Stalowa konstrukcja z motylim dachem

Opera Leśna w Sopocie została otwarta w sierpniu 1909 r. wystawieniem muzycznego utworu „Obóz nocny w Grenadzie” Conradina Kreutzera i natychmiast stała się ulubionym miejscem koncertowym artystów i melomanów. Był to sukces Paula Walthera-Schaffera, kapelmistrza Teatru Miejskiego w Gdańsku (wspieranego przez ówczesnego burmistrza Sopotu Maksa Waldmanna), który wśród wzgórz morenowych Lasów Oliwskich znalazł polanę o szczególnych walorach akustycznych i krajobrazowych na lokalizację wymarzonego teatru na łonie natury. Pomysł budowy leśnego amfiteatru, do którego radni miasta początkowo podchodzili bardzo sceptycznie, okazał się strzałem w dziesiątkę. Obiekt, z niewielkimi przerwami, funkcjonował z powodzeniem przez kolejne dziesięciolecia, niezależnie od burz dziejowych. Rozsławiły go festiwale wagnerowskie, a od 1964 r. Międzynarodowy Festiwal Piosenki. Na atrakcyjność tych imprez niewątpliwie miała wpływ dobra akustyka i niezwykła uroda otoczenia amfiteatru, który od początku istnienia stał się miejscem kulturotwórczym.

Fot. 1 Wizualizacja dachu opery widzianego z góry

W 1964 r. Opera Leśna przeszła generalny remont i została zadaszona. Ekipa firmy Mostostal na wysokości 30 m na masztach i linach rozpięła nad widownią i sceną przekrycie o powierzchni 4760 m² z podgumowanej, impregnowanej, stylonowej tkaniny, która co sezon była zakładana i zwijana na zimę. Na tamte czasy było to poważne przedsięwzięcie inżynierskie. Waga przekrycia wynosiła 2,5 t.

U progu wieku XXI, po kilkudziesięciu latach intensywnej eksploatacji, dach Opery Leśnej zaczął przeciekać, a widownia dla 4329 osób, wyposażona w drewniane ławy umocowane w gruncie, odbiegała od standardu powszechnie przyjętego w obiektach widowiskowych. W ciasnych garderobach panowała wilgoć.

– Opera Leśna, podobnie jak molo – powiedział Jacek Karnowski, prezydent Sopotu w rozmowie z dziennikarzem – stanowi symbol naszego miasta i należy do jednych z najpiękniejszych i największych teatrów leśnych nie tylko w kraju. Jej modernizację mieliś­my na uwadze od dawna i była to jedna z planowanych priorytetowych inwestycji. Chodziło tylko o pozyskanie odpowiednich funduszy na unowocześ­nienie obiektu, co nie było łatwe. Po długich staraniach otrzymaliśmy dotację z funduszy unijnych. Oczywiście zakres zrealizowanych robót mógłby być jeszcze szerszy, gdyby było więcej pieniędzy. Modernizacja kosztowała nas ponad 74 mln zł, z czego 28 mln zł otrzymaliśmy z funduszy UE.

Fot. 2 Po złożeniu trybun przed sceną pojemność widowni zwiększa się o dodatkowe 1609 miejsc. Na zdjęciu przygotowanie widowni przed kolejnym koncertem

Określenie sopockiej inwestycji pojęciem „modernizacja i przebudowa” sugerowałoby korektę istniejącego stanu Opery Leśnej. W rzeczywistości Alstal Grupa Budowlana Sp. z o.o. z Inowrocławia, która wygrała przetarg na wykonanie zadania, w miejscu dawnego amfiteatru wybudowała nowy obiekt o nowoczesnej konstrukcji. Z pierwotnego teatru leśnego pozostały: nazwa, ta sama powierzchnia zabudowy, wspaniałe drzewa porastające zbocza kotliny i oczywiście rzecz najcenniejsza – idea Schaffera leśnej opery zintegrowanej z naturalnym otoczeniem.

Nowa Opera Leśna widziana z góry przypomina kształtem rzucony liść lub ogromnego motyla. Widziana od strony wejścia kojarzy się z ożaglowaną niezwykłą łodzią.Ta wizja jest autorstwa gdańskiego architekta Jacka Szczęsnego, prowadzącego pracownię projektową Archi-CAD, która w latach 2008–2010 przygotowała projekt architektoniczny i wykonawczy Opery Leśnej już na miarę XXI w.

Architekt Jacek Szczęsny prostuje, że unowocześniony leśny amfi­teatr został skrojony nie tyle na miarę XXI w., ile na miarę posiadanych możliwości finansowych inwestora. – Pierwotnie – mówi – przygotowałem projekt, który z Opery Leśnej tworzyłby nowoczesny, całoroczny kompleks kulturalno-turystyczny. Pod widownią przewidziałem podpiwniczenie, gdzie mieściłyby się kawiarnia, restauracja i inne pomieszczenia podnoszące walory usługowe i kulturotwórcze obiektu. W tym projekcie była również nowoczesna scena zintegrowana z widownią. Koszt realizacji tego projektu zamknąłby się kwotą 120 mln zł, ale inwestor nie miał takich pieniędzy. Opracowaliśmy kolejne, oszczędniejsze rozwiązanie. Zastanawiam się, dlaczego obiekt tej rangi w regionie, służący całej trójmiejskiej aglomeracji i polskiej kulturze, jest traktowany jako inwestycja wyłącznie miasta, w którym się znajduje. Moim zdaniem powinna to być inwestycja finansowana nie tylko z funduszy Sopotu. Dla ścisłości chciałbym uzupełnić informację o współautorach projektu. Byli nimi architekci Andrzej Gołębiewski, Ewa Krystek, Joanna Wieczorkiewicz i śp. Wiesław Rosowski.

Rys. Przekrój przez budynek, skala 1:500

Opera Leśna jest dziełem nowatorskiej, twórczej myśli licznej grupy inżynierów. Dotychczas nikt nie budował żaglowego dachu o tak dużej powierzchni – 5500 m², rozpartego na stalowych przęsłach na wysokości 30 m, z tkaniny ze szklanego włókna o grubości 1 mm pokrytej teflonem, o całkowitej wadze 4 t. Autorem pierwotnych obliczeń stalowej konstrukcji wsporczej był zespół pod kierownictwem prof. Jerzego Ziółki z Politechniki Gdańskiej. W projekcie wykonawczym opracował ją konstruktor mgr inż. Daniel Florczak. Konstrukcja membrany jest dziełem prof. Pawła Kłosowskiego, autorem konstrukcji fundamentów jest prof. Adam Bolt, a widowni – mgr inż. Zbigniew Janas. Charakter obiektu, łącznie ze sceną i garderobami, wymagał dużej staranności przy projektowaniu instalacji: wodno-kanalizacyjnej (inż. Janusz Kornowski), wentylacyjnej (mgr inż. Sławomir Pachnik), elektrycznej (inż. Grzegorz Naumiuk) i teletechnicznej (inż. Mirosław Nirnberg). Kierownik budowy mgr inż. Jan Dziuba z firmy Alstal Grupa Budowlana wielokrotnie podkreślał wysoki stopień złożoności i trudności montowanej konstrukcji i przekrycia dachu. Trudność wynikała z zastosowanej unikalnej, nowatorskiej w skali światowej hybrydowej konstrukcji dachu, polegającej na połączeniu stalowych łuków z membraną ze szklanego włókna, pokrytą teflonem PTFE, a także z potrzeby operowania sprzętem i ogromnymi, ciężkimi stalowymi elementami konstrukcji w niewielkiej przestrzeni, ograniczonej lasem Trójmiejskiego Parku Krajobrazowego.

Fot. 3 Opera Leśna po przebudowie powiększyła się o balkon dla 1031 widzów

System montażu – podkreśla projektant arch. Jacek Szczęsny – był niezwykle precyzyjny i wymagał mistrzowskich umiejętności. Konstrukcja dachu opiera się na dwóch łukach nośnych z giętych na gorąco stalowych rur, ze względu na ukształtowanie terenu o różnej rozpiętości 102,96 mm i 93,20 m, średnicy 1300 mm i grubości ścianek 70 mm, nachylonych do siebie pod kątem 51^o i spiętych kratownicą. Zostały one zakotwione w żelbetowych fundamentach na głębokość 12 m, o rozstawie osiowym 94 x 48 m. Łuki zbliżają się do siebie w najwyższym punkcie na odległość 6 m. Oś podłużna konstrukcji dachu jest jednocześnie osią widowni i sceny. Tkanina została rozpięta między łukami a słupami konstrukcji. Jej wzmocnienie stanowią stalowe liny nośne i brzegowe. Każdy słup ma dwa odciągi napinające ze stalowych lin. Przestrzenna kratownica, spinająca łuki, stanowi jednocześnie pomost techniczny i oświetleniowy. Dostęp na nią zaprojektowano schodami technicznymi z poziomu balkonu widowni. Ponadto w części nad sceną na wysokości 13 m tworzy ramię o długości 25 m, które może służyć do podwieszania dekoracji scenicznych. Kratownica z pomostem technicznym jest przekryta od góry przezroczystym poliwęglanem. Składa się ona z rygli o średnicy 406 mm, stężonych cięgnami z prętów 30 mm, oraz wieszaków z rur o przekroju 219,1 mm i grubości ścianek maksymalnie 12,5 mm. Pomost techniczny o szerokości osiowej 1,30 m, z balustradami ochronnymi, przebiega w dolnej części kratownicy, pod przezroczystym przekryciem, wzdłuż osi podłużnej dachu. Jest podwieszony do dźwigarów za pomocą wieszaków o zmiennej geometrii. Nad sceną dochodzi do trzech poprzecznych pomostów. Ta część jest zadaszona płytami warstwowymi z rdzeniem poliuretanowym. Podłogę pomostu z ażurowych kratek zaprojektowano jako rozbieralną. Konstrukcję nośną pomostu stanowią dwie belki krawędziowe z rur okrągłych 244,5 x 7,1 mm, o rozstawie osiowym 195 cm i promieniu gięcia w płaszczyźnie pionowej 63,23 m. Elementami łączącymi belki są rygle poprzeczne z rur okrągłych, 114,6 x 6,3 mm i sztywne pręty stężające – okrągłe rury 70 x 8 mm. Kraty pomostowe oraz system stopni został zamocowany do chodnika z rur kwadratowych. Liny napinające konstrukcję są to tzw. śniegowe, rozpięte między dźwigarami łuku a słupami, oraz liny krawędziowe. Wykonano je z drutów ocynkowanych na gorąco i pokrytych warstwą PCV w celu uniknięcia uszkodzeń tkaniny przekrycia. Przy łączeniu lin nośnych z membraną uwzględniono możliwość swobodnego montażu i demontażu pasm tkaniny pomiędzy linami. Dodatkowo liny stanowią element umożliwiający napinanie tkaniny.

Fot. 4 Słupy nośne konstrukcji dachu zostaływzmocnione odciągami napinającymi, na zdjęciu zamocowanie jednego z takich elementów

Nowym elementem konstrukcyjnym widowni, w stosunku do tej przed przebudową, jest balkon dla 1031 widzów i wysuwane trybuny na poziomie sceny z 1068 miejscami siedzącymi. Po złożeniu trybun przed sceną pojemność widowni zwiększa się do 1609 miejsc stojących. W sumie Opera Leśna może teraz przyjąć 5579 widzów, w tym 113 osób niepełnosprawnych, co stawia ją w grupie obiektów widowiskowych mogących organizować wszystkie imprezy estradowe. Wyposażenie widowni w wygodne metalowe krzesła z drewnianymi siedziskami i oparciami, w tartanowe wyciszające kroki trasy komunikacyjne podniosły komfort obiektu.

Stary budynek z garderobami został wyburzony, a w jego miejsce wybudowano nowy, podpiwniczony, o bardzo prostej formie, z zielonym dachem i atrium, z wygodnymi nowoczesnymi garderobami dla pojedynczych artystów i grup. Garderoby poza sezonem są wykorzystywane do celów edukacyjnych dzieci i młodzieży, marketingowych, spotkań biznesowych itp.

Inwestor zadbał o jakość materiałów zastosowanych w zmodernizowanym amfiteatrze. Konstrukcja nośna dachu wykonana została z wysokiej jakości stali z Zagłębia Ruhry. Łuki konstrukcji były gięte na gorąco w Anglii, choć istniało alternatywne tańsze rozwiązanie. Przekrycie dachu wzięto również z najwyższej półki. Tego typu tkaniną z włókna szklanego pokrytą PTFE-Sherfill I przekryto nowoczesny stadion w Seulu. W wyposażeniu widowni również skorzystano z materiałów trwałych, odpornych na działanie atmosferyczne. Zastosowane techniki i technologie dobrze rokują trwałości Opery Leśnej w kolejnym stuleciu istnienia, w które weszła całkowicie odnowiona.

Młoda konstrukcja ze względu na swoją nowatorską formę została poddana bacznej obserwacji w pierwszym etapie eksploatacji, szczególnie zimą, kiedy obawiano się skutków intensywnych opadów śniegu. Zastosowano monitoring konstrukcji Opery Leśnej, a przede wszystkim przekrycia dachu o niekonwencjonalnej geometrii. Wyniki zainstalowanego monitoringu przeanalizował ze swoim zespołem Krzysztof Wilde profesor z Katedry Mechaniki Budowli i Mostów Politechniki Gdańskiej. Własne analizy zachowania się membrany i elementów konstrukcji nośnej prowadziły dwa zespoły badawcze, wykorzystując skaner laserowy C,10 firmy Leica i urządzenie Scan Station tej samej firmy. Badania i ich wyniki zostały zawarte w referacie „Diagnostyka i monitoring nowego przekrycia Opery Leśnej w Sopocie” przedstawionym podczas XXVI Konferencji Naukowo-Technicznej Awarie Budowlane 2013.

Po ponad rocznej eksploatacji Opery Leśnej po przebudowie Magdalena Jachim, rzecznik prasowy urzędu miejskiego Sopotu, stwierdziła: Dotychczasowe wydarzenia na terenie zmodernizowanej Opery Leśnej w pełni potwierdziły zasadność zrealizowanych prac. Nastąpiło zwiększenie miejsc dla publiczności, stworzono możliwość udziału w imprezach ludziom niepełnosprawnym i starszym z ograniczeniem ruchowym. Dach z jasnej tkaniny umożliwia korzystanie z nowych form sztuki, jak np. mapping, wizualizacje.

W przyszłości miasto planuje modernizację części usługowej, począwszy od kas. Ma powstać Centrum Edukacji Muzycznej. Na gruntowne uporządkowanie czeka również leśne otoczenie Opery. 

Wanda Burakowska

Rysunki i wizualizacja: Archi-CAD Jacek Szczęsny

Zdjęcia: Andrzej Jamiołkowski