W 2010 roku, z powodu remontu amfiteatru, Krajowy Festiwal Piosenki Polskiej w Opolu odbył się w tymczasowym amfiteatrze wybudowanym na terenie II kampusu Politechniki Opolskiej. Doświadczenia z tej nietypowej inwestycji uświadamiają, że budowa takiego obiektu nie jest tematem ani łatwym, ani szybkim.
Część pracowników Wydziału Budownictwa i Architektury to doświadczeni praktycy, współpracujący na co dzień z przemysłem budowlanym. Z uwagi na posiadaną specjalistyczną wiedzę oraz uprawnienia budowlane są chętnie zatrudniani przy realizacji trudnych inwestycji. W jednym z takich nietypowych i odpowiedzialnych zadań brał udział Andrzej Marynowicz, obecny prodziekan ds. studenckich. Jako projektant tymczasowej sceny amfiteatralnej dbał o jej niezawodność, wykonując skomplikowane obliczenia statyczno-wytrzymałościowe i uzgadniając, jakie elementy scenografii mogą obciążać konstrukcję nośną. O zgodność wykonania konstrukcji z projektem oraz przepisami i zasadami wiedzy technicznej dbała z kolei Anna Rawska-Skotniczny, nadzorując i odbierając roboty budowlane jako inspektor nadzoru inwestorskiego z ramienia Narodowego Centrum Polskiej Piosenki (wtedy MOK).
Należy tu podkreślić, że większość działań na niwie zawodowej jest wykorzystywana również w procesie dydaktycznym. Pozwala to przybliżyć studentom jeden z najciekawszych aspektów ich przyszłego zawodu – radość z etapu realizacji projektów. Dzieląc się doświadczeniami z rzeczywistego procesu projektowania i wykonania obiektów budowlanych, pracownicy mają okazję pokazać studentom bezpośrednie przełożenie tego, co poznaje się w teorii na to, co spotkają w rzeczywistości.
Poniżej relacja, będąca zmodyfikowaną wersją artykułu „O problemach przy budowie tymczasowego amfiteatru w Opolu”, który ukazał się w Przeglądzie Budowlanym nr 7-8/2017.
1. Wprowadzenie
Rys. 1. Budowa tymczasowego amfiteatru opolski na potrzeby 47 KFPP, scena z lewej, widok ze sceny na trybuny.
2. Stan prawny
Za imprezę masową uznaje się taką, w której uczestniczy ponad 500 osób w budynku, i ponad 1 000, jeśli jest organizowana na stadionie, obiekcie niebędącym budynkiem lub na otwartym terenie. Na tle innych imprez wyróżnia się ona dużym poziomem zagrożenia bezpieczeństwa, wynikającym wprost z dużej ilości uczestników. Z tego powodu organizatorzy muszą spełnić wiele wymagań, dotyczących zapobiegania potencjalnym zagrożeniom. Wymagania te, zdefiniowane m.in. w Ustawie o bezpieczeństwie imprez masowych [9], stają się szczególnie istotne w przypadku budowy tymczasowych obiektów, w których coraz częściej organizuje się tego typu przedsięwzięcia. Oczywistym jest również fakt, że organizator musi zapewnić bezpieczeństwo podczas każdego widowiska, nie tylko masowego [7].
Budowa tymczasowych, otwartych lub zadaszonych scen i trybun dla licznej widowni, staje się powoli standardem. Są one często budowane szybko i tanio ze względu na specyfikę, co często nie sprzyja ich bezpieczeństwu. Obiekt tego typu został wybudowany na potrzeby 47 Krajowego Festiwalu Piosenki Polskiej (rys. 1), wykonano go z elementów systemowych w postaci przestrzennych stalowych układów prętowych, tworzących zadaszoną scenę amfiteatralną, widownię na ponad 3800 osób oraz wieże reżyserki światła i dźwięku.
Każdy obiekt budowlany należy projektować i budować zgodnie z zasadami wiedzy technicznej, zapewniając m.in. nośność i stateczność konstrukcji oraz bezpieczeństwa użytkowania [8]. Wymagany poziom niezawodności konstrukcji jest zależny od potencjalnych konsekwencji zniszczenia – w tym zagrożenia życia ludzkiego, strat materialnych i środowiskowych, a także reakcji społecznych. W celu różnicowania niezawodności w normie PN-EN 1990 [4], wprowadzone zostały trzy klasy konsekwencji zniszczenia i odpowiadające im odpowiednio poziomy niezawodności. Im większe ryzyko utraty życia, strat materialnych i środowiskowych, tym wyższa powinna być klasa niezawodności, co pociąga za sobą konieczność odpowiedniej kontroli procesu projektowania i wykonania konstrukcji.
Nietrudno sobie wyobrazić, jakie byłyby skutki katastrofy budowlanej w trakcie koncertu transmitowanego na żywo przez telewizję, na którym bawią się tysiące osób, zatem obiekt taki powinien mieć najwyższą klasę niezawodności RC3. Zgodnie z normami europejskimi konstrukcje tego typu powinny zostać poddane zaostrzonemu nadzorowi projektowemu DSL3 (projekt sprawdzany przez inną jednostkę projektową), a wykonywanie konstrukcji tej klasy powinno być nadzorowane przez stronę trzecią (niezależny inspektor nadzoru, oprócz kierownika budowy).
Niestety obowiązujące krajowe przepisy prawne [8] nie przewidują wprost różnicowania środków kontroli procesu budowy obiektów tymczasowych. Obiekty takie wymagają jedynie zgłoszenia z dołączonymi szkicami lub rysunkami, nie ma tu również wymogu powołania kierownika budowy czy prowadzenia dziennika budowy. Istnieje co prawda przepis, na podstawie którego właściwy organ może nałożyć obowiązek uzyskania pozwolenia na wykonanie określonego obiektu (art. 30. pkt 7. Ustawy Prawo budowlane [8]), jednak jest on niezbyt często wykorzystywany [3]. W takim przypadku potencjalne błędy popełnione na etapie wykonywania konstrukcji powinny zostać wykryte na podstawie autoinspekcji wykonawcy robót. Często jednak nie ma on własnej, odpowiednio przeszkolonej kadry technicznej, a roboty budowlane wykonują osoby bez wykształcenia budowlanego. Wyraźnie zatem widać tu rozbieżność między normami europejskimi i krajowym prawem, które w przypadku obiektów tymczasowych nie wymusza konieczności stosowania zróżnicowanego systemu kontroli jakości, kluczowego z punktu widzenia zachowania właściwej niezawodności konstrukcji [1]. Zdaniem autorki pozostawienie tej kwestii do rozstrzygnięcia urzędnikom nie jest właściwym podejściem, może to bowiem prowadzić do ryzyka katastrofy budowlanej, a tym samym licznych obrażeń i urazów u wielu uczestników, a także ofiar śmiertelnych [2].
Nietrudno sobie wyobrazić, jakie byłyby skutki katastrofy budowlanej w trakcie koncertu transmitowanego na żywo przez telewizję, na którym bawią się tysiące osób, zatem obiekt taki powinien mieć najwyższą klasę niezawodności.
3. Charakterystyka obiektu
Ze względu na zły stan techniczny stałego amfiteatru opolskiego, który został poddany gruntownej przebudowie, konieczna stała się budowa tymczasowej sceny amfiteatralnej w innym miejscu. Wybór padł na duży parking wraz z przyległymi budynkami, znajdującymi się na terenie II kampusu Politechniki Opolskiej (rys. 2). Zdając sobie sprawę z możliwych konsekwencji zniszczenia takiego obiektu, Wydział Inwestycji Miejskich zdecydował się poprowadzić to przedsięwzięcie tak, jakby obiekt wymagał pozwolenia na budowę. W warunkach przetargu zawarty został wymóg dostarczenia przez wykonawcę projektu budowlanego i zatrudnienia kierownika budowy, powołano również zespół inspektorów nadzoru inwestorskiego, którzy mieli decydujący głos we wszystkich kwestiach technicznych. Inspektorzy od samego początku natknęli się na problemy, bowiem dokumentacja sceny dostarczona przez wykonawcę, zatytułowana „operatem technicznym” nie spełniała wymogów stawianych projektom budowlanym i została przez nich zakwestionowana. Zasadnicze zastrzeżenia wzbudził schemat obciążenia wiatrem (rys. 3), który nie uwzględniał działania wiatru na dach ani przypadków parcia/ssania wewnętrznego, choć scena posiadała jedną ścianę całkowicie otwartą.
a)
b)
Rys. 2. Dach tymczasowej sceny amfiteatralnej, a) montaż modułu dachu na poziomie płyty parkingu, b) transport modułu na miejsce docelowe
Wykonawca musiał zlecić wykonanie zupełnie nowego projektu wraz z niezbędnymi uzgodnieniami zewnętrznej jednostce projektowej. Zaskakujące było to, że wykonawca był zdziwiony żądaniami inspektorów i przyznał, że pierwszy raz ktoś od niego egzekwuje projekt budowlany, choć buduje tymczasowe sceny i trybuny od wielu lat. Ostatecznie uprawniony projektant wykonał obliczenia statyczno-wytrzymałościowe dostosowując obiekt do miejscowych warunków geotechnicznych i środowiskowych, i uzgodnił projekt z właściwymi rzeczoznawcami pod kątem wymagań przeciwpożarowych, sanitarnych i BHP.
Rys. 3. Zakwestionowany schemat obciążenia wiatrem działającego na scenę z jedną ścianą otwartą, który został zamieszczony w „operacie technicznym”.
Konstrukcja wznoszonego obiektu istotnie różniła się od typowego obiektu stałego. Ze względu na tymczasowość musiała być lekka, łatwa w transporcie, montażu i rozbiórce. Mając na uwadze ograniczenie kosztów utylizacji konstrukcji, obiekty tego typu buduje się często z systemowych, modułowych elementów przestrzennych, z których można wykonać układy o różnej wielkości i funkcji tak, aby do minimum ograniczyć stosowanie elementów jednorazowego użytku. Wymagania te można spełnić dzięki zastosowaniu przestrzennych układów prętowych wykonanych z pionowych słupków z rozetami, do których są montowane rygle poziome oraz stężenia ukośne i poziome (rys. 1a, 4). Konstrukcje takie czasem są błędnie kwalifikowane jako rusztowania. Rzeczywiście, z elementów takich wykonuje się również rusztowania różnego typu, lecz o kwalifikacji prawnej obiektu budowlanego nie decyduje materiał czy rodzaj konstrukcji, lecz jego funkcja [10]. Zatem zarówno scena, jak i trybuna są budowlami w rozumieniu ustawy Pb [8], co rodzi szereg konsekwencji prawnych.
Ocenę bezpieczeństwa konstrukcji tymczasowych, konstruowanych najczęściej z elementów stalowych, wykonuje się w oparciu o normy dotyczące stalowych konstrukcji budowlanych [5]. Ze względu na schemat konstrukcyjny układy te można potraktować jako przestrzenne układy prętowe, występują tu jednak pewne istotne różnice w stosunku do obiektów stałych, wynikające zarówno z odmiennej budowy, jak i innych warunków użytkowania niż klasyczne konstrukcje stalowe. Obiekty takie bowiem projektuje się z innym wymaganym poziomem bezpieczeństwa niż konstrukcje stałe. Ze względu na znacznie krótszy czas użytkowania niż typowe konstrukcje można stosować przy ich obliczaniu inne obciążenia klimatyczne, jednocześnie ze względu na masowy charakter imprez zaliczyć je należy do najwyższej klasy konsekwencji zniszczenia.
Rys. 4. Widok na wieże reżyserki, oświetlenia i dźwięku, kotwione do tyłu trybun amfiteatralnych
Budowa obiektów festiwalowych trwała blisko miesiąc, użytkowanie 3 dni, a rozbiórka ponad tydzień (w tym demontaż scenografii i sprzątanie terenu wokół amfiteatru). Obliczenia statyczne okazały się niezbędne już na samym początku ustawiania sceny. Błędnie wykonane oparcie stopek słupków sceny doprowadziło do pęknięcia cienkich drewnopochodnych płyt, na których te słupki były oparte na gruncie (rys. 5a). Po interwencji inspektorów ustalono wspólnie z projektantem, że oparcie słupków może zostać wykonane bezpośrednio na gruncie, jednak duża reakcja podporowa od słupka wymusiła zastosowanie bali drewnianych (rys. 5c), zgodnie z wymogami normy PN-EN 12812 [6].
Budowa obiektów festiwalowych trwała blisko miesiąc, użytkowanie 3 dni, a rozbiórka ponad tydzień (w tym demontaż scenografii i sprzątanie terenu wokół amfiteatru).
a) b) c)
Rys. 5. Posadowienie stopek sceny festiwalowej, a) nieprawidłowe oparcie na płytach drewnopochodnych, b) przekrój poprzeczny z pokazanym rozkładem sił pionowych i bocznych generowanych przez stopkę rusztowania, wg normy PN-EN 12812 [6], c) zmiana sposobu posadowienia po interwencji inspektorów nadzoru – oparcie stopki rusztowania na układzie bali drewnianych.
4. Bezpieczeństwo użytkowników
Oprócz wymogu zapewnienia nośności i stateczności obiektów budowlanych, niezwykle istotne jest bezpieczeństwo samych użytkowników obiektu. Ze względu na odmienną od typowej funkcję inspektorzy nadzoru i projektant zetknęli się z nietypowymi wymaganiami ze strony Telewizji Polskiej, która była głównym organizatorem imprezy.
Podstawowym problemem była próba usuwania wszelkich zabezpieczeń przed upadkiem z wysokości. Argumentując, że barierki „źle się komponują w kadrze”, pracownicy organizatora domagali się usunięcia barierek na schodach oraz na podestach zlokalizowanych na dużych wysokościach. Biorąc pod uwagę fakt, że tancerze i artyści przemieszczali się najczęściej biegając, w dodatku na wysokich obcasach, żądania te były nierealne i prowadziły do licznych sporów z inspektorami. Przepisy BHP dotyczące organizacji widowisk [7] w tym względzie są jednoznaczne i bardzo podobne do przepisów budowlanych dotyczących wykonywania prac na wysokości. Z tej przyczyny organizator nie otrzymał zgody na usuniecie zabezpieczeń i ostatecznie pomalował część barierek czarną farbą, aby były jak najmniej widoczne w czasie transmisji telewizyjnej.
Kolejnym punktem spornym okazały się pionowe stężenia międzysłupowe dodatkowego podestu, zamontowanego we wnętrzu sceny głównej, których część została usunięta bez uzgodnienia z inspektorami, ponieważ kolidowały z dużymi reflektorami oświetlenia sceny (rys. 6). Konstrukcja była przeznaczona dla znanej z popisów wirtuozerskich Orkiestry Filharmonii Dowcipu. Budziło to uzasadnione obawy, że podest, wzbudzony dynamicznie, w czasie festiwalu może utracić stateczność i runąć na scenę. Ostatecznie stężenia zostały ponownie przyspawane do słupów podestu, po wcześniejszym ustawieniu elementów oświetlenia sceny i niewielkiej modyfikacji układu konstrukcyjnego. Część z nich została ukryta pod podłogą podestu i za ścianami ledowymi scenografii (niebieska ściana na rys. 6b).
a) b)
Rys. 6. Podest dla orkiestry festiwalowej, a) w takcie budowy, w środku widoczne krzyżowe stężenia pionowe międzysłupowe typu X, które zostały usunięte przed montażem oświetlenia, b) w trakcie koncertu, ponownie zamontowane stężenia pozostały widoczne w tle kuli tworzącej główną scenografię.
W czasie budowy, a także w trakcie prób scenicznych, pojawiało się szereg drobnych problemów, które były rozwiązywane na bieżąco. Przykładowo montaż wysokiego podestu (rys. 7), na którym miały być przeprowadzane wywiady z artystami, także po zmroku, wymagał zamontowania dodatkowego oświetlenia schodów ze względu na bezpieczeństwo użytkowników.
Rys. 7. Dodatkowy podest, na którym artyści udzielali wywiadów dla stacji telewizyjnej.
Podstawowym problemem była próba usuwania wszelkich zabezpieczeń przed upadkiem z wysokości. Argumentując, że barierki „źle się komponują w kadrze”, pracownicy organizatora domagali się usunięcia barierek na schodach oraz na podestach zlokalizowanych na dużych wysokościach. Biorąc pod uwagę fakt, że tancerze i artyści przemieszczali się najczęściej biegając, w dodatku na wysokich obcasach, żądania te były nierealne i prowadziły do licznych sporów z inspektorami.
5. Efekty specjalne
W trakcie występów artystycznych niejednokrotnie realizowane są różnego rodzaju efekty specjalne i pirotechniczne, takie jak błysk i huk sceniczny, fontanny i wodospady iskier czy płomienie, uzyskiwane dzięki kontrolowanemu spalaniu i wybuchom różnych materiałów (rys. 8). Często wykorzystuje się również wytwornice dymu scenicznego, rozprężającego się podczas wydmuchiwania ze specjalnych butli, który dzięki małej toksyczności jest możliwy do użycia wewnątrz pomieszczeń. Do wykonania efektów muszą być stosowane sprawdzone produkty pirotechniczne wysokiej jakości, posiadające wszelkie niezbędne atesty oraz zezwolenia, które były kontrolowane przed festiwalem przez Państwową Straż Pożarną. Pokaz pirotechniczny jest najczęściej synchronizowany radiowo, co pozwala w pełni kontrolować widowisko i zapewnić uczestnikom bezpieczeństwo.
Rys. 8. Festiwalowe efekty specjalne, a) uzgodnienia między jedną z artystek a ekipą techniczną w czasie próby, b) sztuczne płomienie w czasie występu
W przypadku realizacji efektu scenicznego z użyciem ognia i wyrobów pirotechnicznych, rozporządzenie [7] nakłada wymóg wcześniejszego przeprowadzenia prób. Sytuacja taka zdarzyła się w trakcie festiwalu, bowiem jedna ze znanych artystek zażyczyła sobie, żeby w trakcie jej występu na scenę spadł trawers podtrzymujący reflektory pod dachem. Zrzucenie metalowego trawersu na lekką podłogę sceny urągało wszelkim zasadom bezpieczeństwa, dlatego inspektorzy nie wyrazili na to zgody. Ekipa techniczna artystki zaproponowała zatem wykonanie atrapy ze styropianu, który również nie znalazł uznania inspektorów, ze względu na zbyt mały ciężar, brak możliwości kontrolowania upadku i ryzyko uderzenia w ludzi na odkrytej trybunie w przypadku podmuchów wiatru. Po uzgodnieniach została wykonana ostatecznie cięższa atrapa z rurek plastikowych łączonych klejem na gorąco (rys. 9a). Po wyprowadzeniu z terenu amfiteatru wszystkich postronnych osób, w tajemnicy przez prasą, dwóch monterów podciągnęło atrapę trawersu pod sufit i pod nadzorem projektanta sceny oraz inspektorów jeden z segmentów został zrzucony w kontrolowany sposób. Po szczegółowych oględzinach stwierdzono, że plastikowa atrapa nie jest w stanie uszkodzić podłogi sceny, a energia upadku rozprasza się dzięki klejonym, podatnym złączom (rys. 9b). Wykonanie efektu specjalnego w trakcie koncertu dopuszczono (rys. 10) zastrzegając jednak, że realizacja zostanie odwołana przez inspektora nadzoru w przypadku zerwania się silnego wiatru.
a)
b)
Rys. 9. Próby efektu scenicznego, a) ekipa techniczna przygotowuje atrapę trawersu do podwieszenia, b) wizualna ocena złączy klejonych, popękanych po wykonaniu próbnego upadku atrapy trawersu
a)
Rys. 10. Efekt sceniczny w czasie występu na żywo, a) upadek atrapy trawersu, b) ekipa techniczna usuwa trawers ze sceny
W przypadku realizacji efektu scenicznego z użyciem ognia i wyrobów pirotechnicznych, rozporządzenie nakłada wymóg wcześniejszego przeprowadzenia prób. Sytuacja taka zdarzyła się w trakcie festiwalu, bowiem jedna ze znanych artystek zażyczyła sobie, żeby w trakcie jej występu na scenę spadł trawers podtrzymujący reflektory pod dachem.
7. Uwagi końcowe
W czasie organizacji imprez można napotkać szereg niestandardowych problemów, specyficznych dla tego typu przedsięwzięć. Osoby biorące udział w nadzorowaniu takich działań muszą się wykazać nie tylko dużą wiedzą techniczną i umiejętnościami, ale również być otwarte na szybkie zmiany i umieć przewidywać nietypowe sytuacje. Wymaga to nie tylko znajomości aktualnych przepisów, ale również umiejętności pozyskiwania wiedzy w innych źródłach, dużej odporności na stres i wyobraźni. Widzowie oglądający widowisko najczęściej nie zdają sobie sprawy jak duża ekipa techniczna była zaangażowana w przygotowania, mające na celu zapewnić bezpieczeństwo nie tylko samego obiektu budowlanego, ale przede wszystkim występujących artystów oraz licznej widowni.
a)
b)
Rys. 11 Pracownicy Wydziału Budownictwa i Architektury pełniący samodzielne funkcje techniczne przy budowie tymczasowego amfiteatru na II kampusie Politechniki: a) projektant Andrzej Marynowicz w trakcie uzgadniania z pracownikami TVP sposobu mocowania elementów scenografii do konstrukcji nośnej sceny amfiteatralnej, w tle wznoszone trybuny, b) inspektor nadzoru inwestorskiego Anna Rawska-Skotniczny po skontrolowaniu części robót budowlanych przy wznoszonej konstrukcji nośnej sceny
Literatura
- Kuchta K., Tylek I., Rawska-Skotniczny A., Przyczyny i metody zapobiegania błędom ludzkim w inżynierskiej działalności budowlanej. Część 1: Klasyfikacja i źródła błędów. Przegląd Budowlany 5/2017.
- Rawska-Skotniczny A.: Wybrane problemy zapewnienia bezpieczeństwa w czasie imprez masowych odbywających się w tymczasowych obiektach budowlanych. Bezpieczeństwo współczesnego świata, polskie aspekty i uwarunkowania. Pod red. W. Stach, Maiuscula, Poznań 2011.
- Rawska-Skotniczny A., Marynowicz A., Nalepka M.: Błędy przy projektowaniu stałych i tymczasowych hal namiotowych. XXVIII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane”, Międzyzdroje 2017.
- PN-EN 1990. Eurokod. Podstawy projektowania konstrukcji. PKN Warszawa.
- PN-EN 1993. Projektowanie konstrukcji stalowych. PKN Warszawa.
- PN-EN 12812. Deskowanie — Warunki wykonania i ogólne zasady projektowania. PKN Warszawa.
- Rozporządzenie Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego z dnia 15 września 2010 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy organizacji i realizacji widowisk (tekst jednolity Dz.U. 2016.1814).
- Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane. (Dz.U. 1994.89.414, z późniejszymi zmianami).
- Ustawa z dnia 20 marca 2009 r. o bezpieczeństwie imprez masowych (tekst jednolity Dz.U. 2009.62.504).
- Wyjaśnienie przepisów Prawa budowlanego dokonane przez GUNB w sprawie wolno stojących trybun, z dnia 25 października 2010.
Górne zdjęcie: archiwum PO
Artykuł jest zmodyfikowaną wersją artykułu: Rawska-Skotniczny A., O problemach przy budowie tymczasowego amfiteatru w Opolu. Przegląd Budowlany 7-8/2017. s.38-43