори един панел не се монтира и сградата остане незатворена за зимния период, никой не би могъл да предскаже какво ще остане от нея след зимните бури.

Най-голямото предизвикателство при изграждането на инсталациите беше трасирането и полагането на силов захранващ кабел от плажа до сградата. Имаше участъци със сняг с дълбочина до 2 м. Кабелът трябваше да бъде положен в твърда почва.

При изпълнението на довършителните работи имаше периоди със силен вятър – 100 до 130 км/ч, в които дни се стигаше до обекта с помощта на алпиниски въжета.

Безкрайни са предизвикателствата. Всъщност, всяка стъпка, от полагането на първите линии по чертежите и първите изчисления, до поставянето на трибагреника върху покрива на лабораторията, беше предизвикателство за изпълнение.