Tulsa Ice Arena entsteht aus leerstehendem Kaufhaus

Fachwerkträger verwandeln ein ehemaliges Macy's-Kaufhaus in Tulsa in eine Eisbahn. Bild mit freundlicher Genehmigung von Perkins&Will

Ein Team unter der Leitung des Architekten Perkins&Will und Thompson Construction nutzt auf kreative Weise umgekehrte Bogensehnenbinder, um ein 1994 erbautes Macy's-Kaufhaus in das elegante WeStreet Ice Center zu verwandeln.

Als Trainingszentrale für die ECHL Tulsa Oilers wird die 180.000 Quadratmeter große Arena im Erdgeschoss zwei Eisbahnen umfassen, eine mit 1.000 Zuschauerplätzen und die zweite, eine Übungsbahn, mit weniger Sitzplätzen. Es wird auch ein Konzessionsgebiet geben; Umkleideräume; Partyräume für Firmenveranstaltungen und Geburtstage; Lounges; medizinische Behandlungsbereiche; Busbüros; und ein Hockey-Umkleideraum des Oklahoma State University Clubs. Im zweiten Stock gibt es ein geschlossenes Restaurant und Verwaltungsbüros, beide mit Blick auf das Eis.

Unter der Leitung von Andy Scurto, Eigentümer der Tulsa Oilers und des WeStreet Ice Center, besteht das Design-/Konstruktionsteam aus dem Bauingenieur Martin/Martin Inc.; ME-Ingenieure, die mechanische Arbeiten ausführen; Thompson, der gefährdete Bauleiter; und der Vertreter des Eigentümers, International Coliseum Co., für Möbel, Einrichtungsgegenstände und Ausrüstung. Die 25-Millionen-Dollar-Sportanlage, etwa 24 km von der Innenstadt entfernt in einem anspruchsvollen Einkaufszentrum, ist eine Partnerschaft mit der WeStreet Credit Union. Die Fertigstellung wird im Spätherbst erwartet.

Die Öffentlichkeit wird die Eisbahn nutzen, wenn die Eishockeymannschaft der Tulsa Oilers nicht spielt oder trainiert. Bild mit freundlicher Genehmigung von Perkins&Will

Als Scurto im Sommer 2022 zum ersten Mal über die Raumumwandlung nachdachte, erkannten die Teammitglieder, dass das Projekt umfangreiche technische Maßnahmen erfordern würde, um ein traditionelles Kaufhaus mit Balken- und Balkenstruktur aus dem Jahr 1994 in eine Eisanlage mit zwei Eisbahnen umzuwandeln Für die weitgespannten Fachwerke über den Eisbahnen müssten 40 % der Innenstützen entfernt werden. Darüber hinaus müssten 40 % des zweiten Stockwerks vorgeführt werden, um die unterstützenden Räume, wie beispielsweise das Restaurant, bereitzustellen.

„Unsere größte Herausforderung bestand darin, ‚Können wir es auf kostengünstige und sinnvolle Weise tun?‘“, sagt Don Dethlefs, globaler Praxisleiter für Sport, Freizeit und Unterhaltung und Leiter des Denver-Studios für Perkins&Will. Er und Emily Cannon, Designerin III, leiten das Firmenteam. Dethlefs fügt hinzu: „Außerdem wollte der Eigentümer, dass das Gebäude für den Herbst-Hockey-Spielplan fertig ist.“

Die Struktur wird auch Teambüros und öffentliche Räume umfassen. Bild mit freundlicher Genehmigung von Perkins&Will

Gemeinsam mit Martin/Martin entschied das Team, dass das Projekt innerhalb eines Budgets umgesetzt werden könnte, das für Scurto und seine Gruppe akzeptabel wäre. Glücklicherweise war das Dach in einem guten Zustand, so dass trockener Raum für die Konstruktion gewährleistet war.

Doch aus einer konventionellen Struktur musste eine unkonventionelle werden. „Wir mussten eine Möglichkeit finden, die für die Eisbahnen erforderliche Öffnung frei zu überspannen, ohne Säulen und ohne die bestehende Dachkonstruktion zu beeinträchtigen oder die Sichtlinien der Fans zu behindern“, sagt Cannon.

Martin/Martin schlug vor, dass ein umgekehrter Bogensehnenbinder die Projektanforderungen geometrisch, architektonisch und strukturell erfüllen würde, um das bestehende Dach zu stützen. „Die strukturellen Herausforderungen bei der Neukonstruktion eines herkömmlichen Balken- und Balkenträgerdachs zur Schaffung eines Dachsystems mit großer Spannweite und stützenfreiem Raum sind einzigartig für das WeStreet Ice Center“, sagt Scott Wert, leitender Projektingenieur bei Martin/Martin.

Er erklärt: Ein traditionelles Bogensehnenfachwerk ist mit dem gebogenen „Bogen“ am Obergurt des Fachwerks und einem flachen Untergurt ausgerichtet. Das bestehende Dach erforderte jedoch eine umgekehrte Konfiguration, um den Obergurt bündig mit dem Dach abzudecken und die Gesamttiefe des Dachstuhls zu begrenzen.

Der ursprüngliche Säulenabstand betrug 32–40 Fuß, und die neuen Traversensysteme überspannen 112 Fuß (sechs pro Eisbahn), während die Tiefe der Traversen auf weniger als 9 Fuß begrenzt wurde, um die Sichtlinien aufrechtzuerhalten. „Die Form selbst ermöglicht, dass der Obergurt flach und eng an der vorhandenen Dachkonstruktion anliegt, während die Bogenform des Untergurts ein flaches Profil an den Enden ermöglicht, wo Sichtlinien auf der zweiten Ebene benötigt werden, und ein tiefes Profil in der Mitte der Spannweite, wo.“ Strukturell ist Tiefe erforderlich“, fügt er hinzu.

Er sagt, dass die maximale Biegung in der Mitte der Spannweite auftritt, was mit der maximalen Tiefe des Fachwerks zusammenfällt, und an den Enden theoretisch Null ist, was mit der Tiefe des Fachwerks Null zusammenfällt. „Daher folgt das Bogensehnenfachwerk genau den Biegeanforderungen an das Fachwerk und ermöglicht einen effizienten Materialeinsatz, indem es die Tiefe dort nutzt, wo wir es brauchen, und ein flaches Profil hat, wo wir es nicht brauchen.“

Der Einbau eines Fachwerks mit großer Spannweite in ein bestehendes Gebäude konzentriert die Last auf eine geringere Anzahl von Säulen und Fundamentelementen, sodass einige Säulen entfernt und einige Fundamente verstärkt werden müssen. Infolgedessen entfernte Thompson 18 Säulen pro Eisbahn – insgesamt 36. Darüber hinaus demonstrierte die Mannschaft 16 Fundamente an den Enden der neuen Fachwerke und ersetzte diese durch größere, um die neue konzentrierte Last zu tragen.

Während des Abrisses und der Bauarbeiten musste jede der verbleibenden Stützen aufgebockt und abgestützt werden; Dies erforderte erhebliche Koordinierung und zusätzliche technische Maßnahmen seitens des Auftragnehmers, um die strukturelle Stabilität aufrechtzuerhalten und einen sicheren Arbeitsraum zu gewährleisten. „Diese Arbeiten werden an den Stützen in der Mitte der Fachwerkspannweiten noch komplizierter, wo bestimmte Stützenhöhen und eine Überwachung der Stützenhöhe erforderlich waren“, sagt Wert. „Der Auftragnehmer überwachte jede Säule während dieser Arbeiten genau, um sicherzustellen, dass das Dach so weit wie möglich in eine neutrale Position relativ zur bestehenden Struktur und innerhalb einer festgelegten Höhentoleranz zurückkehrte.“

Der Bau des 25-Millionen-Dollar-Projekts begann im Sommer 2022. Bild mit freundlicher Genehmigung von Perkins&Will

Das auf dem Dach zentrierte mechanische Penthouse erschwerte aufgrund des höheren Gewichts die Konstruktion des Fachwerks. Das Team stand vor einer Herausforderung durch die asymmetrische Konzentration dieser Last an den Enden jedes Fachwerks und die Notwendigkeit, Störungen und Belastungen der Dachkonstruktion durch Vortriebs- und Stützarbeiten sowie durch Durchbiegungen des Fachwerks unter Betriebslasten zu begrenzen, sagt Wert.

Auch der Bau der Eisbahnstadien und der erhöhten Sitzreihen erforderte kreatives Design. Anstatt herkömmliche vorgefertigte oder vorgefertigte Stadien zu bauen, die schwierig zu installieren und innerhalb des Gebäudes zu manövrieren wären, entwarf das Team sie mit Stahlharken und Stadionträgern auf einem Platten-auf-Metall-Deck.

Während des gesamten Prozesses nutzte Thompson Technologie und andere Innovationen, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten. Beispielsweise ermöglichte der Einsatz von Procure die Konsolidierung und Nachverfolgung von Zeichnungen, Spezifikationen, RFIs, Einreichungen, Tagesberichten, Fotos und Bauproblemen. Und um die Lichtsteuerung zu maximieren, ohne die großen offenen Decken im gesamten Projekt zu überladen, ermöglicht ein drahtloses Steuerungssystem die Verbindung der Sensoren und Kontrollpunkte, ohne dass Zeit oder Geld für die Verkabelung aufgewendet werden muss. „Diese Form der Lichtsteuerung ist neu in der Branche, aber für dieses Projekt war sie eine sehr passende Anwendung“, sagt Dethlefs.

Eishockeyfans können ein Spiel verfolgen und im Restaurant der Eisbahn ein Bier genießen. Bild mit freundlicher Genehmigung von Perkins&Will

Bei der ersten Ortsbesichtigung entdeckte das Team im Penthouse auf dem Dach eine 750 Tonnen schwere, wassergekühlte Dreikühler-Zentralanlage und eine eingebaute Lüftungsanlage mit 120.000 cfm, die das Kaufhaus gekühlt hatte.

„Obwohl die Kühlpumpen in hervorragendem Zustand waren, war klar, dass die Kühltürme repariert und modernisiert werden mussten. Wir hatten gehofft, dass es sich um ein schnelles Upgrade mit ein wenig Wartungs- und Serviceaufwand handeln würde“, sagt Jeff Ewens, Vertreter von ME Engineers. Das Design-/Konstruktionsteam beauftragte einen mechanischen Auftragnehmer mit der Durchführung eines Anlauftests der Anlage, um sicherzustellen, dass sie funktionsfähig ist.

Doch zwei der drei Kältemaschinen sowie die Kühltürme erforderten kostspielige Reparaturen, um die bestehende Anlage in das neue Projekt zu integrieren. Das mit Herstellern verbundene Team und das in Tulsa ansässige Unternehmen AAON arbeiteten mit Thompson und ME Engineers zusammen, um eine Eisbahneinheit zu entwickeln, die direkt außerhalb des Penthouses platziert wird und für die für den Eishockeybetrieb erforderlichen kalten, trockenen Luftbedingungen sorgt.

In der Zwischenzeit werden an der Laderampe weitere Kältemaschinen installiert, die der Bildung und Erhaltung der Eisdecke dienen. Diese Ausrüstung wurde von CIMCO entwickelt und bereitgestellt. Die Innenraumklimatisierung wird auf verschiedene Weise durch Package-Rooftop-Units (RTUs) bereitgestellt; VRF-Wärmepumpen mit Innengeräten, die sich in oder über den von ihnen versorgten Räumen befinden; und eine spezielle Dacheinheit mit Leitungen zu den Eisbahnen.

Auch die allgemeine Terminplanung war ein Problem. Der Eigentümer gab dem Team 18 Monate Zeit vom Design-Kick-off bis zur Eröffnung. Thompson erhielt im August 2022 eine vorläufige Abrissgenehmigung, die endgültigen Bauunterlagen wurden jedoch erst im Dezember ausgestellt; Dies habe dazu geführt, dass sich ein großer Teil des Entwurfs mit der Konstruktion überschnitten habe, sagt Dethlefs. „Aber dadurch ergab sich für unser Team die Möglichkeit, sich sowohl intern als auch mit Thompson abzustimmen, um kritische Pfadelemente zu identifizieren, die aufgrund der Branchenvolatilität beschleunigt werden müssten“, sagt er.

Die Wiederbelebung des Raums sollte die lokale Wirtschaft stärken und die Gemeinschaft vereinen, sagt Scurto. „Das neue Eiszentrum wird Tausende von Menschen in das Einkaufszentrum bringen und sollte die Nutzung aller Geschäfte wieder ermöglichen und den Menschen einen Grund geben, zurückzukehren und die Gegend zum Einkaufen, für Dienstleistungen und für Unterhaltung zu genießen.“