1/2014
POZEMNÍ STAVBY
SPOLEČNOSTI A SVAZY PODPORUJÍCÍ ČASOPIS
CO NAJDETE V TOMTO ČÍSLE
SVAZ VÝROBCŮ CEMENTU ČR K Cementárně 1261, 153 00 Praha 5 tel.: 257 811 797, fax: 257 811 798 e-mail:
[email protected] www.svcement.cz
20 /
14 /
DIVADLO VE FRANCOUZSKÉM SAINT-NAZAIRE
TECHMANIA SCIENCE CENTRUM PLZEŇ – PLANETÁRIUM
SVAZ VÝROBCŮ BETONU ČR Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel.: 246 030 153 e-mail:
[email protected] www.svb.cz
SDRUŽENÍ PRO SANACE BETONOVÝCH KONSTRUKCÍ Sirotkova 54a, 616 00 Brno tel.: 541 421 188, fax: 541 421 180 mobil: 602 737 657 e-mail:
[email protected] www.sanace-ssbk.cz, www.ssbk.cz
ČESKÁ BETONÁŘSKÁ SPOLEČNOST ČSSI Samcova 1, 110 00 Praha 1 tel.: 222 316 173 fax: 222 311 261 e-mail:
[email protected] www.cbsbeton.eu
49 /
MUZEUM HISTORIE POLSKÝCH ŽIDŮ
BERLÍNSKÉ MUZEUM ARCHITEKTONICKÉ KRESBY
/43
SANATORIUM ZONNESTRAAL – REKONSTRUKCE KULTURNÍ PAMÁTKY
/ 56
26 /
VILA NEDALEKO TURÍNA LEAN CENTER
/ 32
OBSAH
❚
CONTENT
R ROČNÍK: čtrnáctý ČÍSLO: 1/2014 (vyšlo dne 17. 02. 2014) Č VYCHÁZÍ DVOUMĚSÍČNĚ V VYDÁVÁ BETON TKS, S. R. O., PRO: V Svaz výrobců cementu ČR S Svaz výrobců betonu ČR S Českou betonářskou společnost ČSSI Č Sdružení pro sanace betonových konstrukcí S VYDAVATELSTVÍ ŘÍDÍ: V Ing. Michal Števula, Ph.D. In ŠÉFREDAKTORKA: Š Ing. Jana Margoldová, CSc. In PRODUKCE: Ing. Lucie Šimečková P
Ú V O DNÍ K Michal Števula
REDAKČNÍ RADA: R prof. Ing. Vladimír Benko, PhD., doc. Ing. Jiří p Dohnálek, CSc., Ing. Jan Gemrich, prof. Ing. Petr D Hájek, CSc. (předseda), prof. Ing. Leonard H H Hobst, CSc. (místopředseda), Ing. Jan Hrozek, In Ing. Jan Hutečka, Ing. arch. Jitka Jadrníčková, In Ing. Zdeněk Jeřábek, CSc., Ing. Milan Kalný, doc. Ing. Jiří Kolísko, Ph.D., doc. Ing. arch. Patrik Kotas, Ing. Pavel Lebr, Ing. Milada Mazurová, doc. Ing. Martin Moravčík, Ph.D., Ing. Hana Némethová, Ing. Milena Paříková, Petr Škoda, Ing. arch. Jiří Šrámek, Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA, prof. Ing. RNDr. Petr Štěpánek, CSc., Ing. Michal Števula, Ph.D., Ing. Vladimír Veselý, prof. Ing. Jan L. Vítek, CSc.
/ 2
TÉMA NEJLEPŠÍ ARCHITEKTONICKÁ REALIZACE ROKU 2013
Iveta Sikorová
/3
NEJLEPŠÍ V BETONU – HILL TOP HOUSE V OXFORDU
/8
NIZOZEMSKÁ OCENĚNÍ BETONPRIJS 2013
Jitka Prokopičová
/ 11
GRAFICKÝ NÁVRH: 3P, spol. s r. o. Staropramenná 21, 150 00 Praha 5
V Ě D A A VÝ Z KU M
SAZBA: 3P, spol. s r. o. Staropramenná 21, 150 00 Praha 5
MOŽNOSTI A LIMITY RECYKLOVÁNÍ BETONU
Anette Müller
/ 64
OŠETROVANIE ČERSTVÉHO BETÓNU – 11. LABORATÓRNA APLIKÁCIA PARAFÍNOVÉHO NÁSTREKU
S TAV E B NÍ KO NST R U K C E TECHMANIA SCIENCE CENTRUM PLZEŇ – PLANETÁRIUM
Peter Briatka, Peter Makýš
Jan Soukup, Roman Pánek, Milada Mazurová, Radek Syka, Jiří Voska
/ 14
DIVADLO VE FRANCOUZSKÉM SAINT-NAZAIRE
/ 20
VILA NEDALEKO TURÍNA
/ 26
ILUSTRACE NA TÉTO STRANĚ: Mgr. A. Marcel Turic TISK: Libertas, a. s. Drtinova 10, 150 00 Praha 5
/ 70
PREDPOVEDANIE ODOLNOSTI ŠTÍHLYCH BETÓNOVÝCH STĹPOV PRI STABILITNOM ZLYHANÍ
Vladimír Benko, Marián Kišac, Peter Kendický, Alfred Strauss, Tomáš Šalát, Ľubomír Lašán
/ 75
VYDAVATELSTVÍ A REDAKCE: Beton TKS, s. r. o. Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 www.betontks.cz Redakce a inzerce: 604 237 681 e-mail:
[email protected] Předplatné (i starší výtisky): 602 839 429 e-mail:
[email protected]
LEAN CENTER
Michal Ježek, Ivo Balcar, Hana Gattermayerová
A K T U AL I TY / 32
KAPLE JANA PAVLA II. V BUKOVANECH
Jaroslav Vlach, Lenka Vlachová
/ 36
FITNESS PAVILON U RODINNÉHO DOMU V PODKRKONOŠÍ
Ivo Balcar, Michal Ježek, Aleš Krtička
/ 40
MATE R I Á LY A T E CH N O L OG I E BERLÍNSKÉ MUZEUM ARCHITEKTONICKÉ KRESBY
/ 43
MUZEUM HISTORIE POLSKÝCH ŽIDŮ
/ 49
S AN A CE A R E KO N S T R U K C E SANATORIUM ZONNESTRAAL – REKONSTRUKCE KULTURNÍ PAMÁTKY
Jitka Prokopičová 1/2014
❚
/ 56
ING. ALAIN ŠTĚRBA OSLAVÍ SVÉ DEVADESÁTINY
/ 25
OČEKÁVANÉ ZMĚNY V PŘÍPRAVĚ A REALIZACI INVESTIČNÍCH AKCÍ
/ 42
VZPOMÍNKA NA DOC. ING. VOJTĚCHA MENCLA, CSC.
/ 79
SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA
/ 80
F IR E MN Í PR E Z E N TAC E 12TH ISCR
Construsoft Betosan Dlubal Software Červenka Consulting Betonconsult Reckli Štěrbův betonářský slovník
/ 25 / 31 / 35 / 45 / 71 / 80 / 3. strana obálky / 4. strana obálky
technologie • konstrukce • sanace • BETON
ROČNÍ PŘEDPLATNÉ: základní: 720 Kč bez DPH, 828 Kč s DPH snížené – pro studenty a nově i seniory nad 70 let: 270,- Kč bez DPH, 311 Kč s DPH pro slovenské předplatitele: 28 EUR bez DPH, 32,20 EUR s DPH (všechny ceny jsou včetně balného a distribuce) Vydávání povoleno Ministerstvem kultury ČR pod číslem MK ČR E-11157 ISSN 1213-3116 Podávání novinových zásilek povoleno Českou poštou, s. p., OZ Střední Čechy, Praha 1, čj. 704/2000 ze dne 23. 11. 2000 Za původnost příspěvků odpovídají autoři. Označené příspěvky byly lektorovány. FOTO NA TITULNÍ STRANĚ: Divadlo v Saint-Nazaire, foto: Luc Boegly BETON TKS je přímým nástupcem časopisů Beton a zdivo a Sanace.
1
ÚVODNÍK
❚
EDITORIAL
VÁŽENÉ DÁMY, PÁNOVÉ, ČTENÁŘKY A ČTENÁŘI, Znovu přišel čas, abych sepsal některé postřehy z našeho okolí, a tak Vám je nabízím k zamyšlení nebo kritice. O udržitelném rozvoji. Současná doba je i dobou trvale udržitelného rozvoje. Hlásím, že je mi myšlenka rozumného nakládání s přírodními zdroji velmi blízká. Ve veřejných sdělovacích prostředcích má však často podobu zaklínání a honu na čarodějnice. Jednou z největších čarodějnic je i, z jejich pohledu, stavebnictví a beton. Přitom beton sám přirozeně plní nároky na něj z tohoto titulu kladené. Průměrná pevnostní třída, a tudíž i trvanlivost, betonu s novými technologiemi roste (viz níže), některé konstrukce jsou zhotoveny z vysokohodnotných a vysokopevnostních betonů pevností okolo 200 MPa. Rozšiřuje se množství aplikací z pohledového betonu, tudíž není zapotřebí dalších vrstev materiálů, např. omítek. Avšak aby byla jakákoliv myšlenka a záměr realizovatelný, musí se jí zúčastnit celá společnost. Stavebnictví, tzn. investoři, architekti, projektanti, výrobci stavebních materiálů a stavební firmy, se musí chovat v souladu s tímto trendem, aby přežili. To ale nestačí, nepřežijí, nebude-li se trvale udržitelně chovat i státní správa. Nejkřiklavější příklad trvalé NEudržitelnosti z naší oblasti je personální vlnobití na jistém Ředitelství spadajícím pod Ministerstvo dopravy ČR. V následujících větách nehodnotím kvalitu a výkon jednotlivých osob, ale způsob jejich nominací, jmenování, odvolávání a zejména dobu jejich působení ve funkci. Každý, kdo stavěl rodinný dům, ví, že doba od prvních návrhů, přes zpracování projektu, obdržení všech povolení, výstavby a kolaudace se počítá i v těch nejpříznivějších případech na dva až tři roky. Po dobu přípravy a výstavby potřebují všichni zainteresovaní stabilní prostředí, pravidla, která platí kontinuálně několik let. To je ale velmi obtížné v situaci, kdy jsou jednotliví úředníci jmenováni na několik měsíců a po jejich odchodu přichází další, rovněž na několik měsíců. Ptám se tedy: „Je povinnost chovat se dle zásad trvale udržitelného rozvoje daná pouze pro beton?“ O některých bádáních. Již dvakrát jsem si v minulosti „vzal do úst“ některé výzkumné či vědecké práce, projekty a přístupy. A protože ještě stále nevymizely, uvádím další dva, které řadím do kategorie „Bádání“, nikoliv „Věda“ či „Výzkum“. Příklad první: vyslechl jsem přednášku na téma „Nestejnorodost betonu v závislosti na poloze v konstrukci nebo zkušebním tělese“. V prezentaci bylo předvedeno, jak se pevnost betonu na jednom zkušebním tělese liší až o desítky procent.
V první chvíli jsem jen zalapal po dechu. Můj betonářský život, mé betonářské přesvědčení, má betonářská hrdost se otřásaly a hrozily zhroucením. Pak mě ale zachránil pohotovější a všímavější kolega otázkou: „Co je to za beton, který zkoušejí?“ (Díky Francesco!). V přednášce bylo uvedeno, ale nikterak zdůrazněno, množství použitého cementu i vody. Zkrátka, vodní součinitel onoho betonu byl 0,79 (sic!). Jen pro pořádek dodávám, že v současnosti je vodní součinitel alfou a omegou (pro příznivce Dana Browna „úhelným kamenem“) všech hlavních mechanicko-fyzikálních a trvanlivostních parametrů ztvrdlého betonu. Lapidárně řečeno, čím je vodní součinitel nižší, tím je beton kvalitnější. Běžně je jeho hodnota někde mezi 0,4 a 0,5, přičemž jeho změna o 0,05 je veliká. A tady mi byla naservírována hodnota 0,79! Příklad druhý: prezentace na téma „Použití alternativních příměsí do betonu.“ Závěr prezentace byl vyšperkován grafy, které působivě dokládaly o desítky procent vyšší pevnosti při použití oné zázračné příměsi ve srovnání s referenčním betonem. Zakopaný pes byl právě v referenčním betonu. Onen ubožák vykázal po 28 dnech pevnost okolo 15 MPa na krychli o hraně 100 mm (opět sic!). A opět pro pořádek dodávám, že standardní zkušební krychle má hranu délky 150 mm a na větších tělesech se obvykle naměří nižší pevnosti než na těch menších (size effect). Takže tu máme beton, který pravděpodobně nelze označit ani jako C12/15. A ten tudíž není podle české legislativy „betonem“, protože ten musí být třídy (rozuměj pevnosti) alespoň oné zmíněné C12/15. Pro úplnost uvádím graf sestavený z údajů ERMCO (Evropský svaz výrobců transportbetonu) ukazující výrobu transportbetonu v České republice v roce 2012 podle pevnostních tříd. Průměrná pevnostní třída transportbetonů v ČR v uvedeném období je někde mezi třídami C20/25 a C30/37. To je poněkud více než může dosáhnout beton s vodním součinitelem 0,79 a poněkud více než C12/15 nebo dokonce C8/10. Nezbývá, než se ptát, proč si autoři těchto bádání vybrali betony, které, mírně řečeno, nejsou betony běžnými, jsou-li to vůbec ještě betony. Odpověď je nasnadě: aby to hezky vyšlo. Zajímalo by někoho navýšení pevnosti například o 4 místo o 40 %, nebo rozdíly v pevnostech jednoho tělesa v jednotlivých procentech místo v desítkách? Mohli bychom nad tím vším mávnout rukou, pokud by tato bádání byla hrazena z prostředků badatelů. Má to však své „jenže“. Obvykle je pod každou z těchto prací uvedena věta: „Vzniklo za podpory GAČR …..“ apod. Smutné je nejen to, že uvedené studie byly předem připraveny, aby vyhověly nějakému záměru, ale i to, že byly prezentovány jako obecná zjištění na základě vědeckých výzkumů. Prezentace tohoto typu dělají všem betonářům a všem betonům (i těm s pevností 200 MPa) pouze medvědí službu. O optimismu. Jedna definice praví: „Optimismus je nedostatek informací.“ To je jistě velmi pragmatický popis úhlu pohledu, kterým někteří lidé nahlížejí na svět okolo sebe. Optimisté evidentně zaplňují tuto informační mezeru nadějí v lepší závěr. Přes všechny své bolístky a nespokojenosti se cítím být optimistou. Naději ve mně například vyvolávají někteří mladí lidé, kteří se, navzdory obecným stížnostem na chování současné mladé generace, vynořují z davu a s elánem a zdravým sebevědomím se hrnou do práce. Užijte si pěkných slunečných i těch ostatních dnů. Michal Števula, Svaz výrobců betonu ČR
2
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TÉMA
❚
TOPIC
NEJLEPŠÍ ARCHITEKTONICKÁ REALIZACE ROKU 2013 ❚ THE BEST ARCHITECTURE 2013 Iveta Sikorová Bytový dům Procházkova 3 v Praze získal na mezinárodním festivalu architektury a urbanismu Architecture Week v Praze v rámci soutěže Stavba roku 2013 cenu za nejlepší architektonickou realizaci roku 2013. Dům byl současně nominován na titul Stavba roku 2013 za vytvoření ojediněle velkorysé obytné stavby se zřetelem k citlivému vstupu mezi tradiční měšťanské vily. Pohledový beton v kombinaci se dřevem tvoří nejen fasádu, ale také hlavní povrch v interiérech. ❚ The apartment house in Procházkova street No. 3 in Prague obtained
1
The Prague Architecture Week Award for the best architecture 2013 in the contest The Construction of the Year 2013. The house was also nominated for the title The Construction of the Year 2013 for having created an exceptionally grand residential building, taking also into account the traditional middle-class villas around. The facade and also the main surface in the interiors are created by the architectural concrete in combination with wood.
Novostavba domu je situována v Praze 4 v Procházkově ulici mezi původními činžovními vilami, většími rodinnými vilami a malými obytnými domy. Okolní zástavba se pyšní kubistickými formami domů se střechami stanového nebo valbového typu, které se střídají s přístavbami s rovnou střechou a oblými nárožími, arkýři nebo balkóny. Domy jsou zasazené spíše doprostřed zahrad. Architekt řešil otázku jak koncipovat moderní dům do více než sedmdesát let stabilizované obytné zástavby. Architektonické a urbanistické zásady prostředí se podařilo tvůrcům projektu skloubit s novodobými technologiemi. Oblé tvary vstupních nároží novostavby odkazují na oblé formy sousedních domů. Velmi těsná formální sounáležitost novostavby s okolními domy je také udržena respektováním základního kubického objemu a členěním fasád pomocí jednotlivých, byť velkých, okenních otvorů. Nový dům sice nemá šikmou střechu, ale pomocí ustupujícího patra předvádí klasickou gradaci stavební hmoty. 1/2014
❚
Již na první pohled je patrné, že se jedná o ojedinělý a atypický dům. Od okolních staveb se liší svou konstrukcí, použitými materiály a složitostí konstrukčních detailů. Zvýšená niveleta terénu vůči chodníku umožňuje kontinuální propojení interiéru s exteriérem, a tím využití i prostoru kolem domu jako obytného. Dům má tři nadzemní a jedno podzemní podlaží. Podzemní podlaží je určeno pro relaxaci obyvatel domu a pro jeho technické zázemí. V 1. NP je situována kuchyně, centrální obytný prostor a pracovna, venkovní terasa, garáž a kryté stání. Ve 2. NP jsou obytné prostory a venkovní terasa. Ve stropní konstrukci 1. NP jsou dva otvory tvořící galerii s průhledem do prvního nadzemního podlaží. Ve 3. NP je obytná místnost, koupelna, šatna a obytná terasa.
Obr. 1 Uliční pohled s oblými tvary vstupních nároží odkazující na oblé formy sousedních domů ❚ Fig. 1 Street view with rounded shapes of the entry corners referring to the rounded forms of the neighbour houses Obr. 2
Situace
❚
Fig. 2
Situation
jsou provedeny s pohledovou povrchovou úpravou. Stropní konstrukce jsou tvořeny železobetonovými obousměrně pnutými stropními deskami. Střechy jsou navrženy jako klasické, místy s přitěžovací vrstvou z kačírku nebo dřevěnou palubou. Části střechy nad 3. NP jsou navrženy jako soustava dvou železobetonových desek (vnitřní nosná deska a obkladová vnější deska), mezi které je vložena tepelněizolační vrstva z extrudovaného polystyrenu. Obě desky jsou propojeny nerezovými kotvami a seshora překryty geotextilií a hydroizolací.
NOSNÁ KONSTRUKCE
Nosnou konstrukcí stavby je kombinovaný železobetonový systém (sloupy, stěny a pilíře). Již při statickém návrhu bylo třeba zohlednit, že veškeré stěny a sloupy jsou požadovány z pohledového betonu. S tím souvisí např. přísnější požadavek na šířku trhlin. Dům je založen na železobetonové desce. 80 % suterénu je pod úrovní terénu. Část přízemí, která není podsklepená, je založená na železobetonových pasech. Veškeré sloupy, stěny a pilíře
technologie • konstrukce • sanace • BETON
2
3
TÉMA
❚
TOPIC
3a
3b
3c
3d
3e
1
2
3
4
Obr. 3 a) Půdorys 1. PP, b) půdorys 1. NP, c) půdorys 2. NP, d) půdorys 3. NP, e) řez schodištěm ❚ Fig. 3 a) Ground plan of the 1st underground floor, b) ground plan of the ground floor, c) ground plan of the 1st above-ground floor, d) ground plan of the 2nd above-ground floor, e) section of the staircase Obr. 4 a) Fasáda z pohledového betonu s plochami dřevěného obkladu a velkými prosklenými plochami, b) pohled z obytné zahrady, která rozšiřuje plochu společenského přízemí domu ❚ Fig. 4 a) Façade of exposed concrete with areas of wooden cladding and big glass fields, b) view of the garden which extends the space of social area of the ground floor
4
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TÉMA
❚
TOPIC
Vertikální komunikaci v objektu zajišťuje monolitické železobetonové schodiště vetknuté do nosných schodišťových stěn a do stěny výtahové šachty. Mezipodesta mezi 2. a 3. NP je skleněná, což umožňuje průhled do nižších pater. Další vertikální komunikací v objektu je personální výtah umístěný v železobetonové šachtě. S E N D V I Č O VÁ K O N S T R U K C E FA S Á D Y
Část fasády má dřevěný obklad, ovšem dominantní část je z pohledového betonu. Plochy fasády z pohledového betonu jsou provedeny jako sendvičová konstrukce, která byla realizována ve dvou krocích. V prvním betonáž interiérové nosné stěny a po opláštění tepelnou izolací ve druhém realizace venkovního finálního povrchu. Celá fasáda je zavěšena na speciálních nerezových závěsech, které byly umístěny do předem vložených profilů v nosných železobetonových stěnách. Na pohledovém betonu jsou otisknuta klasická prkna na svislo a části v místě stropních desek zůstaly hladké. Prkna do bednění byla pečlivě vybírána a upravována tak, aby konečný výsledek splňoval představu architekta. Přerušení tepelných mostů v konstrukcích vrchní stavby je řešeno sériově vyráběnými isokorby, ale i atypickými nerezovými svařenci nebo nerezovými spřahovacími trny v kombinaci s izolací.
4a
4b
REALIZACE POHLEDOVÉHO BETONU
Splnění pohledovosti železobetonových stěn v interiéru vyžadovalo pečlivou přípravu a důslednou kontrolu bednicích dílců. Dále bylo nutné veškeré instalace, rozvody a světla přesně rozměřit a umístit, a to vždy po jednotlivých bednicích dílcích. Následný posun těchto instalací, z důvodu zachování pohledovosti železobetonových stěn, by již nebyl možný. Pro pohledový beton byly použity nové bednicí desky a rastr bednicích dílců a spínacích tyčí byl konzultován s architekty, stejně jako typ bednění a materiál bednicích desek. Při provádění pohledových betonů bylo nutné důsledně dodržovat technologický postup, obzvláště ošetření bednicích dílců, ukládání betonu, dodržování předepsaného krytí výztuže a konzistence betonové směsi v době ukládání betonu. Důraz 1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
5
TÉMA
❚
TOPIC
5a Obr. 5a, b Terasa ve 3. NP ❚ Fig. 5a, b Terrace on the 2nd above-ground floor Obr. 6 Detail pohledových betonových ploch ❚ Fig. 6 Detail of the exposed concrete surface Obr. 7 Interiéry, a) vstup s proskleným zádveřím, b) schodiště s výhledem na pražské Podolí, c) koupelna, d) ložnice v 3. NP ❚ Fig. 7 Interiors, a) entrance with glass vestibule, b) staircase with a view to Podolí, a quarter of Prague, c) bathroom, d) bedroom on the 2nd above-ground floor
5b 6
nových konstrukcí jsou na přání architekta pravoúhlé (bez vkládání lišt pro zkosení hrany). Proto bylo nutné velmi opatrné odbedňování a následná ochrana rohů před poškozením v průběhu další výstavby. Betonové konstrukce jsou opatřeny pouze hydrofobním bezbarvým nátěrem. P O V R C H O V É Ú P R AV Y A OSVĚTLENÍ
byl také kladen na transport betonové směsi, odbedňování a následně i na kvalitní ošetřování uloženého betonu. Po celou dobu výroby směsi bylo nutno dodržovat konstantní podmínky, aby monolitická konstrukce měla jednotnou barvu. To znamená, že bylo potřeba zachovat stálou křivku zrnitosti kameniva s přihlédnutím k jemným frakcím a stálou vlhkost kameniva. Veškeré pohledové hrany železobeto6
Jako nášlapná vrstva podlahy vstupního 1. NP je provedena kamenná dlažba. Podlahy mají ve své skladbě instalováno teplovodní podlahové topení. V obytných prostorách 2. a 3. NP bylo použito jako nášlapná vrstva dřevo. V suterénu byla jako podlahová vrstva použita tónovaná stěrka vhodná do vlhkého prostředí. Podružné místnosti suterénu mají betonovou podlahu upravenou kletováním. Venkovní terasy jsou dřevěné – palubové. Prostory vjezdu, parkování vozidel a prostor před vstupem do domu
byly provedeny z drážkovaného (vymetaného) betonu. Do suterénních prostor přivádí světlo atypický anglický dvorek, který je založen na samostatné železobetonové desce, a jeho dno pokrývají říční kameny. Obytné a komunikační prostory prosvětlují velkoformátová okna. Velké prosklené plochy jsou vyplněny pevným bezrámovým zasklením se zvětšenou reflexí tak, aby jemně zrcadlila své okolí. Ostatní okna mají standardní průhlednost a jsou navržena s dřevěnými rámy z lepených europrofilů. Vnitřní výplně jsou dřevěné, provedené z masivního dřeva, vložené do dřevěných masivních (rámových) zárubní. Veškeré vnitřní dveře jsou atypické na výšku podlaží. Do interiéru byla na míru vyrobena světla, přímo dle návrhu architekta. PA R K O VÁ N Í A Z A H R A D A
Objekt garáže je samostatný, od nosné konstrukce hlavního objektu oddilatovaný. Nosná konstrukce je kombinova-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TÉMA
Investor Generální architekt a projektant Generální dodavatel Projektový manažer generálního dodavatele stavby Hlavní stavbyvedoucí Doba výstavby
7a
❚
TOPIC
Procházkova 3, s. r. o. AP Atelier, Ing. arch. Josef Pleskot STEP, spol. s r. o. Ing. Jiří Škabrada Ing. Karel Fišer srpen 2011 až listopad 2012
7b
7c
ná ocelovo-železobetonová, založená na základové desce lemované základovými pasy. Svislé nosné konstrukce tvoří železobetonová stěna a ocelové sloupy z válcovaných profilů. Vodorovné nosné konstrukce tvoří ocelové příčle částečně spřažené s železobetonovou stropní deskou pomocí spřahovacích trnů. Na příčné hlavní nosné rámy jsou osazeny podélné nosníky z válcovaných profilů, které jsou přestřešené sklem s tabulemi vrstveného tepelně tvrzeného skla. OCENĚNÍ
Realizace bytového domu byla náročná řadou složitých konstrukčních detailů, použitých technologií a zejména prováděním betonových konstrukcí v pohledové kvalitě, přesto se vše podařilo úspěšně dokončit. Dům získal cenu Za nejlepší architektonickou realizaci roku 2013 na mezinárodním festivalu architektury a urbanismu Architecture Week Praha v rámci soutěže Stavba roku 2013, byl no1/2014
❚
7d
minován na titul Stavba roku 2013 a uspěl také v soutěži Realitní projekt roku 2013, kde získal cenu architektů, cenu odborné poroty a cenu veřejnosti.
Ing. Iveta Sikorová STEP, spol. s r. o. Malletova 1141, 190 00 Praha 9 tel.: 606 602 718 e-mail:
[email protected]
V textu jsou použity části Technické zprávy
www.step-praha.cz
k projektové dokumentaci, jejímž autorem je Ing. arch. Josef Pleskot.
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Fotografie: Tomáš Souček
7
TÉMA
❚
TOPIC
NEJLEPŠÍ V BETONU – HILL TOP HOUSE V OXFORDU ❚ EXCELENT IN CONCRETE – HILL TOP HOUSE, OXFORD Celkovým
vítězem
a nositelem
1
ocenění
Excellence in Concrete Awards 2013, udělovaným každoročně britskou betonářskou společností, se stal projekt Hill Top House v Oxfordu. ❚
Overall winner and the holder
of the Excellence in Concrete Awards 2013, presented annually by The Concrete Society, become the project of Hill Top House, Oxford.
Hill Top House – Dům na vršku je moderní soukromé obydlí včleněné mezi dva starší domky v rezidenční čtvrti Oxfordu, kde se mísí různé architektonické styly. Sám architekt popisuje projekt jako „malou, ale příkladnou etudu ve využití betonu k vytvoření celé konstrukce i interiéru domu“. Dům je neústupně důkladný v používání betonu, využívá technologii prefabrikátů s jejími známými výhodami vysokého standardu povrchu a přesnosti rozměrů, snadnosti a rychlosti stavby a – nejvýznamněji – ceny. Dům také demonstruje, že beton je rozumný, trvale vyhovující materiál i pro jednorázovou stavbu domů v husté zástavbě a s běžným rozpočtem. Byl navržen tak, aby interiér nebyl rušen instalacemi, takže zbývá jen materiál vymezující prostor s tvary zdůrazněnými přirozeným světlem. PŘÍSTUP K PROJEKTU
Klienti chtěli stavbu, kde konstrukční prvky jsou zároveň pohledovými prvky interiéru: syrovou konstrukci „vyhlazenou“ pro bydlení. A navíc se musela začlenit do úzkého prostoru na terasovité 8
ulici a vystačit s omezeným rozpočtem, odpovídajícím běžné stavbě. Řešení bylo nalezeno v použití technologie betonových prefabrikovaných prvků pro celou konstrukci a současně i jako finální povrchy v interiéru. Konstrukční systém příčných stěn vyvinutý firmou Cornish Concrete to umožnil, a nejen to. Výhodou systému jsou prefabrikované betonové prvky v profesionální pohledové kvalitě. Panelová stěnová konstrukce je oproti skeletu s jeho nedostatky, problémy při namáhání smykem a s dalšími výplňovými konstrukcemi, výhodnější. Použitý beton obsahuje cornwallský bílý písek, což přispívá ke světlému vzhledu stavby. Výsledný povrch zůstává takový, jaký je po odbednění: bez omývání kyselinou, jen s tenkou stěrkou k vyplnění dutin po bublinách a nátěrem průhledným lakem. Výsledkem je hladký povrch různých barev a textur: i přesto má dobrou kvalitu. Beton není bez poskvrnky. Místy má skvrny, hrubší zkosené hrany a zaspárovaná závěsná oka, ale není tam nic rušivého: spojovací mechanismy mezi panely nejsou viditelné a spáry ob-
divuhodně těsně přiléhají. Použitý stěnový systém byl vylepšován řadu let při stavbě hotelů, bytových domů i věznic. Panely – stěny, podlahy, schodiště, zakřivené a lichoběžníkové stropní panely – se odlévaly v Cornwallu a pak byly převezeny na sever a na místě sestaveny během několik dní. Dům je zasazen do terasovité ulice s různorodým architektonickým charakterem. Místní úřady podporovaly princip nového domu a moderního projektu, ale požadovaly, aby se začlenil mezi sousední domy s arkýřovými okny a sedlovými střechami. To vedlo k moderní interpretaci arkýřových oken, směřujících výhledy nahoru a dolu ulicí. D O M O V N Í I N S TA L A C E
Aby projekt nebyl ohrožen špatnými detaily, nevzhlednými spoji nebo nezakrytými instalacemi, bylo zapotřebí dostatečné předvídavosti a koordinace projektu. Na makro úrovni je dům velmi dobře uspořádán se všemi rozvody v centrálních instalačních zónách a se zavěšenými stropními podhledy, zřetelně oddělenými od betonových stěn a podlah. Na mikro úrovni jsou boční
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TÉMA 2a
TOPIC
2b
a příčné stěny kolem šachty schodiště udržovány prosté všech rušivých prvků – žádné zásuvky ani vypínače. Hlavní boční stěny vedou světlo odrazem na hladkém povrchu skrz naskrz celým domem. ÚČELNOST NÁKLADŮ
Bez použití prefabrikovaných panelů by dům nemohl splnit klientovy představy s jeho omezeným rozpočtem. Předpokládaná cena byla £ 2 500/m2 za celou stavbu a nabídky přišly v této cenové úrovni. Nakonec stál dům víc, ale to bylo způsobeno jinými faktory, jako byl bankrot prvního stavitele. Celková cena byla těsně nad £ 500 000, což pro prostorný třípodlažní městský dům postavený na zakázku není špatné. VLIV NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
Každý projekt musí splňovat požadavky týkající se vlivu na životní prostředí. V tomto směru chtěl klient dům s výborným vysvědčením, s nízkou uhlíkovou stopou. Jde tak o postupný proces stavby s omezeným rozpočtem, a zařízení k využívání obnovitelné energie do1/2014
❚
❚
sud není instalováno. Přesto je budova i v současném stavu dobrým příkladem ohledu na životní prostředí svým umístěním, konstrukcí, využitím i údržbou a životností: • dům je ve středu města; není tam automobil; pohyb z domu je jen pěšky nebo na kole, • má dvě společné boční stěny, • jižní fasáda má velké zasklené prostory pro zisk solární energie, • v projektu je pamatováno na umístění solárních panelů na střeše, • použití prefabrikátů snížilo dobu výstavby a zátěž pro okolí při současném zvýšení kvality a bezpečnosti, • projektovaná životnost je celý lidský život, • dům je postaven z bezúdržbového solidního materiálu, který stárne nejen pomalu, ale i důstojně, • všechny rozvody jsou soustředěny v dobře přístupných instalačních zónách. Dům ukazuje, jak je prefabrikovaný beton životaschopný, přizpůsobivý, vlídný k životnímu prostředí a ekonomický nejen pro velké projekty, ale i pro malé jednorázové stavby.
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Obr. 1 Zahradní fasáda Hill Top House ❚ Fig. 1 Hill top House, rear Obr. 2a, b Dokončený interior obytného prostoru ❚ Fig. 2a, b Completed interior living space
Architekt Spolupracující inženýr Hlavní dodavatel Prefabrikovaný beton Podlahy z leštěného betonu Tmel pro beton Systém ploché střechy Dodavatel materiálu Dodavatel materiálu
Adrian James Architects Price & Myers WG Carter Cornish Concrete Products EJ Lazenby Contracts Keim Mineral Paints RoofKrete Cotswold Metal Roofing Airseal Insulation
VYJÁDŘENÍ POROTY
„Toto je výborné využití betonových prefabrikovaných prvků v domácím projektu – zjednodušená, úsporná stavba, která upozorňuje na výhody betonu. Je tu velmi vysoký poměr plochy viditelného betonu na jednotku zastavěné plochy. Majitelé jsou velmi spokojeni se vzhledem i funkčností svého nového domu, který maximálně využil do9
TÉMA
❚
TOPIC 3a
3b
3c
4
Obr. 3a, b, c Schodiště Fig. 3a, b, c Staircase
❚
Obr. 4 Uliční pohled na Hill Top House ❚ Fig. 4 Hill Top House, front
stupnou stavební plochu a dohodnutý rozpočet. Snaha o co nejlepší využití stavební plochy, zejména šířky, při dodržení potřebné tloušťky tepelné a zvukové izolace přispěla k volbě prefabrikované konstrukce. Základy, přízemí a potěr podlah jsou monolitické, vnější stěny, stropy, schodiště a příčné stěny jsou prefabrikované prvky. Přední fasáda se pokouší replikovat rysy sousedních domů v modernistické interpretaci arkýřových oken a sedlových střech. V zadní části velké prosklené plochy dovolují přirozenému světlu pronikat hluboko dovnitř domu. Všechny instalace jsou soustředěny v centrálním jádru, v kterém je i třípodlažní jednoramenné schodiště; osvětlení je v částečném podhledu. Na viditelném povrchu prefabrikátů nejsou už prakticky žádné instalace, což přispívá ke zvýraznění betonu.“ Původní článek vyšel v časopise Concrete, Vol. 47, November 2013. Issue 09. Redakce děkuje časopisu za laskavé svolení s českým přetiskem.
10
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TÉMA
NIZOZEMSKÁ OCENĚNÍ BETONPRIJS 2013 DUTCH AWARDS BETONPRIJS 2013 Jitka Prokopičová V článku jsou představeny některé stavby, které získaly v loňském roce ocenění Betonprijs 2013. Ocenění jsou udělována každé dva roky nizozemskou asociací betonářů Betonvereniging. ❚ We present constructions which were awarded the Betonprijs 2013 last year. The prize is biannually awarded by the Dutch concrete association Betonvereniging.
Cílem nizozemské asociace Betonvereniging je podpora rozvoje vzdělávání v oblasti betonového stavitelství, společné řešení výzkumných projektů a vzájemné sdílení informací. Vedle řady aktivit vyhlašuje asociace každé dva roky soutěž o nejlepší nizozemské betonové stavby. V roce 2013 bylo do soutěže přihlášeno celkem devadesát devět projektů v osmi kategoriích. Vítězové ročníku 2013 byli vyhlášeni v rámci konference Betonářské dny v Rotterdamu v listopadu loňského roku.
jejíž výstavbě byly použity moderní technologie, jako např. systém tepelné aktivace betonových prvků nebo vylehčování jádra betonového průřezu použitím vložek z lehkých materiálů. Celkové provedení stavby je oslavou špičkového řemesla architektů a stavbařů, jehož výsledkem je tento kolos postavený v souladu s principy trvale udržitelného rozvoje. Při pohledu na architekturu a na kombinaci prefabrikovaného a monolitického betonu je vidět, že beton se do městského prostředí docela dobře hodí. Této v podstatě dvojbudově (jedná se o dvě v dolní části propojené věže) přiřkla porota i cenu za nejlepší konstrukční řešení.
❚
TOPIC
❚ V kategorii užitných budov byla opravdu silná konkurence a mezi nominovanými byly další slavné stavby roku, jako renovované a po deseti letech znovu otevřené Rijksmuseum v Amsterodamu nebo renovované Ministerstvo obrany, jehož střecha nad atriem konstruovaná ze skla a betonu je nejen vynikajícím konstrukčním ale i uměleckým dílem. Zadavatel Architekt Projektant Dodavatel Další zúčastnění
Rijksgebouwendienst, Den Haag Kollhoff Architecten GmbH, Berlín Zonneveld Ingenieurs b.v., Rotterdam Jubi b.v. (BAM Utiliteitsbouw, Rotterdam a Ballast Nedam Speciale Projecten, Bunnik) Inbo b.v., Woudenberg 1
K AT E G O R I E U Ž I T N É B U D O V Y A K AT E G O R I E K O N S T R U K Č N Í ŘEŠENÍ: M I N I S T E R S T V O S P R AV E D L N O S T I A MINISTERSTVO VNITRA V DEN HAAG
Nová, 146 m vysoká budova o 41 podlažích, v které sídlí dvě uvedená ministerstva, je jedním z největších a nejzajímavějších projektů uprostřed hlavního města Nizozemska (obr. 1). Celý objekt velkého objemu vznikl na malém stavebním prostoru ve složitém městském prostředí v samém centru města. Je to největší kancelářská budova v Nizozemsku s přibližně pěti tisíci pracovními místy, při
Obr. 1 Ministerstvo spravedlnosti a Ministerstvo vnitra v Den Haag, vítěz v kategoriích Užitné budovy a Konstrukční řešení ❚ Fig. 1 Ministry of Justice and Ministry of Interior in The Hague, winner in the Utility Buildings and Best Construction category
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
11
TÉMA
❚
TOPIC
K AT E G O R I E O B Y T N É D O M Y: H U I Z E H E T O O S T E N – U LT R A TENKÉ BALKONY
2
K AT E G O R I E T E C H N O L O G I E BETONU: MOST PŘES HOEKERSINGEL ( R O T T E R D A M ) Z U LT R A VYSOKOPEVNOSTNÍHO BETONU
V Bilthovenu nedaleko Utrechtu byly postaveny bytové jednotky pro seniory s ultratenkými Hi-Con balkony (obr. 2). Jedná se o nový typ balkonu vyvinutý pro nizozemský trh. Balkonové desky mají třetinovou tloušťku oproti tradičním. Jsou ze speciálního typu vláknobetonu s ocelovými vlákny s vysokou pevností (CRC – Compact Reinforced Composite). Použitý materiál je vysoce ekologický a balkony s projektovanou životností sto let jsou navrženy na hraně možností, protože takto tenké desky jsou extrémně únosné. Projekt ukazuje, že dobrá architektura a moderní technologie ruku v ruce přinášejí kvalitní a zajímavé výsledky. Zadavatel Architekt Projektant Dodavatel Další zúčastnění
Huize Het Oosten TenBrasWestinga – architectuur interieur stedenbouw B.V., Amersfoort Pieters Bouwtechniek b. v., Haarlem i. c. m. Delft Van Norel Bouwgroep Hi-CON, Denemarken jako dodavatel balkonů
K AT E G O R I E R E K O N S T R U K C E : N E D I N S C O – B Ý VA L Á T O VÁ R N A PŘEMĚNĚNÁ NA BYTOVÝ KOMPLEX
Bývalý industriální komplex ve Venlo je národní kulturní památkou (obr. 3). Byl postaven v roce 1923 architektem Hansem Schlagem pro německou firmu Carl Zeiss ve stylu Bauhaus. Vyráběly se v něm optické přístroje převážně pro vojenský průmysl a jeho věž sloužila k jejich zaměřování. Během druhé světové války byla budova bombardována a částečně zničena, po válce ale nadále sloužila pro průmyslové účely. Železobetonová konstruk3
ce s jednoduchými liniemi je typickou ukázkou holandského industriálního funkcionalismu – vedle jiných slavných továren jako Van Nelle Fabriek v Rotterdamu nebo Philipsova De Witte Dame v Eindhovenu. V posledních letech 20. století byla tato industriální národní památka opuštěná, ale již na začátku století bylo rozhodnuto ji revitalizovat a přeměnit na byty a kanceláře. Změna funkce z průmyslové budovy na bytový komplex byla provedena velmi citlivě a byly zachovány původní prvky včetně konstrukce a fasády. Při renovaci byly použity moderní technologie rekonstrukce betonu a plášť byl téměř kompletně obnoven do své původní podoby. Nedinsco je krásným příkladem, jak může být starým budovám vdechnut nový život. Zadavatel Architekt Dodavatel
Woningcorporatie Woonwenz Diederendirrix b. v., Eindhoven Vogel b. v.
Jako krajka natažená přes vodu vypadá tato ekologická lávka pro pěší a cyklisty v Rotterdamu (obr. 4). V roce 2011 zadalo zastupitelstvo v Rotterdamu úkol na návrh mostu, který by splňoval přísná kritéria trvale udržitelného rozvoje – nízké emise CO2 a životnost sto let. K tomu ještě nesměl stát více než stávající podobné projekty. Most je 19 m dlouhý a na jeho výstavbu bylo spotřebováno méně než 10 m3 ultra vysokopevnostního betonu C170/200 (ve skutečnosti bylo dosaženo pevnosti betonu 240 MPa). Konstrukce je velmi subtilní, její tloušťka je pouhých 65 mm. Bylo velmi obtížné najít pro tuto stavbu dodavatele, protože nikdo nechtěl podstoupit tak velké riziko. A tak se architekt s projektantem rozhodli stavbu zorganizovat sami. Výsledkem je kouzelná lávka, která se jakoby vznáší nad vodou. Vzájemné propojení nosníku a zábradlí v jeden konstrukční prvek si podle poroty zaslouží ocenění. Porota také ocenila odvahu, vytrvalost a nadšení všech zúčastněných, kteří se pustili do tak smělého a inovativního projektu. Zadavatel Architekt Projektant Dodavatel
Gemeente Rotterdam Chris Bosse FDN Engineering BV (Functional Design NL) FDN Construction BV
K AT E G O R I E P R O V E D E N Í : N O VÁ B U D O VA E R A S M U S MEDICAL CENTRUM
Nová výšková budova Lékařské fakulty s nemocnicí Univerzity Erasmus v Rotterdamu (Erasmus Medisch Centrum)
4
12
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TÉMA 5
ČESTNÉ UZNÁNÍ: B E T O N O VÁ P L A S T I K A V ARNHEMU
Vždy se vyskytne pár projektů, které je obtížné zařadit do jednotlivých kategorií, které se vymykají nastaveným kritériím, ale jsou velmi inspirativní. Jedním z takových není ani most nebo věž, ale gigantická betonová socha zvířete žijícího v Africe zvaného česky Hrabáč (Orycteropus afer), kterou darovala městu Arnhem místní zoologická zahrada u příležitosti svého stého výročí. Hrabáč, jemuž se také někdy říká podzemní sele, je posledním přežívajícím druhem z řádu Hrabáčů, a tak v tom je jistá symbolika. Tento 30 m dlouhý, 9 m vysoký a 13 m široký kolos z betonu vážící 150 t si teď spokojeně pochrupuje na zádech na volné ploše uprostřed města k velké radosti dětí, které na něm dovádějí. Tvůrci se tak podařilo dostat beton doslova k lidem – porota udělila projektu čestné uznání. Zadavatel
stojí v těsné blízkosti stávající fakultní nemocnice (obr. 5). 120 m vysoká štíhlá stavba byla vybudována v rekordním termínu devíti měsíců. Konstrukce z betonových prefabrikátů, ocelových sloupů a bílých pohledových fasádních sendvičových prvků umožnila sestavit celou stavbu jako stavebnici přímo na místě. Postavení budovy a vysoká váha jednotlivých elementů (35 t) přimělo stavitele zvolit speciální techniku zvanou „hijsloods“. Jedná se o vybavení skládající se ze dvou 450t mostových jeřábů s hydraulickými zvedáky. Po každé dokončené úrovni byl schopen tento 60 m dlouhý a 25 m široký kolos zvednout sám sebe o jedno patro a pokračovat. Tímto způsobem mohlo být každý týden sestaveno jedno patro budovy. Vzhledem k tomu, že také logistika během výstavby fungovala výborně, byla stavba dokončena v krátkém termínu, aniž by narušila chod kolem přilehlých budov včetně nemocnice. Porotu nadchl tento úspěšný příklad kombinace znalostí, zkušeností a stavbařského fortelu. Investor Architekt Projektant Dodavatel Další zúčastnění
1/2014
❚
Erasmus MC EGM Architecten BV Aronsohn Constructies Raadgevend Ingenieurs BV Bouwcombinatie Erasmus MC Hurks Delphi Engineering, Hurks Prefabbeton, Adviesburo Snijders B.V., De Boer CT a Heidelberg Cement Group
Architekt Projektant Dodavatel Další zúčastnění
Královská Zoologická zahrada Arnhem Florentijn Hofman (umělec) ABT BV Job Saltzherr | JobArt Grouttech, Cantillana, Keim, RhineTech
Z ÁV Ě R E Č N É Z H O D N O C E N Í
Do soutěže bylo přihlášeno celkem 99 projektů, z kterých porota vybrala třicet nominovaných. Při výběru posuzovala několik kritérií a jedním z nich byla technologie betonu. Mnoho projektů v soutěži ukázalo praktické použití progresivních technologií, jako je ultra vysokopevnostní beton, samozhutňující beton nebo samohojení betonu. Metoda samohojení betonu je velmi slibná technologie, která je teprve na počátku svého vývoje. Nizozemsko je v tomto ohledu na špičce zejména díky úsilí v oblasti výzkumu, který je prováděn na Technické univerzitě v Delftu. V následujících letech se dá očekávat, že tato progresivní technologie bude čím dál více pronikat do praxe. Přes uvedený pozitivní vývoj je ale třeba neustále pracovat na tom, aby se nové technologie více uplatňovaly v praxi, při realizaci nových projektů. Ultra vysokopevnostní beton, vláknobeton a samozhutňující beton velkou měrou přispívají k tomu, že vznikají lepší, odolnější, ale také levnější stavby. Stavební sektor by si měl více uvě-
technologie • konstrukce • sanace • BETON
❚
TOPIC
6
Obr. 2 Obytné domy Huize het Oosten – ultra tenké balkony, vítěz kategorie Obytné budovy ❚ Fig. 2 Residential buildings Huize het Oosten – ultra thin balconies, winner in the Residential Buildings Obr. 3 Nedinsco – bývalá továrna přeměněná na obytný komplex, vítěz kategorie Rekonstrukce ❚ Fig. 3 Nedinsco – formerly a manufacture building converted in a residential complex, winner in the Reconstruction category Obr. 4 Most přes Hoekersingel v Rotterdamu z ultra vysokopevnostního betonu, vítěz kategorie Technologie betonu ❚ Fig. 4 Bridge over the Hoekersingel in Rotterdam built of ultra high strength concrete, winner in the Concrete Technology category Obr. 5 Nová budova Erasmus Medical Centrum, vítěz kategorie Provedení ❚ Fig. 5 New building of the Erasmus Medical Centre in Rotterdam, winner in the Performance category Obr. 6 Betonová plastika v Arnhemu, Čestné uznání ❚ Fig. 6 Concrete sculpture in Arnhem, Certificate of Merit
domit, že dobrá spolupráce je zárukou úspěchu. Spolupráce je u oceněných staveb zřejmá téměř bez výjimky. Porota považuje za potěšující, že navzdory těžkostem, které v současné době ve stavebnictví přetrvávají, dokázali všichni zúčastnění vždy spojit své síly a znalosti k dosažení dobrého výsledku. Zkušenost a zručnost ve spojení s novými postupy jako je BIM a 3D modelování posunuje obor stavebnictví stále dál. Všechny přihlášené projekty měly společnou ekologickou šetrnost a soulad s principy trvale udržitelného rozvoje. Bez náročných ekologických kritérií se v podstatě již nedá stavět. Je to faktor, který je na jednu stranu výzvou pro stavebnictví, ale současně motivuje architekty, konstrukční inženýry i vědce přicházet s inovacemi, které se ve stále větší míře objevují v nových stavbách i rekonstrukcích. Mezi zaslanými projekty byla opravdu mistrovská díla, která ukazují, že stavbaři mají nejen vysoké znalosti, zkušenosti a dovednosti, ale také velkou dávku odvahy a vášeň, bez níž by tak úžasná díla nemohla vzniknout. Jitka Prokopičová autorka žije v Holandsku e-mail: jitka.prokopicova @hotmail.com Fotografie: archiv asociace Betonvereniging
13
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
1
TECHMANIA SCIENCE CENTRUM PLZEŇ – PLANETÁRIUM ❚ TECHMANIA SCIENCE CENTRUM PILSEN – PLANETARIUM Jan Soukup, Roman Pánek, Milada Mazurová, Radek Syka, Jiří Voska Planetárium a virtuárium Techmania Science Center našlo své místo ve sto let staré budově bývalé závodní kantýny v areálu podniku Škoda Plzeň. Jako promítací plochy budou sloužit dvě nově postavené betonové kopule o průměru 11 a 17,5 m. Na jejich výstavbu byl z větší části použit samozhutnitelný beton, u něhož byl sledován vývoj modulů pružnosti v čase. Kulovité bednění kopulí nemá v našich zemích obdobu a běžné není ani v blízkém okolí. ❚ Planetarium and virtuarium Techmania Science Center found its place in a one-hundred-year-old building of a Škoda Pilsen manufacture canteen. Two newly built concrete domes of diameter 11 and 17,5 m respectively, will serve for screening. These were built of self compacting concrete where development of the modulus of elasticity in time was followed. Spherical formworks are absolutely unique in the Czech Republic and it is not commonly used even in the surrounding countries.
Společnost Škoda Transportation, a. s., a Západočeská univerzita v Plzni založily v roce 2005 obecně prospěšnou společnost s cílem vybudovat v areá14
lu plzeňské Škodovky moderní interaktivní centrum, v zahraničí označované jako science centrum. Zakladatelé se tak snaží reagovat na celospolečenský trend snížení zájmu o technické obory a science centra vnímají jako ve světě osvědčený způsob, vedoucí k posílení zájmu o vědu a techniku, přičemž hlavní cílovou skupinou jsou děti a mládež. Pro umístění Techmanie, jejíž součástí je i planetárium, byly vybrány dva objekty v areálu podniku Škoda v Plzni, při východní hranici průmyslové zástavby areálu. V roce 2007 byla v části objektu označeného č. 55 otevřena 1. etapa expozice Techmanie. V současné době je uzavřena a probíhají zde stavební práce na propojení menší původní části s již dokončovanou realizací celého centra. Pro účely planetária a vesmírné expozice byla vybrána budova č. 56, tzv. ASAP, která byla postavena v roce 1917 jako kantýna zaměstnanců Škoda (obr. 3). Později sloužila podniku ASAP, předchůdci mladoboleslavského automobilového podniku, jehož vlastníkem byla Škoda Plzeň. Po osamostatnění se mladoboleslavského pod-
niku se do ní původní funkce vrátila. Jednalo se o první stavbu na území tehdejších Čech a Moravy, postavenou s použitím dřevěných lepených rámů tzv. Hetzerovy konstrukce (obr. 2). Realizátorem byla firma Müller a Kapsa, která byla pro Čechy nositelem patentu této konstrukce. Architektonický návrh vypracoval Ludwig Tremmel, profesor Německé průmyslové školy v Plzni. Objekt byl uzavřen v 90. letech z důvodu zhoršujícího se technického stavu. REKONSTRUKCE OBJEKTU
Vlastní práce na obnově stavby jsou řešeny s ohledem na budoucí funkci, ale s respektem k původnímu konstrukčnímu řešení, které je jedním z mála objektů zmíněné konstrukce v České republice, jež se dodnes zachovaly. Nosná konstrukce z polokruhových vazníků byla zcela rozebrána a podrobena detailnímu průzkumu. Z deseti původních vazníků bylo možné zrekonstruovat a zachránit dva, zbývajících osm jsou repliky vyrobené pomocí moderních technologií. Plášť budovy byl znovu vystavěn s dostatečnými tepelným izolacemi. Hmota stavby a architekto-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E 2
❚
STRUCTURES
3
požární únik
Obr. 1 Monolitické betonové konstrukce kopulí plzeňského Planetária ❚ Fig. 1 Cast-in-site concrete construction of the domes of the Pilsner Planetarium
ut=8.52 pt=9.95
pt=11.00
ut=8.52
pt=9.50 zázemí zaměstnanci
sociální zařízení
garáž
úklid
dílny
dílny
sklady
dílny
Obr. 2 Letecký pohled na závod Škoda v Plzni z roku 1924, objekty současné Techmanie a Planetária uprostřed v dolní části ❚ Fig. 2 Aerial view of the Skoda Manufacture in Pilsen in 1924, present Techmania and Planetarium in the bottom middle
požární únik (sklady)
expozice
pt=8.58
planetárium r - 4m kapacita cca 52 míst
0,000=11,92
(sklady)
expozice požární únik
obslužný prostor
Obr. 3 Pohled do interiéru objektu z roku 1951, kdy sloužil jako závodní kantýna ❚ Fig. 3 View into the interior of the building from 1951, when it was used as a canteen
technické prostory, vzduchotechnika
technické prostory, vzduchotechnika
pt=7.96 pt=10.24
4a 4b
350
53 000
350
15 000
350
Obr. 4 a) Půdorys 1. PP, b) půdorys 1. NP, c) podélný řez, d) příčné řezy ❚ Fig. 4 a) Layout of the 1st underground floor, b) layout of the ground floor, c) longitudinal section, d) cross sections
350
21 600
350
15 000
350
požární únik
350
požární únik
pt=9.95
pt=11.00
pt=9.50
6 000
pt=11.48 sociální zařízení
zázemí zaměstnanci
sociální zařízení
studovna
sociální zařízení
knihovna
kuchyňka sekretariát
ředitelna
nický výraz byl ponechán, včetně původních větracích věžiček (obr. 4).
100
kancelář chodba šatna
pt=8.58
kancelář
DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ 20 000
6000
kancelář expozice
vstupní hala
planetárium r 7m kapacita cca 160 míst kancelář
pt=12.15 pokladna
7 150
hlavní vchod
sklad
suvenýry
100
pt=7.96 pt=10.24
pt=11.08
pt=11.16
požární únik
pt=11.95
požární únik
vstup kanceláře
4c
1m
konstrukce
exponát - simulace - pohybu planet
expozice tisk - promítání
vstupní prostor
kanceláře
expozice noční obloha (souhvězdí)- světelné efekty obslužný prostor
expozice
expozice
4d
expozice
1/2014
❚
expozice
klubovna
klubovna
velké planetárium r 7m
expozice
garáž
garáž
malé planetárium r 4m
technologie • konstrukce • sanace • BETON
5m
Hlavními prezentačními prostorami jsou dvě kopule, vestavěné tak, aby konstrukce haly byla viditelná a plně se v prostoru uplatňovala. Ve velké kopuli je astronomický sál s hledištěm, sklopeným pod úhlem 35° a kapacitě 130 sedadel (obr. 4c), který je řešen jako multifunkční sál s kulovou zobrazovací plochou, tzv. virtuárium. V této kopuli je instalována 3D promítací technologie, která funguje jako digitální planetárium, první toho druhu v České republice. Pod touto kopulovitou stavbou je druhá menší kopule, kde je instalována technologie Science on a Sphere, tzv. inverzní planetárium s digitálním promítáním na zavěšenou kouli. V ostatních prostorech planetária jsou expozice z vývoje zkoumání vesmíru, kosmonautiky a interaktivní přístroje a zařízení pro seznámení se s problematikou kosmického prostoru. V přístavcích, které byly původně kuchyní se zázemím, jsou kanceláře, klubovny, knihovna a technické a hygienické zá15
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E 5a
❚
STRUCTURES 5b
6a
zemí. Hlavní vstup do budovy je ze severu, z mostu přes stávající vlečku, který budovu spojuje s objektem vlastní Techmanie. Pro potřeby návštěvníků byl v areálu vybudován i dvoupodlažní parkovací objekt, částečně zapuštěný, s kapacitou 180 míst. KOPULE
Obě kopule byly navrženy jako monolitické betonové konstrukce bez vzájemného kontaktu, ale zasunuté do sebe v jedné třetině. Bednění kopulí Při průměrech kopulí 11 a 17,5 m bylo jasné, že nejde o jednoduchý stavební úkol – a to od projektu bednění až po konečnou úpravu odbedněných ploch. Bednění kopulí bylo tvořeno deskami Doka 3SO, nařezanými na kónické proužky, které byly napruženy na kruhové ramenáty. Ty pak byly montovány na řadu paždíků. Právě kvůli kulovému tvaru bednění bylo v kopuli vysoké pnutí a ani letní výkyvy teplot a zejména proměnná vlhkost dřevěnému bednění pří16
liš neprospěly. S tím se ale při projektování počítalo, a tak byla konstrukce dostatečně tuhá, aby bednění všechny letní rozmary počasí vydrželo. U kupolovitého tvaru je více než kdy jindy důležité pečlivé plánování každého detailu bednění. Povrch není ani v jednom směru rovinný, není tak možné udělat jednoduchý rovný rošt s ramenáty s jedním zakřivením. Bylo třeba naplnit záměr architekta, ale s možnostmi bednicích forem, které musí být dimenzovány přesně podle typu použitého betonu. Kvůli prostorové křivosti bylo nutné plánovat a vytvářet projekt ve trojdimenzionálním pohledu. Obě kopule díky nemožnosti vibrování se z větší části betonovaly samozhutnitelným betonem (SCC). U něj sice odpadne starost s vibrováním, ale na druhou stranu beton vytváří vyšší tlak na bednění. Bylo třeba zajistit vyšší tuhost jeho konstrukce, a proto bylo provedeno zesílení ramenátů. Náročná byla i příprava nasazení podpůrných věží, které sice nebyly atypicky stavěné, ale musely být postaveny radiálně a podpírat každý jednotlivý panel.
Menší kopule o průměru 11 m byla betonována ve dvou výškových taktech, přičemž vnitřní bednění kopule o povrchu 127 m2 bylo montováno najednou, vnější pak ve dvou krocích (obr. 5a, b). Poslední byl vybetonován vrchlík s podporou pouze vnitřního bednění. I když byl tento postup relativně finančně náročnější, rozhodně se vyplatil, protože byl pro realizační tým stavby jednodušší a celkově na staveništi ušetřil čas. Tab. 1 Receptura a požadavky na betonovou směs ❚ Tab. 1 Composition and requirements for fresh concrete
Receptura Písek Kamenivo Cement Příměs (filer) Superplastifikační přísada Konzistence – SCC Doba zpracovatelnosti Pevnost Modul pružnosti
0/4mm DTK pískovna Příšov 4/8 mm a 8/16 mm HTK, obě frakce pískovna Roztyly Radotín CEM I 42,5R – – Rozliv více než 500 mm, optimum 610 až 650 mm 90 min, pomalé a plynulé ukládání Odbednění po 48 h Požadavek dosáhnout 80 % normové hodnoty (26,4 GPa) po 3 d
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
6b Obr. 5a, b Bednění malé kopule ❚ Fig. 5a, b Formworks of the small dome
7
[MPa, GPa]
Obr. 6 Větší kopule, a) schéma výstavby bednění, b) pohled z jeřábu na bednění 3. taktu ❚ Fig. 6 The larger dome, a) formwork scheme, b) formwork of the 3rd cycle from the crane Obr. 7 Průměrný vývoj pevnosti betonu a statického modulu pružnosti v závislosti na stáří betonu ❚ Fig. 7 Average development of the concrete strength and static elasticity modulus dependant on the age of concrete
U velké kopule byly vnější panely od třetího taktu zavěšeny na už odbedněném prstenci, vnitřní panely pak vyneseny podpůrnými věžemi Staxo 100 (obr. 6). Vzhledem k velikosti kopule by nebylo hospodárné bednit ji vcelku, a tak bylo nutné naplánovat správný počet taktů i vyrobit optimálně nasaditelné sady bednění. Na kulové ploše bylo nakonec šest taktů – čtyři s oboustranným bedněním, kde byl opět použit samozhutnitelný beton (SCC), a dva takty s využitím pouze vnitřního bednění, kdy bylo betonováno tradiční betonovou směsí s vibrováním. Pro první čtyři výškové takty byly 1/2014
❚
[d] statický modul pružnosti [GPa]
použity stejné sady bednění, které byly po odbednění předchozího taktu pouze na místě upraveny na menší průměr a větší sklon prstence. Všechny spáry v bednění musely být dokonale utěsněny proti vytékání cementového mléka. Pro odbednění byl použit olej Sika TR 15. Na stavbě byl průběžně přítomen nejen montážní technik z dílny na zakázkové bednění, ale také projektant, který bednění navrhoval. Budování bednění dohlížel i geodet, který sledoval správné umístění jednotlivých dílů dle plánů celé stavby. Bednění kopulí bylo připraveno na mí-
technologie • konstrukce • sanace • BETON
pevnost betonu v tlaku [MPa]
ru projektu a truhláři jeho výrobou strávili více než měsíc času. Pečlivá práce se ale vyplatila, protože např. obednění malé kopule trvalo pouhé čtyři dny a odbedňovat bylo možné za týden. Betonáž kopulí Pro některé takty byl u obou kopulí vzhledem k jejich rozměrům, tloušťce stěn a rozmístění výztuže použit samozhutnitelný beton SCC – Easycrete SV. Tento beton se běžně na stavbách již využívá, ale dle požadavku projektanta bylo odbednění možné, až když beton dosáhl modulu pružnosti 26 GPa, tj. 80 % požadované hod17
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E 8c
❚
STRUCTURES 8b
8a
Obr. 8 a) Kopule po odbednění, b) detail spodního líce, viditelné jednotlivé takty betonáže, c) detail vzájemného zasunutí kopilí ❚ Fig. 8 a) Dome after removing the formwork, b) detail of the bottom side, visible individual cycles of the concreting, c) detail of the mutual insertion of the domes
Obr. 9 Budova Planetária, z části již opláštěna, v druhé části dřevěné lepené vazníky tzv. Hetzerovy konstrukce nad betonovými kopulemi ❚ Fig. 9 The Planetarium building partly cladded, in the second part wooden glued girders of the so called Hetzer’s construction above the concrete domes
Obr. 10 a) Pohled na dokončené Planetárium z Borské ulice, b) expozice Planetária s kopulemi virtuárií ❚ Fig. 10 a) Finished Planetarium form the Borská Street, b) Planetarium exhibition with the virtuarium domes
9
18
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E 10a
STRUCTURES
10b
noty po 28 dnech pro beton C25/30 s maximálním zrnem kameniva 16 mm (obr. 7). Dodržení těchto parametrů bylo zásadní, aby nedošlo k průhybům a deformacím konstrukcí. Proto byl po každé betonáži sledován vývoj statického modulu pružnosti v čase a jeho hodnota byla rozhodující pro rychlost výstavby. Betonáž probíhala v období od dubna do září 2012. V bednění u vnitřního líce byla provedena „zarážka“ tak, aby se nebetonoval ostrý roh na přechodu taktů. Protože nebylo možné vytvořit plnící otvory v bednění, plnění betonem probíhalo z vrchu postupným plněním po obvodu celého kruhu tak, aby nedošlo k rozmělnění frakcí. Aby bylo zajištěno minimální znečištění vrchního bednění, mělo čerpadlo betonu při betonáži koncový uzávěr se zpomalovacím kolenem. Ve středu obou kopulí statik navrhl kotvící bod pro uchycení dělníků při pracích na nich.
Vlastník objektu a investor
Techmania Science Center, o. p. s.
Ing. arch. Jan Soukup, Autoři projektu Ing. arch. Jitka Růžičková Atelier Soukup, s. r. o., Plzeň Ing. Antonín Švehla, David Cígler Stavební řešení dipl. tech., Ing. Michaela Hellerová, Ing. Drahomíra Cígler Žofková Statika Statica Plzeň, s. r. o. Dodavatel stavby Berger Bohemia, a. s., Plzeň Zhotovitel betonových Berger Bohemia, a. s. konstrukcí Návrh betonové Betotech, s. r. o. směsi Dodavatel Česká Doka, bednicí technika, bednění spol. s r. o. Financování EU, operační program VaVpI Studie 2009 Projekt 2011 Realizace 2012 až 2013
1/2014
❚
❚
Výztuž byla vázána postupně pro jednotlivé takty. Radiální pruty byly ohýbány již v armovně, vodorovné byly tvarovány dle potřeby až na stavbě. Nejprve byla odlita menší betonová kopule planetária s tloušťkou stěny 150 mm. Betonáž proběhla ve třech taktech. V rámci prvních dvou taktů byl použit samozhutnitelný beton SC – Easycrete SV (25/30 XC1) o objemu 25 m3, vrchlík kopule je ze standardního betonu C25/30 XC1. Požadovaný modul pružnosti 26 GPa byl dosažen po čtyřech dnech při pevnosti v tlaku 33 MPa a objemové hmotnosti 2 330 kg/m3. Malou kopuli planetária překrývá kopule virtuária pro technologii 3D projekce. Betonáž velké kopule s tloušťkou stěny 200 mm probíhala v celkem sedmi taktech, postupně v jednotlivých horizontálních pruzích. Aby se nevytvořila vzduchová kapsa v parapetu, betonáž kolem niky probíhala z jedné strany, a poté, co beton vytekl z pod parapetu, bylo možné betonovat i z druhé strany. Při 2. až 5. taktu bylo použito cca 130 m3 samozhutnitelného betonu. Vrchlík velké kopule je z betonu C25/30 XC1, spotřeba činila asi 5 m3. Požadovaný modul pružnosti 29,5 GPa byl dosažen po šesti dnech při pevnosti v tlaku 37 MPa a objemové hmotnosti 2 320 kg/m3. Kotvení bednění bylo prováděno do 5 až 6 dní starého betonu předchozího taktu, který tedy neměl 100% pevnost. Samotným betonážím předcházely zkušební betonáže v betonárně i na stavbě. Šikmá deska pro hlediště virtuária z důvodu pracnosti zaklopení vrchní desky byla betonována klasickým betonem po vrstvách pouze se spodním bedněním. Dnes je z kopulí vidět jen málo, překryla je replika původní budovy (obr. 9 a 10).
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Z ÁV Ě R
Otevření nové části 3D Planetária Techmanie SC proběhlo 4. listopadu 2013, celkové propojení původních a nově vybudovaných částí je plánováno na duben 2014. Společnými silami všech zúčastněných se podařilo zrealizovat stavbu, která je výjimečná svou konstrukcí i budoucí náplní. Fotografie: 2, 3, 4a až c, 10a, b – archiv Atelieru Soukup, 1, 5a, b, 6a až c – archiv společnosti Česká Doka, bednicí technika, 8a, b, 9 – archiv společnosti TBG Plzeň Transportbeton, 8c – archiv společnosti Bergen Bohemia, a. s. Ing. arch. Jan Soukup Atelier Soukup, s. r. o. tel.: 377 223 236 e-mail:
[email protected] www.atelier-soukup.cz Roman Pánek TBG Plzeň Transportbeton, s. r. o. tel.: 602 179 788 e-mail:
[email protected] www.cmbeton.cz Ing. Milada Mazurová TBG Metrostav, s. r. o. tel.: 602 264 333 e-mail: milada.mazurova @tbg-metrostav.cz Radek Syka Česká Doka bednicí technika, spol. s r. o. tel.: 724 841 284 e-mail:
[email protected] www.doka.cz Jiří Voska Berger Bohemia, a. s. tel.: 731 550 460, e-mail: jiri.voska@ bergerbohemia.cz www.bergerbohemia.cz
19
DIVADLO VE FRANCOUZSKÉM SAINT-NAZAIRE THEATRE IN SAINT-NAZARE IN FRANCE
❚
1
V rámci revitalizace přístavní části Saint-Nazaire bylo postaveno nové divadlo na místě původního neo-klasicistního vlakového nádraží, jehož pozůstatky byly využity pro zázemí divadla. Masivní železobetonová budova je částečně obložena prefabrikovanými panely s květinovým motivem. ❚ A new theatre was built in SaintNazaire during reconstruction of the harbour quarter. The theatre replaced the former neoclassicist railway station and its remnants were utilized as background for the theatre. The massive construction of reinforced concrete is partly cladded with precast concrete panels with motives of flowers.
Ve francouzském přístavním městě
Saint-Nazaire bylo postaveno nové divadlo (obr. 1). Místo, na kterém stojí, zažilo vzrušující časy. Bylo vlakovým nádražím, kam přijížděli bohaté dámy a pánové, aby se vydali parníky na transatlantické cesty. Nádraží bylo otevřeno v roce 1867, deset let poté, co začala fungovat železnice na trase Paříž – Saint-Nazaire, a bylo postaveno v neo-klasicistním stylu, typickém pro pařížské stanice (obr. 3). Během druhé světové války postavila německá armáda v těsném sousedství ponorkovou základnu (obr. 4). Tento obrovský bunkr (viz článek v Beton TKS 3/2012) byl cílem útoků spo-
jeneckých armád. Základna sice útokům odolala, ale bombové nálety byly tak devastující, že při nich byly zničeny dvě třetiny města. Nádraží nebylo výjimkou, utrpělo závažné škody a bylo opuštěno. V místě se později soustředil „pouze“ průmysl a teprve před nedávnem bylo rozhodnuto tuto část města revitalizovat. Divadlo je klíčovou součástí nového rozvoje. Na historickém místě starého vlakového nádraží vznikne kulturní centrum města, které bude středem kulturního a turistického dění, stejně tak i aktivit kolem přístavu. Má se stát sídlem regionálních společností a po-
2a
20
2b
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
3 Divadlo
Ponorková základna 4
5
skytnout jim výjimečné místo pro jejich tvůrčí, produkční a multidisciplionární programové aktivity. Divadlo samozřejmě podpoří i místní umělecké aktivity. Hlavním cílem celého projektu je poskytnutí přístupu ke kultuře co nejširšímu publiku.
• tepelná izolace z minerální vlny tloušť-
Autoři návrhu budovy divadla čerpali inspiraci pro materiál a styl divadla z jeho nejbližšího okolí. Masívní objem byl inspirován obrovskou ponorkovou základnou, jeho členitý tvar zase okolními průmyslovými stavbami. Jako hlav-
ní materiál byl zvolen beton. V některých místech je hladký, jinde pak ostře řezaný. Pohledově atraktivní části zdobí stopy květinového motivu, který jemně propojuje původní neo-klasicistní nádraží a novou budovu divadla. Hladké části betonové fasády jsou monolitické, doplněné prefabrikovanými panely s perforovaným dekorativním motivem. Skladba vnější obvodové stěny (obr. 9b): • prefabrikované panely tloušťky 100 mm s prolysem hloubky 30 mm, • vzduchová mezera 50 mm, • nosná stěna z monolitického železobetonu
Obr. 1 Divadlo Saint-Nazaire ❚ Fig. 1 The Saint-Nazaire theatre
Obr. 3 Dobový snímek vlakového nádraží ❚ Fig. 3 The former railway station
Obr. 5 Půdorys 1. NP of the ground floor
Obr. 2 a) Uliční fasáda obložená prefabrikovanými panely, b) detail ❚ Fig. 2 a) Street façade cladded with precast concrete panels, b) detail
Obr. 4 Model přístavní části Saint-Nazaire s divadlem a ponorkovou základnou ❚ Fig. 4 Model of the harbour quarter SaintNazaire showing the theatre and the naval base
Obr. 6 Podélný řez prostorovým modelem ❚ Fig 6 Longitudinal section of the 3D model
K O N S T R U K C E J E I N S P I R O VÁ N A O K O L Í M D I VA D L A
ky 150 mm, • sádrokartonový obklad.
V některých místech obvodově stěny jsou atypické osvětlovací otvory – niky, které jsou z vnější strany obloženy plně perforovaným prefabrikovaným panelem, jež je z vnitřní části opatřen vrstveným sklem a na úrovni vnitřního líce stěny je bílé plátno upevněné háčky ve vodící liště. Perforované fasádní prvky vrhají měkké světlo do rozsáhlého interiéru, se světlou výškou 11,5 m, připomínajíce tvar rozety chrámové lodi (obr. 9). Jednoduchý ornamentální vzor po❚
Fig. 5
Layout
6
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
21
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
7
8
užitý na fasádě, inspirovaný motivy z francouzského hedvábí 17. století, byl zvětšen do měřítka budovy – prvek přenesený do reliéfu vlastního materiálu. Podle kreseb architekta byly s velkou přesností vyrobeny částečně nebo plně perforované panely s ornamentálními motivy, téměř plastiky. Kvůli blízkosti moře byl použit bílý cement CEM II 42.5R CE PM-CP2 NF, který chrání fasádu před účinky koroze způsobené přítomností síranů v mořském
Obr. 7 Osazování prefabrikovaných panelů, betonáž vnitřních stěn ❚ Fig. 7 Mounting the precast concrete panels, concreting of the internal walls
vzduchu. Pro divadlo bylo vyrobeno 169 prefabrikovaných panelů, každý o ploše 14 m2. Velký důraz byl při jejich výrobě kladen na dosažení homogenního barevného odstínu v rámci celé budovy divadla. Betonová konstrukce hlediště spolu s jevištěm tvoří hlavní objem divadla. Další části – vstupní hala, zkušebna, šatna a technické zázemí – jsou rozprostřeny, jakoby skladiště, podél jeho boků (obr. 5).
Obr. 8 Hlediště z prefabrikovaných stupňů ❚ Fig. 8 Auditorium constructed of the precast concrete steps Obr. 9 a) Osvětlení skrze niky s „rozetami“ z plně perforovaných panelů, a) řez obvodovou stěnou v místě niky ❚ Fig. 9 a) Illumination through niches with rosettes of fully perforated precast concrete elements, a) section of the peripheral wall in the place of niche
11 - isolation laine minérale 150 mm
1
11
12 - plaques de plâtre ba 13 à haut sur ossature mégastil
2 12
Obr. 10 a) Vstupní strana, dva pavilony původního nádraží propojené arkádami navazující na novou budovu divadla, b) detail ❚ Fig. 10 a) Entrance, two pavilions of the former railway station connected by arcades, extending to the new theatre building, b) detail
3
Obr. 11 Pohled z nádvoří from the courtyard 5
❚
Fig. 11
View
4 6
13
13 - réservation pour rail de rideau distance rail de rideau / vitrage à définir en phase exécution
7
rieur
intérie 8
14
14 - toile tendue blanche, fixation sur rail de guidage par crochets
DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ
15
15 - profil d'arrêt acier 40 x 40 mm
9 10
16
0
9a
22
9b
0.5
1m
Vstupní strana komplexu (obr. 5a, 10a) je rámována budovami staré stanice, dvěma pavilony spojenými arkádami. Masivní strážné objekty vymezují plochu, na které původně stála prosklená ocelová hala s nástupištěm (obr. 3). V současnosti je tento prostor prázdný a je hlavní připomínkou historie místa, je nazýván chrámovou lodí. Dva původní pavilony vytvářejí hlavní průčelí nového kulturního přístavu, a přesto si ponechávají svou nezávislost a integritu. Byly zrestaurovány, nesou si však známky své historie, stopy bombardování a dlouhého období, po které byly opuštěny a jejich otvory zazděny, jen některé z nich byly částečně obnoveny. Východní pa-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
10a 10b
11
vilon, položený dále od divadla, je sídlem administrativy. Západní pavilon, původně nádražní bufet, je sídlem kanceláře pro prodej vstupenek. Druhý vstup je ze severní strany, kde bylo pro diváky postaveno nové parkoviště. Po průchodu arkádami divák vstupuje na vnitřní nádvoří a vstupní halou po levé straně prochází k hlavnímu schodišti, vedoucímu do hlediště (obr. 13). Prostor vstupní haly je navržen jako neutrální entita, zajišťující graciézní přechod mezi exteriérem a interiérem, s minimálním designem nenápadně vsunutá mezi divadlo a vstupní průčelí. Střešní terasa nad vstupní halou, přístupná během otevíracích hodin, je rozšířena i nad arkádami ja1/2014
❚
ko lávka do druhého pavilonu – možné budoucí spojení. Blíží-li se divák k hledišti, hala přechází ve foyer a svou velikostí se stává monumentem, zvedajícím se v celé výšce konstrukce. Schodiště, „oděné“ perforovaným zábradlím s povrchem připomínajícím původní panely, umístěné v kanceláři v západním křídle, vede vzhůru a naznačuje velikost hlediště (obr. 12). Z foyer je ve třech úrovních přístup do hlediště v přízemí, balkon je přístupný ze dvou galerií ve druhém patře. V divadle je celkem 826 míst, 530 míst v přízemí, 296 míst na balkonech. V hledišti jsou i místa pro osoby se sníženou pohyblivostí.
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Hlediště je prostorné avšak decentní, jakoby vytesané do kamene. Jediným ústupkem je, kvůli pohodlí, velkorysé pokrytí sedadel textilem. Návrh interiéru vychází z vyváženého kontrastu hrubého výrazu pohledových betonových ploch a luxusního červeného sametu sedadel, je naprosto odlišný od klasického divadelního hlediště. Před hledištěm je 3 m hluboká předscéna, kterou je možné zcela zakrýt, nebo do ní v případě potřeby umístit orchestr. V zadní nižší části nové budovy za jevištěm jsou prostory pro účinkující: šatny a foyer pro účinkující, technické zázemí a především zkušební sál poskytující účinkujícím místo potřebné pro jejich 23
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
12a 12b
veškeré aktivity. Prostor sálu je opravdu neobyčejně flexibilní, umělci mohou zkoušet své představení v reálných podmínkách, včetně osvětlení scény a osob. V suterénu pod zadní částí je manipulační prostor, kde mohou nákladní vozidla vyložit kulisy pro představení, ukryté před špatným počasím a pohledy divá13
ků. Kulisy jsou vykládány přímo na jeviště, do zkušebny nebo protějšího skladu. Z ÁV Ě R
Při stavbě divadla v Saint-Nazaire se architektům podařilo propojit budovu nového divadla s pozůstatky historicky zajímavé konstrukce neo-klasicistního nádraží a vytvořit tak neobyčejný celek určený pro zpřístupnění kultury co nejširšímu publiku. Prefabrikované železobetonové panely ozvláštněné motivem vycházejícím z historických kreseb na hedvábí umožnily vytvořit jemný přechod mezi původní a novou architekturou.
Architektonický návrh
K-architectures, Karine Herman, Jerome Sigwalt
Výrobce betonových Savoie Frères prefabrikátů Ciments Calcia, Dodavatel cementu Italcementi Group Celková plocha 3 900 m2 Objem betonových 6 500 m3 konstrukcí 16,4 mil EUR práce Celkové veškeré náklady konstrukce 21 mil EUR a renovace Studie květen 2008 až březen 2009 Výstavba květen 2010 až duben 2012
Redakce děkuje architektonickému ateliéru K-architectures za laskavé poskytnutí podkladů a fotografií. Fotografie: 1 až 4a, b, 7b – archiv ateliéru K-architectures, 5, 6, 7a – achiv společnosti Ciments Calcia, 8 až 14 – Luc Boegly Připravila Lucie Šimečková, redakce
24
Obr. 12a, b Hlediště, kontrast bílých stěn z pohledového betonu a červeného sametu sedadel ❚ Fig 12 a, b Auditorium, contrast of the white walls of exposed concrete with the red velvet of the seats Obr. 13 Foyer s centrálním schodištěm Fig 13 Foyer with the central stairway
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
❚
1/2014
AKTUALITY
❚
TOPICAL SUBJECTS
ING. ALAIN ŠTĚRBA OSLAVÍ DEVADESÁTINY Ing. Alain Štěrba se narodil v březnu 1924 v Praze ve stavařské rodině. Gymnasijní vzdělání započal na francouzském reálném gymnasiu. Po jeho uzavření v roce 1939, v důsledku okupace Československé republiky Německem, dokončil studium na reálném gymnasiu v Praze. Odborné zaměření završil studiem na Fakultě inženýrského stavitelství ČVUT v Praze, kterou absolvoval s vyznamenáním. Již během studia získával praktické zkušenosti u tehdy ještě soukromých firem, např. Lanna, Hlava ad. V nových hospodářských podmínkách po roce 1950 (zestátnění stavebních firem) působil ve stavbařské praxi jako stavbyvedoucí a technolog, např. v podnicích Vodotechna – stavby nádrží, vodojemů, Posista – letištní stavby apod. Své praktické zkušenosti soustavně a cílevědomě naplňoval studiem oborů souvisejících s novými a rozvíjejícími se technologiemi. Jeho zájem ho vedl k prohloubení znalostí v matematice, fyzice, chemii, statistice atd. Takto „vyzbrojen“ byl logicky předurčen pro rozsáhlou výzkumnou činnost, zaměřenou na nové techniky, zejména technologii betonu, kterou se zabýval ve výzkumných a vývojových organizacích. Z mnoha realizovaných výzkumných prací uvádíme jen některé – výzkum a vývoj trub z předpjatého betonu, technologie výroby stavebních dílců, zkušební metody a jejich vyhodnocování. Ing. Alain Štěrba se významně zasloužil o rozvoj prefabrikace a s ní technologie výroby betonových prefabrikovaných dílců v bytové a inženýrské výstavbě. Dle jeho návrhů a přímého působení byla úspěšně realizována výroba dílců ve vertikálních bateriích a např. pásová výroba předpínaných stropních dílců pro bytové domy systému T08. Při výstavbě pražského metra se významně podílel na návrhu, technologii a vý-
robě betonových dílců ostění metra – tybinků. Byl řešitelem celé řady státních výzkumných úkolů, na nichž spolupracoval s vysokými školami, ústavy ČSAV, Ústavem stavebnictví a architektury v Bratislavě, Ústavy inženýrských staveb, Ústavy stavebních hmot apod. Od roku 1983 byl členem komise pro technickou normalizaci v oblasti betonových konstrukcí a technologií. V této činnosti se jako přední odborník podílel na tvorbě a novelizaci československých betonářských norem. Po roce 1989, kdy prakticky došlo k rozpadu výzkumné základny v oboru, pokračoval Alain Štěrba ve své práci na půdě soukromé společnosti Loudin & spol. s. r. o. Soustředil se na tvorbu receptur betonu, zefektivnění výroby betonových směsí pomocí nových příměsí a přísad a ověřování jejich fyzikálních vlastností. Aktivně se účastnil zavádění nových technických norem do praxe, např. ČSN EN 206-1 Beton – specifikace, vlastnosti, shoda. Po několikaletém úsilí ve spoluprá-
ci s velkými výrobci betonu (zejména ZAPA beton, a. s.) vytvořil počítačový program pro navrhování receptur betonů s optimalizací materiálových nákladů pod názvem MULTIBET, který je využíván v desítkách betonáren. Pro širší použití pak byl vyvinut univerzální program návrhu receptur betonů podle ČSN EN 206-1 s implementovanou a koncentrovanou „učebnicí“ betonu pod názvem UNIBET I. A UNIBET II. Ten je využíván desítkami odborníků v České a Slovenské republice. Ing. Alain Štěrba dosud spolupracuje s nejvyššími odbornými institucemi a školami, Fakultou stavební a Kloknerovým ústavem ČVUT v Praze, Fakultou stavební VUT v Brně, Českou betonářskou společností, jejímž je čestným členem, a Svazem výrobců betonu ČR. Přes svůj pokročilý věk nadále intenzivně studuje nové zahraniční poznatky, což mu umožňují jeho rozsáhlé znalosti francouzské, německé, anglické a ruské odborné terminologie. Nabyté vědomosti publikuje v článcích odborných časopisů a zapracovává do softwarových aplikací. Z posledního období je to například program „Maturity beton“ umožňující predikci zrání betonu ale zejména Štěrbův betonářský slovník. Jedná se o mimořádné dílo, které obsahuje v každém ze čtyř jazyků (angličtina, francouzština, němčina a čeština) 10 000 odborných výrazů z oblasti betonového stavitelství. Díky spolupráci Alana Štěrby s ČBS a SVB ČR je tento slovník on-line a zdarma dostupný na adrese www.condict.eu. Ing. Štěrba je uznávaným odborníkem na technologii betonu a je především velmi vlídným člověkem a vstřícným spolupracovníkem. Alaine, přejeme Vám vše nejlepší k Vašim narozeninám a sobě přejeme ještě mnoho zajímavé spolupráce s Vámi. Jan Vítek, František Loudin, Michal Števula
Innovative Solutions – Benefiting Society 12TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CONCRETE ROADS 2014 September 23–26, 2014 | Prague, Czech Republic S potěšením oznamujeme, že registrace on-line již je zahájena! Prosíme registrujte se včas. Snížená sazba za registrační poplatek je možná pouze při zaregistrování se do 31. března 2014. Více informací naleznete na www.concreteroads2014.org. ISCR2014_inz180x37.indd 1
15.1.14 13:58
❚
25
1/2014
technologie • konstrukce • sanace • BETON
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
VILA NEDALEKO TURÍNA
❚
VILLA NEAR TORINO
1
V článku je představena velkoprostorová a současně nízkoenergetická vila z pohledového betonu postavená nedaleko italského Turína, jejímž autorem je italský architekt Luca Maria Gandini. ❚ In this article we would like to present an extra spatial and at the same time low-energy villa of architectural concrete. The villa was built near to Torino, Italy, by an Italian architect Luca Maria Gandini.
V kopcích nedaleko italského Turína je postavena vila, která je ukázkovým příkladem spojení elegance a praktičnosti a současně vytříbenosti ve volbě materiálu a vybavení. Zadáním bylo navrhnout velkoprostorovou a současně nízkoenergetickou vilu pro rodinu se třemi dětmi. Vila je zakomponována do úbočí kopce, stává se jeho součástí. Její diskrét-
ně skrytý objem tvoří několik hranolů z pohledového betonu, více či méně prosklených (obr. 1 až 3), v kombinaci s cor-ten ocelí (jedná se o za studena válcovanou, povětrnostním vlivům odolnou ocel s antikorozními vlastnostmi, které zpomalují rezivění, pozn. red.). Beton a ocel byly vybrány jednak z hlediska architektonického a jed-
2a
26
BETON • technologie • konstrukce • sanace
2b
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
3 Obr. 1 Lodžie centrálního prostoru s výhledem na údolí, venkovní schodiště ❚ Fig. 1 Central loggia with a view to the valley, external staircase Obr. 2 a) Půdorys 1. NP, b) půdorys 2. NP, c) řezy ❚ Fig. 2 a) Layout of the ground floor, b) layout of the 1st above-ground floor, c) sections Obr. 3
Jižní pohled na vilu
❚
Fig. 3
Obr. 4 Paleta použitých materiálů a barev, a) beton v pohledové kvalitě s otisky bednění, b) ocel cor-ten, c) zeleň ❚ Fig. 4 Used materials and colours, a) architectural concrete with imprints of the formwork structure, b) cor-tex steel, c) greenery Obr. 5
Detail východní fasády
❚
Fig. 5
Detail of the eastern facade
South view
4a
4b
nak funkčního – jsou odpovědí na požadavek investora na snadnou údržbu a dlouhou životnost objektu. Dům má dvě výškové úrovně, které jsou propojené vnějším a vnitřním schodištěm. Ve spodní úrovni se nachází garáž, na níž navazuje studovna, knihovna, sauna a dětská herna.
4c
V horní úrovni je záměrně oddělena obytná část – velký obytný prostor s kuchyní, jehož lodžie nabízí pohled do údolí na jižní straně, a noční zóna s výhledem na bazén. Každá ložnice má svou „vodní zónu“. Stěny z pohledového betonu bez přerušení přecházející ve vaničky sprchových koutů a jsou v kontrastu k hlad-
kým ocelovým armaturám a kamenným umyvadlům (obr. 8a, b). Dlouhá rovná centrální chodba napříč celým domem propojuje všechny místnosti (obr. 9). Její stěny z pohledového betonu jsou osvětleny paprsky světla ze střešního okna táhnoucího se po celé délce chodby. Vysoká úzká okna na obou jejích koncích ve východním
2c
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
5
27
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
6a
❚
STRUCTURES
6b
7a
i západním křídle, přirozeně navazují na střešní okno a nabízejí výhledy do okolí. Studie osvětlení byla velmi důležitá a zásadně ovlivnila návrh objektu: uvolněné formy, velké plochy stěn a jejich textury, architektonické detaily a zvýšení využitelnosti prostoru. Žaluzie z horizontálních lamel z cor-ten oceli po celé výšce stíní prosklenou fasádu. Je možné je pootočit o 90° tak, že před každým pokojem vznikne oddělený prostor, který skýtá soukromí pro jeho obyvatele (obr. 6a, b). Zdánlivá jednoduchost domu spočívá v promyšlenosti a eleganci. To zdů28
razňuje kombinace materiálů: pohledový beton a ocel, kontrasty textur a finálních povrchů neomítaného betonu: sametově hladký ve spodním podlaží, použitím ocelového bednění, a hrubý a rustikální, otisk dřevěného bednění, v horním podlaží. ENERGETICKÁ KONCEPCE
V současné době je při návrhu domu kladen velký důraz na jeho energetickou spotřebu. Pro zařazení do nejvyšší energetické třídy A byla při návrhu energetické koncepce vily zvolena kombinace různých typů energií tak, aby její energetická spotřeba byla 18 kWh/m2rok:
Obr. 6a, b Jihovýchodní pohled, obytné místnosti se žaluziemi z oceli cor-tex, které je možné pootočit o 90° ❚ Fig. 6a, b Southeast view, residential rooms with blinds from cor-tex steel; they can rotate by 90° Obr. 7a, b Centrální obytný prostor s kuchyní ❚ Fig. 7a, b Central residential space with a kitchen Obr. 8a, b „Vodní zóna“, která je součástí každého pokoje ❚ Fig. 8a, b “Water zone” is a part of every room Obr. 9 Centrální chodba osvětlená po celé délce střešním oknem ❚ Fig. 9 Central corridor illuminated by a full-length roof window Obr. 10 Studovna s výhledem na bazén Fig. 10 Study with a view to the pool Obr. 11
Dětská herna
❚
Fig. 11
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
❚
Playroom
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
8a
8b
7b
10
❚
STRUCTURES
9
11
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
29
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
12a
• pasivní
solární zisky prosklenými stěnami (převážně pevnými), dveřmi a okny s dřevěnými rámy s Uf = 0,8 W/m2K, zasklenými izolačním trojsklem s Ug = 0,6 W/m2K, • vakuové solární panely (4,5 kW) pro ohřev TUV, • fotovoltaické panely umístěné na střeše pro výrobu elektřiny (10 kW), • tepelné čerpadlo vzduch-voda s invertorem pro ohřev vody pro vytápění a TUV (10 kW), • nucená rekuperace tepla na vzduchotechnice (s účinností 95 %) zajišťující optimální kvalitu vzduchu a minimalizaci ztrát přirozeným větráním, • systém pro shromažďování dešťové vody a její využití pro WC, pračku, zavlažování zeleninové zahrady, • osvětlení LED svítidly.
Luca Maria Gandini, autor architektonického návrhu, říká: „V projektu jsme zvolili beton pro jeho výrazné kvality. Chceme, aby naše projekty měly jednotný výraz … společně s omezením množství použitého materiálu. Ve vile jsme použili pohledový beton a cor-ten ocel. Pohledový beton je základním prvkem návrhu, bez něj by to nebylo ono. Dalším důležitým prvkem bylo použití dřeva pro bednění. Povrch betonu tím získal zajímavou texturu, která si hraje se světlem a to jak v exteriéru, tak i v interiéru. Projekt prokázal, že je možné postavit nízkoenergetickou budovu (se spotřebou menší než 20 kWh/m2.rok) z materiálů obecně považovaných za neefektivní.“
Architektonický návrh Spolupráce Konstrukce Energetický konzultant Dodavatel Zastavěná plocha Dokončení
Luca Maria Gandini, f:l architetti Carlo Mollo, Diego Varan Marco Goria De Luca Talmon Architetti Associati, Ing. Andrea Alessio Macogedil 430 m2 2012
Fotografie: Daniele Domenicali Redakce děkuje architektonickému ateliéru f:l architetti za poskytnuté podklady a fotografie. Připravila Lucie Šimečková, redakce
Obr. 12a, b Noční záběry Fig. 12a, b Night views
❚
12b
30
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
TEKLA STRUCTURES Moderní způsob 3D projektování železobetonových konstrukcí v programu Tekla Structures umožňuje rychle reagovat na změny, propojit model se statickými programy, automaticky generovat výrobní dokumentaci a plánovat řízení stavby. Vyzkoušejte ihned možnosti programu Tekla Structures. Získejte bezplatnou testovací verzi z campus.tekla.com
www.construsoft.cz
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
LEAN CENTER ❚ LEAN CENTER
1
Michal Ježek, Ivo Balcar, Hana Gattermayerová Objekt Lean Center je novostavbou školicí technicko-administrativní budovy, která slouží ke školení ve filozofii „štíhlé“ výroby. Je umístěn v závodu Škoda Auto Mladá Boleslav v mimořádné poloze, kde budova kříží hlavní vnitroa-
na něj pak navazuje nadzemní ocelový energetický most, na nějž odbočuje část zmiňovaných rozvodů. Husté zasíťování stávajícími rozvody na jedné straně představovalo vybudování řady přeložek a ochrany stávajících sítí, na druhou stranu umožnilo snadné připojení objektu na potřebná media a rozvody.
reálovou komunikaci sever-jih. Z toho vyplývá ojedinělé hmotové řešení „přemosťující“ komunikaci i mimořádně složité podmínky pro organizaci výstavby. ❚ The Lean Center object is a brand new building serving trainings in philosophy of lean production. It is located within the Skoda Auto premises, where it spans over the main internal south-to-north leading communication. This determines a rare mass solution, creating a bridge over the communication and at the same time solving extremely complicated conditions when organizing the construction.
Projekt Lean Centra znamená vytvoření prostředí na podporu růstu a rozvoje zaměstnanců formou tréninku, které nemá obdoby v České republice a patří k nejlepším v mezinárodním měřítku. Důležitost projektu spočívá v kombinaci teoretického a praktického tréninku (poměr 30 : 70 %). Příprava zaměstnanců probíhá hlavně formou příkladů, simulací a zážitkových her, které vycházejí z konkrétních výrobních podmínek. Základ tvoří ergonomie, bezpečnost práce a standardní postupy. Objekt se nachází na severní straně centra stávajícího výrobního areálu společnosti Škoda Auto, a. s., v Mladé Boleslavi. Z hlediska infrastruktury se jedná o velmi náročné území. Nalézá se v něm stávající železobetonový podzemní kolektor obsahující rozvody ÚT, VN, NN, stlačený vzduch, který zasahuje i nad úroveň terénu svými nadzemními částmi, např. vstupními objekty a větracími šachtami. V místě jeho větvení 32
URBANISTICKÉ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ
Urbanistické řešení reagovalo na mimořádné místo stavby. Dvě liniové administrativní budovy byly spojeny vložením novostavby školicího centra přemosťujícího hlavní vnitroareálovou komunikaci sever-jih. Ta je extrémně vytížena především nákladní automobilovou dopravou směřující od a k hlavní nákladní bráně na severu areálu (obr. 3a).
Hlavním motivem objektu tak bylo vytvoření pomyslné „brány“, čitelné na průhledové ose ze vzdálenosti několika stovek metrů z obou směrů. Objekt částečně navazuje na okolní zástavbu, záměrně je však i odlišený – ideový soulad, ale i porušení okolní uniformity v hmotě, barvě, proporcích plných a transparentních prvků průčelí. V přízemí jsou pěší toky podél severní i jižní strany objektu integrovány formou novodobého „podloubí“. Střední část nad komunikací i celé nejvyšší podlaží vystupující nad okolní zástavbu je odhmotněno užitím transparentní prosklené stěny, která v ranních a večerních hodinách při umělém osvětlení nabízí průhledy do vizuálně nejatraktivnějších míst vnitřního provozu a upozorňuje na ojedinělou funkční náplň školení filozofie štíhlé výroby. Proskle2
PROSTÁ KOPIE
JEDNOTVÁRNOST
KREATIVNÍ NOVOTVAR CIZÍ V PROSTŘEDÍ
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
administrativní objekt C27
❚
STRUCTURES
administrativní objekt C26 VJEZD
NÁKLADNÍ VÝTAH
02
01
04
03
05
06
08
07
09
10
HLAVNÍ VNITROAREÁLOVÉ KOMUNIKACE SEVER-JIH
B.1 B -0,540
TRÉNINK REÁLNÝCH OPERACÍ SVAŘOVNY
INTENZIVNÍ NÁKLADNÍ DOPRAVA
VJEZD
C
±0,000
TRÉNINK REÁLNÝCH OPERACÍ MONTÁŽE řez podélný
VSTUP
řez podélný
VSTUP
A
HLAVNÍ PĚŠÍ TAHY
3a
4 administrativní objekt C26
administrativní objekt C27 NÁKLADNÍ VÝTAH 01
02
04
03
05
07
06
08
10
09
Obr. 2 Schéma odmítnutých i zvolených principů základního architektonického tvarování objektu ❚ Fig. 2 Scheme of both declined and chosen principles of the basic architectural shape of the object
C
B.1
B.1
B
B
TRÉNINKOVÉ CENTRUM ÚSPORY ENERGIÍ +4,200 +4,200
TRÉNINK ZÁKLADNÍCH
TRÉNINK ZÁKLADNÍCH DOVEDNOSTÍ MONTÁŽE 1550
DOVEDNOSTÍ SVAŘOVNY +1,490
450
řez podélný
+4,200 +2,000
řez podélný A
3b administrativní objekt C27
administrativní objekt C26
04
03
05
06
07
08
09
Obr. 3 a) Půdorys 1. NP, b) půdorys 2. NP, c) půdorys 3. NP, d) půdorys 4. NP, e) podélný řez ❚ Fig 3 a) Plan of the ground floor, b) plan of the 1st above ground floor, c) plan of the 2nd above ground floor, d) plan of the 3rd above ground floor, e) longitudinal section Obr. 4 Jižní fasáda výukového centra ❚ Fig. 4 Southern facade of the training centre
NÁKLADNÍ VÝTAH
TRÉNINKOVÉ CENTRUM ŠTÍHLÉ ADMINISTRATIVY 02
01
Obr. 1 Motiv brány – severní průčelí výukového centra ❚ Fig. 1 Gate – northern facade of the training centre
10
C
B.1 B +7,800
PĚŠÍ PROPOJENÍ
H
H
PĚŠÍ PROPOJENÍ
řez podélný
řez podélný A
3c administrativní objekt C27
administrativní objekt C26 NÁKLADNÍ VÝTAH
TRÉNINKOVÉ CENTRUM TRVALÉHO ZLEPŠOVÁNÍ PROCESŮ 02
01
04
03
05
06
07
08
09
10
C
B.1
ná stěna je navíc nad komunikací konkávně zakřivena a symbolicky tak reaguje na značné vzdušné turbulence od projíždějících nákladních vozů. Objekt je kontrastně nad lehkým proskleným pláštěm ukončen masivní „korunní římsou“.
B +12,270
řez podélný
řez podélný A
3d
C
01
02
03
04
05
06
+18.520
07
08
09
+12.270
+7.800
+4.200
-0.540
±0.000
3e
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
10
NOSNÁ KONSTRUKCE
Koncepce nosné konstrukce byla navržena vzhledem ke krátkým termínům výstavby a k prakticky nulovým prostorovým možnostem na zařízení staveniště jako železobetonová prefabrikovaná, doplněná prefabrikovanou prostorovou ocelovou konstrukcí zastřešení. Založení objektu je na vrtaných velkoprůměrových pilotách, montované sloupy jsou osazené do železobetonových kalichů. Podél vnitřního technologického kanálu bylo nutno odsadit řadu sloupů tak, aby osa vrtu piloty byla cca 700 mm od stěny kanálu. Účinná délka 33
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E 5
❚
STRUCTURES 6
Obr. 5 Výuka praktických dovedností – trénink stavby karoserií ❚ Fig. 5 Skills training – bodywork completion Obr. 6 Praktický trénink montáže dílů ❚ Fig. 6 Skills training – parts mounting Obr. 7 Centrální schodiště Fig. 7 Central stairway
❚
7
pilot byla v této ose uvažovaná až ode dna technologického kanálu. Budova celkové délky 76 m tvoří jeden dilatační úsek. V rámci jednoho dilatačního celku vytváří nosná konstrukce dva krajní úseky s podélným nosným systémem a střední část, která přemosťuje vnitrozávodovou komunikaci s nosným systémem otočeným o 90º. V obou krajních úsecích budovy má podélný systém s montovanými sloupy a průvlaky modulové vzdálenosti sloupů vzhledem dispozičním požadavkům nestejné, a to od 6 až do 9 m. Průvlaky jsou klasického průřezu obráceného T, na ozubu jsou uloženy stropní předpjaté panely. Také pole stropních panelů mají nestejnou délku, a to pro nutnost respektování stávajícího podzemního kolektoru, který vede přibližně v podélné ose objektu a kde bylo nutno vzhledem k technologii vrtání pilot tuto řadu sloupů odsadit od podélné osy objektu. Stropní panely Partek tloušťky 320 mm byly použity o délkách 7,5 m a 10,5 m. Ve střední části objektu bylo nutno dodržet striktní požadavky investora na provádění veškerých stavební prací pouze během víkendů. Komunikace v tomto pruhu musela zůstat v pracovní dny pro vnitropodnikovou dopravu průjezdná. Z tohoto důvodu bylo zastropení komunikace navrženo pomocí předpjatých panelů Partek na rozpětí 17,3 m a o výšce průřezu 500 mm, které byly osazeny na příčné průvlaky tvaru L lemující „průjezd“. Montáž středního pole tak mohla probíhat nezávisle na montáži přilehlých 34
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
krajních částí budovy. Stropní panely při tomto rozpětí a výšce a pro charakteristické zatížení 5,25 kN/m2 bez vlastní váhy byly přitom na hranici vyztužitelnosti. Pro vytvoření konkávního tvaru fasády byly ve stropě nad 3. NP doplněny krajní předpjaté stropní panely ocelovým nosníkem IPE 500 s navařenými konzolami, které dotvářely požadovaný tvar stropní konstrukce a sloužily pro osazení lehkého obvodového pláště. Ocelový nosník byl z důvodů kroucení a klopení kotvený při horní pásnici k zabudované kotevní desce v následujícím stropním panelu. Zastřešení nad 4. NP bylo navrženo na základě požadavku volného vnitřního prostoru o rozpětí 19 m bez podpor a zároveň vzhledem k omezené výšce střešní konstrukce dané architektonickým výrazem budovy jako prostorová ocelová příhradová deska. Konstrukce příhradové desky zároveň esteticky evokuje exaktní charakter produktů investora. Opláštění objektu je provedeno pomocí skládaného fasádního pláště z metalických kazetonů s plastovým jádrem. Vnější výplně otvorů a prosklené stěny jsou navrženy jako hliníkové s vrchním lakováním práškovou barvou. Vnější tepelné zisky jsou důsledně eliminovány použitím vnějších žaluzií a aplikací odrazivé meziskelní fólie (Heat Mirror).
do čtyř základních nadzemních podlaží (NP): 1. NP se skládá ze dvou oddělených částí, ve kterých se nacházejí prostory pro praktické ukázky výrobních procesů, toto rozdělení umožňuje zachování hlavní areálové komunikace vedoucí od třinácté brány. 2. NP je rovněž rozděleno na dvě části, kde se nachází prostory pro teoretickou přípravu, důvod rozdělení je stejný jako u 1. NP. 3. NP již jako celek přemosťuje oddělené nižší podlaží a slouží jako univerzální kancelářský prostor, který navíc centrální chodbou komunikačně spojuje stávající objekty C26 a C27. 4. NP je řešeno jako univerzální openspace pro lean training, který zahrnuje prostory pro prezentaci, teoretickou přípravu a simulované výrobní procesy s možností vzájemné interakce do dvou základních rovin. Všechna nadzemní podlaží jsou, z důvodu rozdělení 1. a 2. NP, vertikálně propojena dvěma schodišťovými jádry, která navazují na dva samostatné vstupy. Východní polovina je dosažitelná i předsazeným nákladním výtahem, kterým bude zajištěn transport objemnějších tréninkových pomůcek a předmětů. Kolem schodišťových jader jsou v jednotlivých podlažích soustředěna hygienická zázemí.
nuté provedení stavby včetně vypořádání se s mimořádně obtížným staveništěm a krátkou lhůtou pro výstavbu. Její funkční náplň je výjimečná – komplexnost školení nemá obdoby v České republice a patří ke špičce i v mezinárodním měřítku.
PROVOZNÍ A DISPOZIČNÍ ŘEŠENÍ
SHRNUTÍ
doc. Ing. Hana Gattermayerová, CSc.
Škoda Auto, a. s. Atelier Tsunami, s. r. o. Architektonický Ing. Arch. Ivo Balcar, návrh Ing. Arch. Michal Ježek, Ing. Arch. Aleš Krtička Prováděcí Atelier Tsunami, s. r. o., Pavel Velich, projekt Ing. arch. Michal Ježek Atelier PHA, s. r. o. doc. Ing. Hana Gattermayerová, CSc., Statická část Ing. Petr Řehák, Ing. Marek Strnad, Ing. Michal Škoch Dodavatel Metrostav, a. s. Realizace listopad 2011 až červen 2012 123 151 000 Kč bez DPH, Celkové stavba byla ze 40 % podpořena stavební ze strukturálních fondů EU a to náklady z uznatelných nákladů 87 394 000 Kč Ing. arch. Ivo Balcar e-mail:
[email protected] Ing. arch. Michal Ježek e-mail:
[email protected] oba: Atelier Tsunami, s. r. o. Palachova 1742, 547 01 Náchod tel.: 491 401 621, 602 245 245 www.atsunami.cz
Atelier P.H.A., s. r. o. e-mail: hana.gattermayerova @p-h-a.cz www.atelierpha.cz
Firemní prezentace
Provozní a dispoziční řešení je koncipováno na základě požadavků uživatele objektu a je rozčleněno vodorovně
Stavba Lean Centra v Mladé Boleslavi byla nominována na Stavbu roku 2013 pro zajímavé architektonické a stavebně konstrukční řešení a dobře zvlád-
Investor
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
35
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
KAPLE JANA PAVLA II. V BUKOVANECH ❚ JAN PAVEL II CHAPEL IN BUKOVANY
1
Jaroslav Vlach, Lenka Vlachová V Bukovanech, ležících severně od Kyjova, byla v říjnu loňského roku vysvěcena nová kaple Jana Pavla II. Uprostřed obce vznikla reprezentativní stavba moderního charakteru, naplňující svoji hlavní myšlenku – setkávání lidí v modlitbě a rozjímání. ❚ In October of the last year was in Bukovany, in the north of Kyjov, consecrated a new Jan Pavel II Chapel. In the centre of the village was built a representative modern construction fulfilling its main idea – meeting of people to pray and mediation.
Kaple jakožto loď, jakožto archa, pevně ukotvená nad vlnou, loď pro věřící i ostatní návštěvníky, jako loď vítající pocestné. Jako loď, která ve svém nitru nabízí prostor pro vnitřní meditaci, hledání vlastní cesty k bohu či vlastní duši, prostor dynamicky nasvětlený vybízející k hledání vnitřního klidu. URBANISTICKÉ A ARCHITEKTONICKÉ ŘEŠENÍ
S nápadem výstavby Kaple přišli manželé Kouřilovi z Kyjova, kteří k Bukovanům mají rodinné vazby. Navázali tak na dřívější snahy obce o vystavění svatostánku, které bohužel několikrát vzaly za své. Budoucí stavba byla umístěna do pomyslného centra obce mezi stávající obecní úřad a Sokolovnu – 36
oba objekty vytváří bohužel velmi problematické zadání, neboť jsou kubické a hmotné, do charakteru slovácké obce naprosto nezapadající. Mezi těmito hmotnými objekty vznikla po dřívějších domech zhruba trojúhelníková parcela s převýšením nad přiléhající silnicí tvořící hlavní průtah obcí (obr. 2). Především terénní převýšení a možnost jakéhosi výhledu do jižního údolí nás přesvědčilo o tom, že Kaple nebude orientována dle dřívějších tradic presbytářem k východu, ale že položíme hlavní podélnou osu Kaple kolmo na komunikaci, což zároveň vyhovovalo myšlence orientování hlavní osy Kaple směrem k Vatikánu. K Vatikánu proto, že Kaple je zasvěcena papeži Janu Pavlu II. Urbanisticky jsme tak měli jasno o umístění a orientaci Kaple. Architektonicky jsme chtěli dosáhnout celkového zjemnění centrálního prostoru obce a zvolili jsme proto především organické tvary, oblouky a křivky. Hlavní křivkou navádějící příchozí ke Kapli se stala opěrná zeď přivádějící komunikací pro pěší návštěvníky přímo k jejímu vchodu. Tato křivka, námi řešená jako vlna, vytváří hlavní horizontální prvek celé stavby. Samotná Kaple pak na tuto horizontální vlnu reaguje vztyčením vertikality věže, jakožto hlavní dominanty celého
2
prostoru a nového orientačního bodu obce i při dálkových pohledech. Na vrcholu věže jsou tři okna do zvonice, která celkovou hmotnost věže odlehčují. Již zmíněné využití organických tvarů se propsalo především do řešení půdorysu Kaple – celý je tvořen z hlavního vstupního polokruhu, dále zužující se prostor hlavní lodi a elipsovitý závěr lodi – presbytář. Za ním je ve stejných křivkách řešena přístavba sakristie. Křivek bylo využito i při členění celkové fasády – okna do lodi a chóru jsou zapuštěna opět v křivkách, které jednak rozbíjí jinak poměrně jednoduchou fasádu, jednak vytváří ve vnitřním prostoru hru stínů, křivek a oblouků. Jednotlivá okna jsou uvnitř vykonzolována a navo-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
zují pocit jakési dynamičnosti, neustále se měnící vnější světlo hraje v interiéru vlastní scénu. Zároveň je vnitřní prostor díky čirému prosklení velmi otevřen do okolního prostředí a k nebi. Pojetí vnější fasády je založeno na kombinaci jednoduché bílé omítky horizontální vlny a vertikální věže a dále pak celodřevěné fasády obvodového pláště lodi. Fasáda je obložena svislými latěmi z vypalovaného jasanu, který bude ponechán působení povětrnosti a s časem bude měnit svoji barvu. Fasáda tím bude reflektovat stárnutí objektu, jeho vývoj a reakce na vnější vlivy. Veškerá okna mají dřevohliníkový rám s vnějším tmavošedým povrchem. Některá okna do lodi jsou z vnitřní strany doplněna jemnou malbou, okna do presbytáře jsou řešena jako malovaná celoplošná vitráž. Dalšími materiálovými doplňky venkovní fasády jsou tmavošedé klempířské prvky ladící s řešením oken. Vstupní dveře a dveře do sakristie jsou kontrastně k oknům řešeny odstínem dubu, u vstupních dveří je využito symboliky kříže a velkého proskle-
ní, kterým se má Kaple otevírat veřejnosti. Vnitřní prostor kaple je celý pojat v bílé barvě omítek v kombinaci s bílou a černou mramorovou dlažbou. Monochromnost prostoru je doplněna mramorovým inventářem presbytáře s dominantním mramorovým svatostánkem a oltářním stolcem. Celý prostor je ale oživen dřevěným dubovým mobiliářem v přírodní barvě, ve stejné barvě jsou řešeny vnitřní dveře. Ve věži – kterou je řešen přístup na otevřený chór – je využito opět prvku vertikálních dřevěných latí z jasanu. Okolí Kaple je řešeno použitím kamenné kusové dlažby na přístupové cestě a dále okrasnou výsadbou – plochy byly zatravněny a doplněny několika solitérními stromy. Přílišná zdobnost by ukrajovala pozornosti samotné Kapli. T E C H N I C K Ý P O P I S S TAV B Y
Celý objekt je rozdělen na dvě samostatné, staticky a konstrukčně nezávislé části – objekt samotné kaple a opěrná stěna terasy před vstupem.
❚
STRUCTURES
Kaple Kaple je řešena jako železobetonový stěnový systém s obvodovými nosnými stěnami. Objekt je založen na betonových základových pasech. Původní koncepce počítala s tím, že kaple bude založena na masívní základové desce podepřené cca čtyřiceti vrtanými pilotami, které by přenášely zatížení přes vrstvu navážek až na rostlý terén. Avšak v průběhu výstavby byly odhaleny původně zasypané sklepní prostory v místech dřívějších domů. Tyto prostory byly odbagrovány, a tak se základové konstrukce musely v průběhu stavby měnit. Bylo použito základových pasů ve dvou úrovních – vstupní část byla založena na pasech v úrovni cca 3,2 m pod budoucí podlahou a po horní úroveň byly základy vytaženy pomocí stěn z prolévaných betonových tvarovek (obr. 4). Stěny byly ztuženy vodorovnou a svislou prutovou výztuží a z tvarovek byly vyskládány všechny potřebné poloměry a křivky (obr. 5). Stěny musely být ještě dočasně zakryty deskami, aby
Obr. 1 Kaple Jana Pavla II. v Bukovanech ❚ Fig. 1 Jan Pavel II Chapel in Bukovany Obr. 2 Situace, kaple orientovaná hlavní osou směrem k Vatikánu ❚ Fig. 2 Situation, the main axis of the chapel oriented towards Vatican Obr. 3 a) Půdorys 1. NP, b) podélný řez, c) řez věží ❚ Fig. 3 a) Ground plan of the ground floor, b) longitudinal section, c) section of the tower 3a 3b
1/2014
3c
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
37
❚
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
STRUCTURES
4
5
6
7
Obr. 4 Betonové tvarovky sloužící jako ztracené bednění ❚ Fig. 4 Concrete filler blocks serving as permanent formwork Obr. 5 1. NP před osazením stropních panelů ❚ Fig. 5 Ground floor before mounting the ceiling panels Obr. 6 Interiér 2. NP po osazení stropních panelů Spirol ❚ Fig. 6 Interior of the 1st above-ground floor after mounting the Spirol panels Obr. 7 Betonáž třetího patra věže ❚ Fig. 7 Concreting of the third floor of the tower Obr. 8 Interiér kaple – pohled z chóru ❚ Fig. 8 Interior of the chapel – view from the choir Obr. 9 Pohled na kapli z přístupové cesty ❚ Fig. 9 View of the chapel when nearing
beton nevytékal. V horní úrovni byly základy doplněny standardními betonovými pasy v úrovni cca 1 m od budoucí podlahy, které navazovaly na základové stěny spodní úrovně. Dohromady byl celek propojen základovou deskou cca 200 mm silnou. Nejsložitější bylo zajistit a kontrolovat dostatečné hutnění cca 3 m vysokých zavážek. I z toho důvodu byla navýšena dimenze výztuže v základové desce podlahy. Stěny byly původně navrženy jako monolitické železobetonové vylévané do tvarovaného bednění. Z důvodu finanční náročnosti a de facto neproveditelnosti v místních podmínkách bylo nakonec použito prolévaných betonových tvarovek, ze kterých byly vysklá38
dány všechny potřebné tvary. Geometrické vytýčení a vyměření všech tvarů a poloměrů bylo jedním z nejsložitějších prvků celé stavby a uhlídat jednotlivé části, aby na sebe i v patrech navazovaly, bylo někdy velmi obtížné. Přesto však konečný výsledek naplnil původní očekávání, a tak i z tohoto „Lega“ dokázal hlavní dodavatel nakonec vytvořit dynamicky působící půdorys. Stropní desky nad vstupní částí a nad sakristií a presbytářem jsou řešeny jako monolitické, křížem vyztužené železobetonové desky tloušťky 200 mm. Schodiště do prvního patra je železobetonová deska vykonzolovaná z obvodové železobetonové monolitické stěny kruhové věže. Ta byla betonová-
na po jednotlivých částech do bednění sestaveného z bednících pásů poskládaných na svislo do kruhového půdorysu. Celková odchylka svislosti věže byla i při místních podmínkách výstavby velmi dobrá. Nerovnosti monolitické stěny vzniklé skladbou jednotlivých desek byly dodatečně zakryty omítkami, z vnější strany zateplovacím systémem. Zastropení celého prostoru bylo původně řešeno jako železobetonová monolitická deska s křížem vedenou výztuží. Vzhledem ke složitosti provedení, dlouhodobosti nutného podepření a zrání betonu byly nakonec zvoleny prefabrikované stropní desky Spirol (dodávané Betonovými stavbami
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
Brno). Nepravidelnost sbíhajícího se půdorysu byla řešena seřezáváním čel jednotlivých desek dle skladebného výkresu dodavatele. Přední část stropu, kde nevycházelo vhodné podepření Spirolů, byla doplněna filigránovou deskou. Celá montáž stropu byla nakonec vyřešena během jednoho dne a okamžitá nosnost Spirolů byla pro jinak velmi napjaté termíny výstavby velkou výpomocí. Osazením spirolového stropu byla hlavní část víceméně hotová, následovalo pouze dobetonování třetího patra věže, které bylo ukončeno monolitickou střechou a nad ní ještě šikmou atikou pro doplnění dynamičnosti věže (obr. 6). Všechny betonové stěnové konstrukce byly následně z vnější strany zatepleny minerální vlnou, věž byla omítnuta bílou omítkou, tělo lodi Kaple bylo obloženou dřevěnými, na svislo kladenými latěmi z vypalovaného jasanu. Samotné řešení kotvení a provádění dřevěné fasády byl rébus na několik dní, ale díky zručnosti party, která fasádu realizovala, se podařilo najít kvalitní způsob kotvení bez viditelnosti na vnější straně. Vlastní obklad fasády trval téměř dva měsíce, ale výsledný dojem je opravdu velmi působivý. Latě byly vypalovány v termopeci a natřeny ochranným olejem, který ale bude poměrně rychle vymytý a dřevo se nechá dále neupravované, rychle zesvětlá a zešedne a bude tak reflektovat stárnutí objektu. Nerovnoměrné světlání povrchu ještě více podtrhne dynamiku fasády a její obloukově ustupující okna z plochy fasády. Krytina střech je fóliová z měkčeného PVC, oplechování atik a všech parapetů, svody a okapy jsou z poplastovaného šedého plechu, okna jsou dřevohliníková. Venkovní tmavě šedý hliníkový profil je bezúdržbový, a vzhledem k charakteru stavby velmi vhodný. Vnitřní přírodní barva dřeva koresponduje s dřevěnými částmi mobiliáře a dubovými dveřmi interiéru. Opěrná stěna se zastávkou Opěrná stěna je zvlněná, symbolizuje vlnu, neklid, cestu a zvedá se dle přístupové cesty až k terase před vstupem do Kaple. V její spodní části je zakomponována čekárna zastávky MHD, vytvořená jednoduchým zasazením prostoru čekárny do hmoty opěrné stěny. Celá stěna je řešena jako železobetonová monolitická konstrukce z původně pohledového betonu, který je nakonec natřen bílou barvou. Založena je na základových pasech tvaru L s využitím přitížení zvýšené terasy. Samotná stěna, která byla betonována v první fázi celé výstavby společně se základy vstupní části kaple, je monolitická s prutovou výztuží a kari sítěmi. Betonáž probíhala na podzim roku 2012. Využito bylo kombinace bednících desek z vodoodpudivých dřevovláknitých desek, které se podařilo zprohýbat do potřebných křivek s pomocí masívních dřevěných kotevních rámů a příhradových nosníků.
❚
STRUCTURES
8
9
Kaple Jana Pavla II. v Bukovanech byla vysvěcena arcibiskupem olomouckým a metropolitou moravským Mons. Janem Graubnerem 20. října 2013. Ing. Jaroslav Vlach e-mail:
[email protected], tel.: 775 112 908
Z ÁV Ě R
Vzhledem k místním podmínkám možnosti výstavby, poměrně složitému půdorysnému řešení kaple, rychlosti výstavby (kaple byla de facto postavena za devět měsíců, nepočítáme-li základové konstrukce, které byly řešeny na podzim roku 2012) a množství na místě řešených systémů a detailů lze říci, že původní záměr se podařilo uskutečnit. Uprostřed obce vznikla reprezentativní stavba moderního charakteru, naplňující svoji hlavní myšlenku – setkávání lidí v modlitbě a rozjímání. Z architektonického hlediska bude poutat pohledy a zájem kolemjdoucích. Zda půjde o stavbu a architekturu kvalitní, ukáže nejlépe pouze čas. 1/2014
❚
Ing. Lenka Vlachová oba: Ateliér 100D Jungmannova 1031/34, 697 01 Kyjov www.atelier100d.cz
Architektonický návrh Návrh interiéru kaple Hlavní dodavatel Studie Realizace
Ateliér 100D, Ing. Jaroslav Vlach, Ing. Lenka Vlachová Lubomír a Jakub Jarcovjákovi Luděk Křižánek – Bukovany 2011 září 2012 až říjen 2013
Fotografie: 2 až 7 – archiv Ateliéru 100D, 1, 8 a 9 – studio Toast, Libor Stavjaník
technologie • konstrukce • sanace • BETON
39
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
❚
STRUCTURES
FITNESS PAVILON U RODINNÉHO DOMU V PODKRKONOŠÍ ❚ FITNESS PAVILLION AT A FAMILY HOUSE AT THE BOTTOM OF KRKONOŠE MOUNTAINS Ivo Balcar, Michal Ježek, Aleš Krtička V Podkrkonoší byla zrealizována přístavba rodinného domu z pohledového betonu a skla, jejíž přízemí slouží pro wellness a fitness aktivity, v částečném suterénu se nachází vinný sklípek a prostor pro zahradní nářadí. Jedná se o drobnou stavbu, která však byla provedena precizně do posledního detailu a je ukázkou elegantního rozšíření původní stavby o další aktivity.
❚ At
the bottom of the Krkonoše Mountains a family has built an annex to their house. The annex from exposed concrete and glass serves as a wellness and fitness room. In the partly subterrain space there is a wine cellar and a storage for garden furniture. The annex is very subtle, though precisely finished in every detail and shows a very elegant example of how to include
1
more activities the original building.
Rodinný dvougenerační dům stojí na okraji obce v Podkrkonoší. Západní část pozemku je již přechodem do volné přírody a právě sem jsou orientovány relaxační pobytové plochy a posezení se zastřešením, na které navazuje nová přístavba. Orientace přístavby nabízí výhledy východním směrem na obec a západním na soukromou pobytovou zahradu. Východní slunce je tak příhodné pro ranní cvičení, západní pro odpolední posezení, zatímco jižní slunce je odstíněno štítem stávajícího domu. To je ideální z hlediska rizika přehřívání v letních měsících. Pro úplnou eliminaci nežádoucích tepelných zisků i odstínění pohledů do interiéru je navrženo vnější stínění žaluziemi. Přístavba k rodinnému domu je poja2a
ta jako vzdušná transparentní hmota. Dochází zde k úzkému snoubení historie venkovského stavení s moderní lehkou architekturou, která přináší nové relaxační prostory jako doplněk soudobého bydlení. Kontrast historického a nového podtrhuje od omítky obnažená štítová pískovcová zeď přiznaná v moderním interiéru. S TAV E B N Ě T E C H N I C K É Ř E Š E N Í
Nová přístavba je navržena na severní straně domu, na místě, kde stávala polygonální přístavba sauny a skladu. Původní vstup z objektu do sauny byl použit jako vstup do nové přístavby. Nosná konstrukce přístavby je železobetonová monolitická a většina betonových ploch je ponechána jako pohledová. Podzemní podlaží tvoří železobeto2b
nová vana 3,55 × 4,85 × 2,65 m, dno a stěny mají tloušťku 200 mm. Vana je posazena na rostlý terén, který v hloubce -3,35 m již přechází ve skalní podloží tvořené červenohnědými hrubozrnnými pískovci. Severní stěna vany je součástí obvodové základové stěny tvaru U přisazené ke stávajícímu rodinnému domu. Základová stěna má ustupující základovou spáru – východní část je na kótě -2,7 m, západní na kótě -1,3 m a severní je lineárně odskočena mezi těmito hloubkami. U stávajícího rodinného domu je obnaženo zhlaví stávajících základů, s nimiž je spřažena navazující základová deska tloušťky 150 mm na úrovni -0,7 m, která je uložena částečně na stávajícím rostlém terénu (v západní části dispozice) a částečně na hut2c
saun
a
hala stávajícího objektu
vinn
ý sklíp
toalet
a
ek
šatna
fitne
ss
sklep
40
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
S TAV E B N Í K O N S T R U K C E
Obr. 1 Severní pohled na přístavbu Fig. 1 Northern view to the annex
❚
Obr. 2 a) Půdorys přízemí, b) půdorys suterénu, c) příčný řez ❚ Fig. 2 a) Ground
floor layout, b) longitudinal section, c) cross section Obr. 3 room
Prostor fitness
❚
Fig. 3
The fitness
❚
STRUCTURES
Obr. 4 Wellness část se saunou ❚ Fig. 4 Welness room with a sauna Obr. 5 Celkový pohled s posezením ❚ Fig. 5 Overall view with the relaxation area
3 4
5
něném násypu (východní část dispozice). V části nad podzemní vanou v suterénu tvoří stropní desku. Svislé nosné konstrukce v přízemí tvoří nosné železobetonové jádro, které je posazeno na půdorys podzemní vany. Příčné stěny jádra mají tloušťku 150 mm a podélná stěna 200 mm. Střechu tvoří hřibovitě vykonzolovaná železobetonová deska tloušťky 200 mm, která je posazena jednak na nosném železobetonovém jádru a jednak je uložena do nově vytvořené drážky ve zdivu severní štítové stěny stávajícího rodinného domu. V Y U Ž I T Í P Ř Í S TAV B Y
Prostor přístavby slouží pro wellness (směrem do soukromé zahrady) a fitness (směr k obci a východního slunce) aktivity. Do středového kubusu jsou umístěny saunový box, sprchový kout, toaleta a úložné prostory. V šíři kubusu je při obvodovém plášti umístěno schodiště do vinného sklípku v suterénu. 1/2014
❚
Přístavba má centrální ovládaní z dotykového panelu nebo dálkově a je vybavena nejmodernějšími technologiemi – LED synchronizované osvětlení, ozvučení, ovládání žaluzií a stínící membrány, nucené větrání s rekuperací apod. Z ÁV Ě R E Č N É Z H O D N O C E N Í
„Drobná přístavba fitness pavilonu potvrzuje pravidlo, že „není malých úloh“ (A. Loos). Základními parametry návrhu byla vzdušnost a výhled do okolí. Z primárních požadavků se dispozičně vyvinula staticky nejednoduchá konstrukce hřibu. Po jedné podpoře „noze“ se ve výsledku chtěla architektonická čistota pohledového betonu při zapojení náročných technologiií, akusticky pohltivých ploch (boky z nerezové tkaniny s vloženou akustickou izolací), mininalistická dispozice zázemí. Z malého úkolu se stal úkol větší, kde je kromě ideí zapotřebí i šikovných a neomylných rukou. V neposlední řadě je třeba spolupracovat s investorem, jež má
technologie • konstrukce • sanace • BETON
pro vaše vize pochopení. Funguje-li tato symbióza, pak i velké úlohy se stávají malými,“ říká architekt Ivo Balcar. Investor Architektonický návrh Stavební část a statika Dodavatel Termín výstavby
soukromá osoba Atelier Tsunami, s. r. o. Ing. arch. Ivo Balcar, Ing. arch. Michal Ježek Ing. arch. Aleš Krtička Ing. Jan Řehák A & K, s. r. o. 2011 až 2012
Ing. arch. Ivo Balcar e-mail:
[email protected] Ing. arch. Michal Ježek e-mail:
[email protected] Ing. arch. Aleš Krtička e-mail:
[email protected] všichni: Atelier Tsunami, s. r. o. Palachova 1742, 547 01 Náchod tel.: 491 401 621, 602 245 245 www.atsunami.cz
41
AKTUALITY
❚
TOPICAL SUBJECTS
OČEKÁVANÉ ZMĚNY V PŘÍPRAVĚ A REALIZACI INVESTIČNÍCH AKCÍ V úterý 28. ledna proběhl v sídle Ministerstva dopravy České republiky „Kulatý stůl“ na téma „Současné a budoucí postavení projektantů – vybraná problematika k diskuzi a řešení“. Akce se konala pod záštitou CACE – České asociace konzultačních inženýrů (www.cace.cz) a mezinárodních federací konzultačních inženýrů EFCA (www.efca.be) a FIDIC (www.fidic. org). Zúčastnili se jí zástupci firem, poskytujících projekční a architektonické služby, i zástupci státních organizací – častých zadavatelů investičních akcí. Cílem diskuse bylo definovat příležitosti a potřeby zadavatelů i realizátorů investičních akcí v souvislosti s nadcházejícím procesem implementace novely Směrnice EC č. 18/2004, o veřejných zakázkách a s tím spojenými změnami v legislativě České republiky. Projektanti, inženýři a architekti, zajišťující technické konzultační služby, zásadním způsobem vstupují do přípravy a realizace investičních akcí a významně ovlivňují jejich celkový výsledek. Jsou zásadním faktorem ovlivňujícím dosažení očekávaných ekonomických přínosů investičních akcí, a to s ohledem na jejich předpokládanou životnost (koncept Life Cycle Costing – LCC). Po krátkém představení činnosti CACE jejím prezidentem Ing. Martinem Zuštíkem, přiblížili organizace, jichž jsou vrcholnými představiteli, rovněž pánové Jan Van der Putten, generální sekretář EFCA, a Enrico Vink, výkonný ředitel FIDIC. V připraveném programu pan Enrico Vink představil výhody využívání standardů smluvních vzorů FIDIC. Pan Jan Van der Putten se ve své prezentaci zaměřil na hlavní nové směry, obsažené v aktualizované Směrnici EC č. 18/2004, o veřejných zakázkách, jejíž implementace v národních ekonomikách proběhne do roku 2016, a které jsou významné pro poskytovatele technických a architektonických služeb. Zdůraznil tyto oblasti: • Definoval služby intelektuální povahy. Zmíněná směrnice zahrnuje služby, jako poradenství, architektura nebo projektové činnosti, pod společný popis intelektuálního plnění nebo služeb. Důležitou změnou pro oblast služeb je článek 33 Směrnice, který uvádí, že „kontrakty s intelektuálním (duševním) plněním nejsou předmětem elektronických aukcí“. • Zadání zakázky a uzavření kontraktu se předpokládá na základě ekonomicky nejvýhodnější nabídky (uváděné zkratkou MEAT) s cílem zajistit efektivitu nákladů. Ekonomicky nejvýhodnější nabídka (MEAT) se interpretuje jako nabídka, která nejlépe splňuje kritéria pro zadání zakázky, kdy tato kritéria nejlépe odpovídají předem schválenému poměru ceny a kvality. • Uplatnění postupu hodnocení na základě kvalifikace a jednacího řízení. EFCA doporučuje, aby návrhy kontraktů na projekt byly uzavírány na základě uplatnění postupu, při němž se uchazeči hodnotí na základě kvalifikace s následným jednacím řízením. • Inovační partnerství. V článku č. 29 Směrnice se uvádí nový postup, který umožňuje vytvoření inovačního partnerství, což veřejnému sektoru umožňuje navrhovat vývoj inovačního výrobku, služby nebo prací, a vytvářet partnerství se subjekty soukromého sektoru za účelem vývoje a dodání něčeho nového, co není na trhu dostupné. • Rozsah praktických úprav kontraktů. Směrnice předjímá, že kontrakty lze v některých případech upravovat, pokud tou-
to úpravou nedojde k pozměnění celkové povahy kontraktu. EFCA doporučuje, aby členské státy převedly ustanovení Směrnice, která poskytují při uzavírání kontraktu značnou flexibilitu, do své národní legislativy bez dalšího omezování. • Kapacity zadavatelů pro zadávání veřejných zakázek. Pokud zadavatel nemá znalosti nebo odbornou způsobilost relevantní pro nadcházející zadání veřejné zakázky, důrazně se doporučuje, aby si pro tento proces vybral vhodného konzultanta nebo poradce. EFCA podporuje užití rámcových smluv, které eliminují zdržení při zadávacím procesu. • Doba platnosti referencí. Prokázání technických schopností je možné seznamem zakázek realizovaných v posledních pěti letech; pokud je to nezbytné a s ohledem na charakter požadovaných referencí žádoucí, může zadavatel umožnit prokázání realizace projektů za více než posledních pět let. EFCA doporučuje, aby se pro významné případně atypické případy požadovaly reference o projektech realizovaných za posledních 10 nebo až 15 let. • Ve Směrnici jsou obsažena ustanovení, která umožňují objasnění nebo dodatečné informace doplněné uchazečem v případě menší administrativní chyby, aby nedocházelo k vyloučení nabídek z formálních důvodů. Tento cíl je jedním ze dvou hlavních cílů novely směrnice. V pokračování programu se řečníci zaměřili na aktuální stav i očekávanou budoucnost v prostředí českého trhu a legislativy. Ing. Jaromír Kačena, Mott MacDonald CZ, přednesl shrnující příspěvek o problematice veřejného zadávání a způsobu výběru konzultanta, Ing. Vladimír Veselý, Pragoprojekt, se věnoval změnovému řízení staveb, Ing. Milan Kalný, Pontex, hovořil o ceně a cenotvorbě projektových prací a Ing. Martin Höfler, PUDIS, se zaměřil na požadavky na kvalifikaci uchazečů ve výběrových řízeních z pohledu malých a středních firem. Zmínil také problémy nedostatečného zadání prací a z toho plynoucí rozdílná pochopení zadání. Ing. Pavel Křeček, předseda ČKAIT, zdůraznil nutnost diskuse na téma „Co je cena obvyklá?“ v případě stanovení ceny projektových prací, a uvedl, že ačkoliv v České republice neexistuje zatím možnost užívat sazebník cen za výkony a honoráře architektů, inženýrů a techniků, v zemích jako jsou USA, Řecko a některé spolkové země Německa se jeho existence pozitivně dlouhodobě osvědčuje. Upozornil rovněž na nízké čerpání z prostředků EU a v souvislosti s aktuálním legislativním rámcem pro výběrová řízení hovořil o selhání systémů státní správy. Ing. Miroslav Kos, Sweco Hydroprojekt, upozornil na skutečnost, že v Evropě neexistuje jednotná metodologie, která by hodnotila náklady na výrobní cyklus. Upozornil také na novou možnost vyplývající z aktualizované Směrnice o veřejných zakázkách, kdy investor může zaplatit přímo subdodavatelům smluvního dodavatele díla. Hlavním cílem jednání Kulatého stolu bylo v návaznosti na současné problémy při přípravě a realizaci staveb upozornit na nové trendy a možnosti zlepšení legislativy v ČR v souvislosti s povinností implementovat novelu Směrnice EC č. 18/2004 o veřejných zakázkách a tuto implementaci provést co nejrychleji. Bohatá diskuse k jednotlivým bodům potvrdila zájem o tuto tématiku a připravenost konzultantů se na přípravě nových předpisů aktivně podílet. Tisková zpráva CACE
DOPLNĚNÍ INFORMACÍ K ČLÁNKU „MOŽNOSTI VÝROBY SMĚSNÝCH CEMENTŮ NA BÁZI FLUIDNÍCH POPÍLKŮ“ Z ČÍSLA 4/2013 Autoři: Marcela Fridrichová, Jan Gemrich, Karel Dvořák, Dominik Gazdič, Karel Kalivoda Článek se týkal snižováním emisí CO2 při výpalu a výrobě pojiv na bázi karbonátu vápenatého, konkrétně přípravě směsných cementů s fluidními popílky jako pucolánovou složkou. Pozornost byla věnována technickému průzkumu fluidních popílků. Sledovány byly normou předepsané vlastnosti a dlouhodobé pevnosti hydratovaných vzorků cementů. Autoři doplňují poděkování projektu Grantové agentury České republiky č. GAP104/10/0910 „Snižování emisí CO2 při výpalu pojiv na bázi karbonátu vápenatého“, za jehož podpory článek vznikl.
42
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
BERLÍNSKÉ MUZEUM ARCHITEKTONICKÉ KRESBY ❚ MUSEUM OF ARCHITECTURAL DRAWINGS, BERLIN
Obr. 1 Jemná reliéfní textura pohledového betonu fasády Muzea architektonické kresby v Berlíně ❚ Fig. 1 Fine embossment of fairfaced concrete on the facade of the Museum of architectural drawings, Berlin Obr. 2 Půdorysy 1. PP až 4. NP ❚ Fig. 2 Layouts of the 1st underground up to the 3rd above-ground floors 2a
2b
2c
1
V Berlíně bylo 1. června 2013 otevřeno Muzeum architektonické kresby. Jemná reliéfní textura šedožlutavého pohledového betonu fasády, zpestřená architektonickými motivy, decentně odkazuje na funkci budovy a jejích sbírek: pergamen jako nosný materiál architektonických kreseb. ❚ On 1st of June 2013, the Museum of architectural drawings opened in Berlin. A fine, embossed structure of the yellowish-grayish surface concrete façade with architectural motives decently refers to the function of the building and its collections: parchment as the main material for architectural drawings.
V minulosti bylo umění architektonické kresby základním předpokladem pro tvorbu architektů. Talent a trénink byly pilíře, na kterých umění kresby spočívalo až do 20. století. V současnosti již nehraje tak významnou roli, digitální technologie vzaly i tuto oblast útokem 1/2014
❚
a umožňují zobrazení budoucích projektů bez ní. Pouze část architektů představuje klientům své projekty prostřednictvím kreseb a perspektivních pohledů. U velkých projektů, jako jsou letiště, fotbalové stadiony nebo fasády budov, je to již výjimečné. Přesto rozvíjení a trénink této dovednosti, díky níž je možné nalézt formu a proporční schémata projektů pomocí myšlenek plynoucích skrze ruku na papír, jsou důležité. Proto se zakladatelé Čobanovy nadace rozhodli zasáhnout a pokušejí se oživit zájem o architektonickou kresbu podporou klasické výuky umění kresby mezi talentovanými mladými architekty-umělci. Pro studijní účely založili sbírku architektonických kreseb. Druhým jasným záměrem nadace (založena v roce 2009), je pozvednout povědomí veřejnosti o nápaditém a emoč-
technologie • konstrukce • sanace • BETON
2d
2e
0,5
43
2,5
5
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
3
5
4a
4b
ně-nabitém světě architektonické kresby pořádáním výstav a různých kulturních akcí. Z toho důvodu bylo rozhodnuto postavit novou budovu muzea ve středu Berlína, věnovanou výhradně výstavám a úschově vlastnoručně vyobrazených představ architektů. Zakladatel nadace, Sergej Čoban, objevil svou vášeň pro architektonickou kresbu během studijních let na ruské Akademii umění v Petrohradu, kde svou lásku ke starým mistrům rozvíjel a sám začal kreslit. Základním kamenem sbírky byla kresba Pietra di Gottarda Gonzagy zakoupená v roce 2001. Od té doby jeho sbírka rostla a v současné době obsahuje stovky kreseb z různých období: od architektů 16. století po současnost, od DuCerceaua po Gehryho. Budova se nachází v areálu bývalého pivovaru Pfefferberg, na Christinenstraße 18, Prenzlauer Berg, v berlínské čtvrti Pankow. Oblast byla zastavěna v roce 1848 pro pivovar a měla pestrou historii. V současnosti se místo stalo centrem berlínské kulturní scény. V bývalých budovách – většina z nich je památkově chráněna – se nacházejí umělecká studia, galerie, muzea, restaurace a hotely. 44
Nápaditá konstrukce muzea leží u vchodu do areálu, navazuje na požární zeď chránící významné budovy na Christienstraße 17 a zapadá mezi typické staré berlínské domy. Budova je součástí komplexu jako celku, není samostatným objektem. Její silueta daná zanořováním a vynořováním jednotlivých podlaží je demonstrací svobody formy, která souvisí se stylem sousedních historických budov, avšak současně je ve svém projevu neortodoxní a minimalistická. Malé a strhující, muzeum je jemným prostředníkem mezi industriální částí a okolními budovami z 19. století (obr. 8a, b). Jeho fasáda se zvedá do výše 22 m, typické výšky okapů budov ve vnitřním Berlíně, a tóny betonového pergamenu harmonizují s pastelovými exteriéry okolních obytných bloků. Dokonce i dramatický skleněný box nejvyššího podlaží, který je vykonzolován nad betonovou fasádou, může být považován za odvážnou interpretaci ustupujících podlaží, která většinou zakončují typický berlínský blok. Drážkovaný beton také připomíná, ale neimituje, cihelnou architekturu pivovaru, neboť
oboje je projevem temperamentních forem odhalených v jejich materialitě. Pětipodlažní budova se zvedá nad pravoúhlým půdorysem plochy cca 8 x 12 m. Vstup se nachází na severozápadní straně, kde ustupuje fasáda. Projekt individuálních podlaží různých hloubek a úhlů evokuje představu poskládaných „šuplíků“, v kterých jsou uloženy kresby. Navíc budova díky kresbám zobrazeným na vnější fasádě navozuje zdání, že je z kreseb postavena. S výjimkou nejvyššího podlaží je celá konstrukce pokryta reliéfy vytvořenými pomocí polyuretanových matric. Jemná reliéfní textura, zpestřená architektonickými motivy a šedožlutavým probarvením betonu, decentně odkazuje na funkci budovy a jejích sbírek: pergamen jako nosný materiál architektonický kreseb. Stejně jako sousední komplex Pfefferberg, kde sto let staré konstrukce rodí současné špičkové umění a design, muzeum mobilizuje současnou architekturu k ochraně starých prací. Architekt Čoban na fasádu umístil části kreseb, aby poukázal na účel budovy. Kresby „vyryté“ do obálky muzea
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
sdělují, že funkcí muzea je ochrana historických architektonických vyobrazení. Dokonce zobrazují některé muzejní exponáty a přiznávají původ sbírky. Fragmenty z Čobanovy první akvizice, kresby Pietra di Gottardo Gonzaga (1751 až 1831), italského umělce působícího v Rusku, se objevují na třetí a čtvrté úrovni. Výňatek z kresby Angela Toselli (1765 až 1827), také Itala působícího v Rusku, se opakuje podél druhé úrovně. A na první úrovni je patrná další z Gonzagových skic. Vedle kreseb byla také použita textura drážkování, která představuje štos náčrtů z boční strany.
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
Obr. 3 Odbedňování referenční plochy ❚ Fig. 3 Removing the formwork from the reference surface Obr. 4a, b Lepení strukturních matric na dřevotřískové desky ❚ Fig. 4a, b Gluing the structural matrices to the chipboards Obr. 5 Dřevotřískové desky s nalepenými matricemi v bednění, montáž dřevěných forem pro budoucí okna ❚ Fig. 5 Chipboards with glued-on matrices in the formworks, mounting wooden forms for future windows
Program pro výpoĀet prutových konstrukcí
Obr. 6 a) Fasáda 1. NP po odbednění, b) detail ❚ Fig. 6 a) Façade of the ground floor after removal of the formworks, b) detail
FEM program pro výpoĀet 3D konstrukcí
6a 6b
Aktuální informace Podpora nových evropských norem Různé národní přílohy Cena programu již od 33 450 Kč Česká verze včetně manuálů
www.dlubal.cz
Firemní prezentace
Dlubal Software s.r.o. Anglická 28, 120 00 Praha 2 Tel.: +420 221 590 196 Fax: +420 222 519 218 www.dlubal.cz
[email protected]
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
45 Inzerce 71.7x259 spad Update 08-2013 (Beton CZ)_01.indd 1
25.8.2013 1
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
7a
7b
8a
8b
46
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
9a
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
9b
9c
Obr. 7a, b Detaily fasády ❚ Fig. 7a, b Details of the facade Obr. 8 Muzeum je jemným prostředníkem mezi a) industriální částí a b) okolními budovami z 19. století ❚ Fig. 8 The Museum is a fine mediator in between the a) industrial part and b) surrounding buildings from the 19th century Obr. 9 Interiéry, a) centrální schodiště, b) místnost s betonovými sedáky a fragmenty kreseb z fasády, c) kresby se opakují také na dřevěném obložení knihovny ❚ Fig 9 Interiors a) central stairway, b) room with concrete seats, fragments of drawings from the façade, c) the drawings are repeated also on the wooden cladding in the library
Budova má 450 m2 užitné plochy a přibližně 200 m2 je věnováno výstavním účelům, včetně muzejního obchodu. Technické zázemí zaujímá suterén, v přízemí je vstupní hala, šatna a zmíněný obchod. V prvním a druhém podlaží se nacházejí výstavní prostory, které nemají kvůli citlivým exponátům přímé sluneční světlo. Ve třetím podlaží je archív a sklad. Poslední podlaží prosklené ze 1/2014
❚
třech stran s otevřenými terasami, určené především pro konference a jako pracovní místo pro kurátory, je v ostrém kontrastu výstavním prostorám, zde je doslova exploze světla. Panoramatické výhledy z obou teras posledního podlaží korunují tuto neuvěřitelně kompaktní, prostorově bohatou budovu. Motivy kreseb z fasády se opakují i v interiéru – otištěny v betonu na stě-
technologie • konstrukce • sanace • BETON
ně za proskleným výtahem, na kostkách určených pro odpočinek v malém pokoji přístupném z druhé galerie (obr. 9b), ale také v dřevěném obkladu z tmavého ořešáku, který se objevuje v přízemí i na obou galeriích (obr. 9c). FA S Á D A
Betonová fasáda má nosnou funkci. Budova je postavena jako masivní železobetonová skořepina, jako dutá věž, do níž byla následně vložena jednotlivá podlaží. Fasáda není z prefabrikovaných panelů, ale je „odlita“ z barveného monolitického betonu na stavbě. Zabarvení fasády bylo nejprve zkoušeno na malých referenčních plochách, poté byl vyroben vzorek fasády v měřítku 1 : 1 a následovala výroba dalších vzorků již na místě. Vnější stěna byla vyrobena s reliéfem. Použití polyuretanových matric vložených do bednění umožnilo přenést historické architektonické kresby do pohledového betonu. Kresby pro fasádu byly digitalizovány a graficky zvětšeny. Použitím speciálních CNC fréz byl motiv vyfrézován do dřevotřískových de47
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY 10
Obr. 10 Celkový pohled s rozzářenou konferenční místností ❚ Fig. 10 Overall view with the illuminated conference room
Jako ochrana proti nečistotám a graffiti byl na všechny stěny z pohledového betonu, v exteriéru i interiéru, aplikován nanonátěr. Z ÁV Ě R
V Německu není v současnosti programově obdobné muzeum. Jeho pojetí představuje oživení prakticky zapomenuté tradice soukromých sbírek nebo nadací, díky kterým je možné cenná umělecká díla zpřístupnit veřejnosti. Návštěva Muzea architektonické kresby Čobanovy nadace dodá jedinečnou inspiraci vzít do ruky tužku a začít kreslit.
Redakce děkuje architektonickému ateliéru nps tchoban voss GmbH & Co. KG, Berlin za laskavé poskytnutí podkladů a fotografií. Fotografie: 1 – Patricia Parinejad, 3 až 6a, b – archiv společnosti Reckli GmbH, 7a, b až 10 – Roland Halbe
Literatura: [1] Pepchinski M.: Tchoban Foundation Museum for Architectural Drawing, http://archrecord.construction.com
sek, které sloužily jako pozitiv pro výrobu odlitků – elastických strukturních matric s negativním fasádním motivem. (Strukturní matrice byly použity také pro prefabrikované prvky v interiéru.) Do bednění byly vloženy dřevotřískové desky, na které byly předem nalepeny polyuretanové matrice s negativem motivů. Spoje a rohy byly zalepeny silikonem, povrch byl opatřen separačním prostředkem. Při odbedňování byl nejprve demontován bednící systém a poté opatrně sejmuty dřevotřískové desky s matricemi. Díky elasticitě matric nedochází k poškození betonového dílce při odbednění, všechny hrany jsou ostré. Skladba vnější stěny je • 270 mm vodotěsný beton 48
• 100 mm izolační pěnové sklo Foam-
glass • 115 mm vápenopískové cihelné zdivo • 15 mm vápenocementová omítka Navržený stěnový systém reguluje množství vnitřní vlhkosti a kvalitu vzduchu. Výsledkem je, že budova vyžaduje poměrně jednoduchý systém pro vytápění, větrání a klimatizaci. Fasádní stěny a schodišťové stěny jsou z betonu nejvyšší kategorie pro pohledový beton (SB 4). Každé podlaží bylo betonováno bez pracovních spár, aby se eliminovaly sebemenší odchylky v kvalitě jednotlivých podlaží. Pro zajištění optimálních výsledků byla věnována vysoká pozornost klimatickým podmínkám během betonáže.
Sergej Čoban a Sergej Kuzněcov, SPEECH, Čoban & Kuzněcov Moskva nps tchoban voss GmbH & Co. KG, Projekt Berlin Philipp Bauer, Nadja Fedorova, Spolupráce Katja Fuks, Ulrike Graefenhain, Dirk Kollend Návrh konstrukce PPW Dipl.-Ing- D. Paulisch, Berlin MBM Konstruktionen GmbH, Fasáda Möckmühl BSS Beton – System-Schalungsbau Pohledový beton GmbH, Berlín Matrice Reckli GmbH, Herne Betonové Holger Puls GmbH, Rellingen komponenty Nátěry betonových MK NanoTec UG, Berlín konstrukcí Architektonický návrh
Připravila Lucie Šimečková, redakce
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
MUZEUM HISTORIE POLSKÝCH ŽIDŮ ❚ MUSEUM OF THE HISTORY OF POLISH JEWS Pravoúhlý kvádr nové budovy Muzea historie polských Židů postaveného ve Varšavě v sobě skrývá neobyčejně působivý prostor hlavní výstavní haly s prostorově zakřivenými stěnami. Článek popisuje důvody, které architekty vedly k neobvyklému návrhu, hledání vhodné stavební technologie k jeho realizaci a vlastní proces výstavby.
❚ Rectangular cuboid of
the Museum of the history of Polish Jews built in Warsaw hides an exceptionally impressive main exhibition hall with spatially curved walls. This article describes the reasons that led the architects to this unusual design, seeking for appropriate construction technology to realize their project and the construction process itself.
Obr. 1 Pohled do „nekonečného“ prostoru hlavní výstavní síně s prostorově zakřivenými stěnami ❚ Fig. 1 View into the “endless” space of the main exhibition hall with spatially curved walls
Mezinárodní architektonická soutěž na návrh budovy Muzea historie polských Židů byla vypsána na jaře roku 2005. První diskuse o takovém muzeu však začaly už o deset let dříve. Během těch let se vyjasnila potřeba výstavby muzea, neboť zájem veřejnosti o židovskou historii a kulturu stále narůstal. Účast v soutěži vyjadřovala dlouhodobý zájem jednotlivých architektonických ateliérů o toto téma. Mezi jedenáct vybraných finalistů se dostali např. Studio Daniel Libeskind, Kengo Kuma & Associates, Zvi Hecker Architects, Peter Eisenman a David Chipperfield. Vítězem soutěže byl nakonec v létě 2005 vyhlášen návrh „Yum Suf“ (Sea of Reeds) finského ateliéru Lahdelma & Mahlamäki Architects zpracovaný 1/2014
❚
1
společně s varšavskou firmou Kurylowicz & Associates. Projektová příprava stavby poté probíhala až do července 2008 a po získání všech potřebných povolení začala výstavba v červenci 2009. Muzeum bude sloužit jako multifunkční centrum pro výzkum a výstavy židovského dědictví, kultury a vzdělávání. Hlavní stálá expozice zaměřená na židovskou kulturu od starověku po současnost bude otevřena během letošního podzimu v hlavní hale o 5 000 m2. V dalších samostatných, speciálně upravených prostorách budou instalovány výstavy zaměřené na různé aspekty a období historie polských Židů. Téma Holokaustu zde bude jedním z několika hlavních témat.
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Není to tak dávno, co bylo Polsko centrem Židovské diaspory a domovem jedné z nejpočetnějších židovských komunit na světě. Varšava bývala pro Židy jedním z nejdůležitějších měst, před II. světovou válkou jich zde žilo přes půl milionu. Místo pro nové muzeum bylo vybráno v parku Willyho Brandta, kilometr od centra starého varšavského města, které bylo po válce celé postaveno znovu. Park vznikl na místě, kde bylo během války Židovské ghetto. Nedaleko muzea stojí památník připomínající tragický osud varšavských Židů během války. Památník se stal významným prvkem architektury muzea. Proporce náměstí před památníkem a nového muzea byly pečlivě vyvažovány, 49
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
2
aby bylo dosaženo působivého souladu. Vnější tvar hmoty muzea je pravoúhlý, fasády jsou pokryty sklem a měděnými panely (obr. 2). Název vítězného návrhu je symbolicky vyjádřen v návrhu vnitřního prosto-
ru hlavní výstavní haly. Inspirací pro něj byla legenda ze Starého Zákona o rozestoupení se vod moře během putování izraelského lidu na útěku z egyptského otroctví (obr. 4a). V zaoblených plochách stěn haly však stejně tak lze
najít odkazy na obecné a abstraktní jevy přirozenosti a přírody vůbec. Hlavní hala je nejvýznamnějším a nejpůsobivějším prvkem architektury budovy; prázdný, čirý, mlčenlivý prostor vítá návštěvníky muzea.
3
Obr. 2 Muzeum historie polských Židů v kontextu okolní zástavby ❚ Fig. 2 Museum of the history of Polish Jews Obr. 3
Situace
❚
Fig. 3
Situation
Obr. 4 a) Půdorys 1. NP, b) řezy ❚ Fig. 4 a) Layout of the ground floor, b) sections
50
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
a b c d e f g h i j
vestibule entrance hall restaurant cafeteria childrens’ playroom temporary exhibition shop tickets & info cloakroom library - mediatheque
a b c d e f g h i j
sisäänkäynti i aula ravintola kahvila lasten leikkitilat vaihtuvat näyttelyt myymälä lipunmyynti &info vaatesäilytys kirjasto - mediateekki
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
B
+31.800
c
d
+31.800
g
e
A
i
a
+31.800
b
+30.400
A
h +31.800
j
B
4a
PROSTOROVĚ ZAKŘIVENÉ S T Ě N Y H L AV N Í V Ý S TAV N Í H A LY
Původně měly být zakřivené stěny složeny z plastbetonových panelů upevňovaných na ocelovou zakřivenou konstrukci stěny. Tato technologie výstav-
by prostorově zakřivené stěny byla opuštěna vzhledem k mnoha technologickým problémům a ekonomické náročnosti. Jako možná alternativa byla na třech modelech zakřivených stěn vyzkoušena technologie stříkané-
ho betonu. V září 2010 byla odsouhlasena architektem, zástupci investora a hlavního dodavatele předvedená technologie jako vhodná pro realizovanou stavbu. Bylo ještě požadováno doložit výsledky statické zatěžovací
4b +49.000
+31.800 +30.400
+29.880
+28.966 +26.130 +23.300
+23.300
+49.000
+44.900 +42.600 +41.240 +39.000 +37.800 +35.400 +31.800
+24.300
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
51
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
5
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
6a 6b
Obr. 5 Výpočetní model ❚ Fig. 5 Model for structure analysis Obr. 6 Požárně odolná zakřivená stěna, a) před betonáží, b) po dokončení ❚ Fig. 6 Fire protected wall substructure, a) before concreting b) after finishing Obr. 7 a) Osazení kontrolních pásků, b) stříkání betonu ❚ Fig. 7 a) Mounting of strips-control joints, b) shotcreeting Obr. 8a, b Provádění horní části zakřivené stěny ❚ Fig. 8a, b Execution of top part of the wall
zkoušky a zkoušky požární odolnosti konstrukce. Detailní analýza nosného systému a návrh statické zatěžovací zkoušky byly zpracovány na TU v Poznani pod vedením prof. Józefa Jasiczaka (obr. 5). Obálka zakřivené stěny, železobetonová konstrukce vyztužená ocelovou sítí (průměr drátů sítě 4,5 mm), je v příčném řezu silná 50 mm. Obálka je zavěšena pomocí systému speciálních kotev na konstrukci podepřené ocelovými sloupy. Ocelové sloupy umístěné v obou protilehlých stěnách tvoří konstrukční rám na celou výšku haly (obr. 6). Svislé prvky sestavené z trubek průměru 273 mm do sekcí, ohnuté v jedné rovině, vyztužené ve vodorovném směru tvoří dohromady trubkový rošt. Vodorovné prvky jsou z trubek průměru 100 mm. Tenká obálka prostorově zakřivené stěny je na ocelovou 52
výztužnou síť nanesena suchou technologií stříkání. Navržený způsob kotvení brání vzniku trhlin a jiného poškození betonové obálky v místě připojení na podpůrnou konstrukci. Pro účely statického výpočtu byl sestaven model, kde obálka byla uvažována plochami kotvenými v několika bodech a zatíženými vlastní váhou. Vzhledem k objemovým změnám betonu byla plocha rozdělena na dilatační úseky s plochou nejvýše cca 16 až 20 m2. Všechny stěnové prvky byly podrobeny destruktivní zkoušce včetně kotevních prvků. Zkouška požární odolnosti stěny byla rozhodující. Je třeba zdůraznit, že stěna není jen dekorativní prvek nebo výtvarné dílo, ale také oddělení návštěvnické trasy a technických a administrativních prostor muzea (obr. 6a, b). Jiným inovativním prvkem jsou spe-
ciální plastické pásy vložené do dilatačních spár a kontrolních styků. Jejich konstrukce zajišťovala nástřik betonové vrstvy konstantní tloušťky a vymezovala vnější konečný povrch prostorově zakřivené stěny (obr. 7). Na pásy byla rovněž uchycena ochranná folie zabraňující ztrátě vlhkosti z tvrdnoucího betonu a ochraňující dokončený povrch před poškozením při nástřiku sousedního pole. Plastické pásy byly po vytvrdnutí betonu z dilatačních spár vyjmuty a nahrazeny požáru odolným silikonovým materiálem. Stěna zůstala rozčleněna dilatačními spárami v rastru navrženém architektem (obr. 7a, b). Důležitou položkou realizace prostorově tvarované stěny bylo přenesení 3D souřadnic z návrhu do volného prostoru budovy. Jako hlavní sledované body byly určeny pozdější křížení dilatačních spár mezi jednotlivými úse-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
7a 8a
7b 8b
ky stěny. Plastové pásy byly upevněny na speciální nehořlavé desky ohýbatelné ve více směrech, které sloužily jako podklad pro nástřik. Beton byl na ně nastříkán ve dvou vrstvách. První vrstva byla stříkána tradiční suchou technologií stříkání. Základními materiály suché směsi byly oválné křemenné kamenivo a portlandský cement. Materiál druhé vrstvy tvořilo rovněž křemenné kamenivo, pojivem však byl bílý cement pečlivě barevně tónovaný. Podle přání autora návrhu má barva stěny připomínat barvu skal v Izraeli. Inspirací pro vybraný odstín byla barva Západní zdi v Jeruzalému. Žádaný odstín byl dosažen mícháním bílého cementu s vybraným hnědým pigmentem v odzkoušeném množství. Udržení stálého odstínu barvy byl jeden z nejtěžších úkolů. Dodavatel stříkaného betonu již měl jisté zkušenos1/2014
❚
ti, a proto věděl, jak snadno mohou na realizované ploše vzniknout různé odstíny v požadované barvě. Různé „stíny“ opravdu vznikly, ty ale naopak dodaly stěně určitou neopakovatelnou specifičnost. Během realizace náročného projektu bylo třeba řešit řadu úkolů, jejichž zadání se upravovalo až dle aktuální situace v procesu výstavby. Významná část povrchu zakřivené plochy stěny byla realizována v otevřeném prostoru. Střešní krytina, skleněná fasáda (cca 600 m2) a konstrukce vstupu do objektu byly osazovány až před samým dokončením projektu. To vyžadovalo dobrou přípravu všech jednotlivých fází výstavby tak, aby v období nízkých teplot byly prováděny kroky, které nebyly na teploty tak náročné nebo byla připravena opatření, která by nepříznivé povětrnostní podmínky odclonila.
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Problémem byl přístup k jednotlivým sekcím stěny, upevňování podpůrného bednění, opakované přesné geodetické zaměřování tak, aby se podařilo udržet náročný nepravidelný prostorový tvar. Na stavbě byly používány různé typy lehkých a těžkých zvedacích prostředků a zařízení pro osoby a materiál. Pro zajištění bezpečného přístupu k nejvyšším částem stěny byla postavena dočasná plošina podepřená autojeřáby, na které byly zavěšeny pracovní lávky. Tato konstrukce umožnila snazší řízení stříkání betonu a rovněž následné posuzovaní jeho výsledného povrchu i pro zástupce investora (obr. 8a, b). Zkoušky potvrdily, že byla dodržena předepsaná kvalita betonu (minimálně C30/37 dle PN-EN 14487-1; -2: 2007 Sprayed Concrete). Předpoklady týkající se požadované tuhosti podpůrné 53
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
9a
9c
9b
konstrukce, způsobu přenosu zatížení ze stěnových prvků do podpor a stanovení šířky dilatačních spár na 10 mm se ukázaly jako správné. Záznam prohlídky stěny pořízený společností pověřenou supervizí stěny byl porovnán s předpoklady návrhu. Srovnání ukázalo, že stěna byla provedena v precizní kvalitě, dosažené geometrické odchylky nepřesáhly několik milimetrů. Realizace prostorově zakřivených stěn, která zahrnovala základní konstrukční práce a několik měsíců dokončovacích prací, trvala celkem třináct měsíců. Všechny vzniklé problémy (realizační, technologické či jiné povahy) byly řešeny přímo na místě za vydatné podpory laboratoře a R&D oddělení dodavatele stříkaného betonu v řádu hodin, nanejvýše dnů, pokud bylo třeba i praktických zkoušek. Veškeré práce na stěně byly ukončeny v srpnu 2012. Z ÁV Ě R
Velké uznání si zaslouží těsná spolupráce architekta, prof. Rainera Mahlamäki a jeho týmu a všech dodavatelů při řešení detailů a případných problémů, které se během tak náročné realizace samozřejmě vyskytly. 54
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
M AT E R I Á LY A T E C H N O L O G I E
❚
MATERIALS AND TECHNOLOGY
10 Obr. 9a až c Interiér muzea ❚ Fig. 9a to c Interior of the Museum Obr. 10 Západní pohled, průhled prosklenou částí na zakřivenou stěnu ❚ Fig. 10 West view, view through a glass part onto the curved wall
Technické charakteristiky stěny Podpůrná konstrukce
Konstrukce stěny
O výstavbu Muzea polských Židů projevovali zájem politici mnoha různých zemí. Jeho výstavba probíhala i v době návštěvy prezidenta USA Baraka Obamy v Polsku. Prezident Obama se poklonil u památníku Židů, hrdinů z Varšavského ghetta, nedaleko staveniště muzea. Výsledkem unikátního spojení použité technologie stříkaného betonu k tvarování prostorově zakřivených povrchů stěn a pečlivého výběru materiálů je mimořádná kvalita realizované konstrukce s trvanlivostí, která jistě přesáhne životnost budovy. Provedení zakřivených stěn muzea (obr. 9 a 10) bylo oceněno Americkou asociací pro stříkaný beton (ASA) ja1/2014
❚
ocelová konstrukce z kruhových profilů průměrů 273 a 100 mm a železobetonové sloupy tenké nezávislé prostorově zakřivené stěnové prvky (skořepiny) oddělené dilatačními spárami, průměrná plocha prvku cca 20 m2, prutová výztuž z nerezavějící oceli, celková plocha 6 090 m2, tloušťka 50 mm na ploše 5 700 m2 a 160 mm na ploše 390 m2, výška 26 m, konečná úprava vnějšího povrchu jednosměrným rýhováním, barva světlého pískovce, členěno rastrem dilatačních spár, stříkaný beton – suchá technologie nástřiku, použita pigmentem obarvená směs
ko výjimečný projekt použití technologie stříkaného betonu a stavba byla vyznamenána prestižním titulem Vynikající projekt pro stříkaný beton 2012. Muzeum zahájilo svou činnost v dubnu 2013. Hlavní expozice bude otevřena veřejnosti v září 2014. Redakce děkuje architektonickému ateliéru Architects Lahdelma & Mahlamäki a společnosti
Město Varšava & Ministerstvo kultury a národního dědictví Architekt prof. Rainer Mahlamäki a projektant Architects Lahdelma & Mahlamäki Hlavní dodavatel Polimex-Mostostal S. A. Dodavatel stříkaného SPB Torkret LTD* betonu Dodavatel SPB Torkret LTD* betonu/výrobce Klient
*)
Kolektivní člen American Shotcrete Association
SPB Torkret LTD za poskytnuté materiály a fotografie. Připravila Jana Margoldová, redakce Fotografie: 1 a 9a až 9c – archiv
Literatura: [1] Czajka W.: The Museum of the History of Polish Jews, Shotcrete, winter 2013
technologie • konstrukce • sanace • BETON
architektonického ateliéru Architects Lahdelma & Mahlamäki, 2 a 10 – Wojciech Krynski, 5 až 8b – archív společnosti SPB Torkret LTD.
55
SANACE A REKONSTRUKCE
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
SANATORIUM ZONNESTRAAL – REKONSTRUKCE KULTURNÍ PAMÁTKY ❚ ZONNESTRAAL SANATORIUM – RECONSTRUCTION OF A HERITAGE SIGHT 1
Jitka Prokopičová Sanatorium Zonnestraal v Hilversumu nedaleko Amsterodamu, které vyprojektovali ve třicátých letech architekti Jan Duiker, Bernard Bijvoet a projektant Jan Gerjo Wiebenga, je jednou z nejkrásnějších a nejznámějších památek funkcionalismu v Nizozemsku. Tak významnou, že bylo navrženo nizozemskou vládou na seznam UNESCO.
Rozsáhlá
renovace
provedená
v letech 2000 až 2008 nejen zachránila tento architektonický skvost, ale přinesla i mnoho nových poznatků a zkušeností v oblasti rekonstrukcí moderní architektury.
❚ Zonnestraal
Sanatorium in Hilversum close to Amsterdam, which was projected by architects Jan Duiker, Bernard Bijvoet and Jan Gerjo Wiebenga in the
Uprostřed lesů se proti modré obloze leskne bělostná fasáda a září i v pošmourném počasí. Hlavní budova svým tvarem připomíná obrovskou bílou loď, tak byla i nazývána. Sanatorium bylo postaveno jako zařízení pro léčbu a rekonvalescenci pacientů s tuberkulózou, kteří byli obětí svého povolání brusičů diamantů. Iniciováno a hrazeno z prostředků Diamantfonds jim mělo sanatorium posloužit jako místo pro uzdravení a návrat do života. Jediným lékem na tuto vysoce infekční nemoc v té době byl čerstvý vzduch a dostatek světla. Světlo bylo nesmírně důležité a je to také první, co vás napadne při pohledu na budovy Zonnestraal.
thirties, is one of the most beautiful and best known functional sights in The Netherlands. It is
KOMPLEX BUDOV
so significant that it was proposed by the Dutch
Hlavní budova se zázemím byla postavena jako první v letech 1926 až 1928, následovaly dva pavilony s pokoji pacientů. Ke komplexu patří také malý pavilon pro personál postavený v roce 1931 a dílny, které sloužily pro terapii pacientů. Hlavní budova se skládá ze tří prodloužených bloků, v kterých byly umístěny zdravotní oddělení, kuchyňské
Government to be included to the UNESCO heritage list. Despite of this, the complex could have become the “best looking” ruin of the modern architecture. An extensive reconstruction realized in the years 2000 to 2008 not only saved this architectural jewel but also brought a lot of knew pieces of knowledge and experience in the field of the reconstruction of the modern architecture.
56
a skladové prostory a technické zázemí včetně prádelny a kotelny. Logistika budovy s několika vstupy zajišťovala, že se někteří její obyvatelé záměrně vůbec nepotkávali a v přímém kontaktu s pacienty byl tak jedině zdravotnický personál. V prvním patře byla rozlehlá společenská místnost s jídelnou a vstup na střešní terasu. Oba pavilony, v kterých bylo ubytováno celkem sto pacientů, se skládají ze dvou křídel, která svírají úhel 45°, propojených tzv. „konverzační místností“. Pokoje mají volný výhled na okolní lesy a jsou situované tak, že mají sluneční světlo ráno i večer. Z pokojů pacientů byl vchod na terasu. Nosná konstrukce se skládá z betonových sloupů v rastru 9 x 3 m nesoucích betonové nosníky v podélném směru, stropní desky mají přesah 1,5 m. Fasády jsou tvořeny ocelovými rámy se skleněnou výplní. Parapety a stěny bočních místností jsou vyzděny z dutinových cihel potažených perlinkou a opatřených štukem. Architekti s projektantem počítali s každým kouskem materiálu, který se mohl ušetřit, a volili i úspornější postu-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
SANACE A REKONSTRUKCE
py. Např. konstrukční prvky včetně rozměrů pokojů jsou v třímetrových modulech. To z toho důvodu, že podle tehdejších předpisů se mohlo bednění objektů do 3 m rozponu uvolnit za jeden týden, zatímco při větších rozměrech bylo třeba na tvrdnutí betonu počítat čtyři týdny, což mohlo způsobit prodlení ve stavbě. Všechno zde mělo svůj účel. Vznikla lehká, jednoduchá a elegantní stavba s betonovým skeletem, která ještě dnes budí obdiv.
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
Obr. 1 Letecký snímek léčebného komplexu: uprostřed hlavní budova, na niž v v dolní části navazuje Pavilon Ter Meulen, v horní části Pavilon Dresselhuys, v dálce dílny pro rekonvalescenci pacientů ❚ Fig. 1 Archive aerial view of the complex: the main building in the middle, connected to the Dresselhuys Pavilion, Ter Meulen Pavilion at the top, workshops for patients’ recovery at the far end Obr. 2 Hlavní budova připomínající obrovskou bílou loď in its shape a big vessel
❚
Fig. 2
The main building resembles
2
Z P Ů V O D N Ě D O Č A S N É S TAV B Y J E K U LT U R N Í PA M ÁT K A
Sanatorium nebylo stavěno s úmyslem, aby přežilo století, a přesto je teď národní kulturní památkou. Architekt Duiker považoval zcela ve smyslu nové moderní architektury stavby jako účelové a dočasné, které jakmile ztratí svůj účel, ztrácí i svůj smysl a neměly by proto být zachovány. Věděl, že TBC se jednou vyléčí a sanatorium nebude potřeba. Jeho argumentace tudíž byla: budova má být funkční a jednoduchá. Funkce určuje formu. Sanatorium může mít životnost zhruba třicet let. Jeho úmysl se téměř naplnil. Po druhé světové válce s objevem antibiotik a vakcín proti TBC tato nemoc téměř vymizela a sanatorium již opravdu nebylo třeba. Ještě několik let sloužily budovy jako nemocnice, ale postupně chátraly a upadaly. V sedmdesátých letech byly již některé části komplexu v havarijním stavu a nastala dlouholetá celonárodní odborná diskuse, co s tímto sanatoriem dál. Zvažovalo se několik návrhů – od kongresového centra po zdravotnická zařízení, ale bylo jasné, že bude těžké zadaptovat stavbu pro nějaké současné použití bez větších změn. Jistým extrémem byl i názor, že by se měl Zonnestraal nechat být jako ruina. Byla by to bezesporu nekrásnější ruina funkcionalismu. Naštěstí ale nakonec bylo rozhodnuto uvést Zonnestraal do původního stavu – nebo alespoň do stavu nejvíce odpovídajícímu původnímu projektu. Architekti Hubert-Jan Henket a jeho žák Wessel de Jonge věnovali skoro tři desítky let studiu a obnově této památky. „Je to ironické, že budova, která byla určena pro dočasné použití, byla zachráněna před demolicí. Je to ale snadné vysvětlit – je to tak krásný komplex, že by byla velká škoda nechat jej zaniknout,“ řekl v jednom rozhovoru architekt Hubert-Jan Henket. Rozhodnutí restaurovat Zonne1/2014
❚
straal bylo urychleno právě faktem, že celý komplex představuje výjímečnou hodnotu mezi skupinou staveb postavených v Nizozemsku v období funkcionalismu. KONCEPT OBNOVY
Původní stav Duikerova projektu – ve smyslu plánu, architektury, funkce, technologií i materiálů sloužil architektům jako reference. Při studiu materiálů pomohly i dobové záznamy a fotografie. Jednou z nich byla i fotografie vestibulu v Hlavní budově z roku 1928 pořízená českým architektem Antonínen Tenzerem (architekt hotelu Jalta v Praze), kterou jim poskytl architekt Vladimír Šlapeta. „Z této části budovy jsme neměli žádnou dokumentaci, a tak nám fotografie velmi pomohla,“ řekl architekt Wessel de Jonge. Průzkumy ukázaly, že z praktických a pragmatických důvodů nebude obnova budov do jejich úplného původního stavu vždy možná. Princip, kterým se architekti řídili, tedy byla určitá hierarchie, ve které původní koncept byl upřednostněn před původními materiály. Velký důraz se kladl na zachování Duikerových technických inovací. Koncept renovace se řídil podle modelu, který zkoumá důsledky renovace budovy, při které byl úplně zachován původní stav bez ohledu na funkčnost, nové technické možnosti a parametry (model I) nebo naopak se nejvíc upřednostňuje komfort, nové technolo-
technologie • konstrukce • sanace • BETON
gie a nové funkce (model IV). Mezi těmito extrémními modely existují možnosti, jak udržet původní stav, ale brát přitom v potaz nové technické možnosti a parametry (např. předpisy na úsporu energie). Taková řešení jsou ale mnohdy komplexnější a zvyšují náklady na obnovu. Od samého začátku bylo jasné, že snížit energetickou náročnost stavby na současnou požadovanou úroveň se neobejde bez zásahu do její „křehkosti“. V případě obnovy Zonnestraal se funkcionalistická zásada, kterou Duiker velmi prosazoval – funkce určuje formu, musela obrátit a postupovalo se podle zásady – forma určuje funkci. Duiker budovu navrhl v souladu s myšlenkami tzv. Spiritual economy. Sanatorium bylo projektováno a postaveno dle tehdejších požadavků, což již nevyhovuje současným potřebám moderního zdravotnictví. Protože mezitím bylo prohlášeno kulturní památkou a navrženo na seznam Světového kulturního dědictví UNESCO, jeho primární funkce se změnila a přistupovalo se k němu jako k moderní památce, která ovšem má být využívána. V praxi bylo vše složitější. Každá ze tří budov sanatoria byla v jiném stavu ohrožení, ať již v důsledku devastace nebo dodatečných úprav provedených v šedesátých letech. Když se ukázalo, že úplná obnova nebude finančně realizovatelná, rozhodlo se, že se nebudou restaurovat všechny budovy detailně do původního stavu, ale bude se k nim přistupovat individuálně. 57
SANACE A REKONSTRUKCE
3a
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
3b
H L AV N Í B U D O VA
Interiér i exteriér Hlavní budovy byl restaurován v letech 2001 až 2003. Bylo rozhodnuto zachovat původní koncept budovy, v které bylo v průběhu let provedeno mnoho stavebních úprav. Pozornost se zaměřila hlavně na zachování architektonických charakteristik a původní dispozice. Při povolených demolicích nepatřičných a poškozených částí budovy se také postupně nacházely původní prvky, které architektům hodně napověděly o původní dispozici a provedení. Postupovalo se podle modelů II a III, tj. zachování původního stavu s použitím původních materiálů, kde to jen bylo možné, ovšem s důrazem na využi-
telnost budovy, tzn. na současné stavební předpisy a požadavky. Přízemí budovy bylo restaurováno do původní dispozice a byl znovu otevřen severní průjezd se vstupem pro pacienty. Aby se zajistila funkčnost a rozumné provozní náklady pro nájemce, musely se provést malé změny v plánu a některé „neviditelné“ úpravy, jako např. izolační skla nebo zvýšení podlah, které umožnilo umístění vytápění v podlaze. Duikerův plán byl změněn jenom v případě, když v něm nebylo místo pro novou funkci. Např. původní výdejna léků byla přeměněna na přístup k výtahu pro invalidy, velká hala v prvním patře využívaná jako kongresové centrum může být rozdělena posuvný-
mi stěnami na tři místnosti, velká kuchyň, která již neměla využití, byla přestavěna na místnost pro fyzioterapii. Po demolici nepatřičných a nevyhovujících částí zůstala mezi troskami prakticky jenom betonová konstrukce, která ale byla v poměrně dobrém stavu (obr. 5). Protože budova byla dlouhou dobu využívána, v objektu zůstala v podstatě vnitřní atmosféra a interiér nebyl vystaven vnějším povětrnostním podmínkám. Jediné, co se muselo udělat, byla výměna jednoho nosníku, náhrada čtyř betonových sloupů pod centrální částí haly v prvním patře ocelovými sloupy vyplněnými betonem a drobné opravy. Beton byl opraven klasickými meto-
4
5
6
58
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
SANACE A REKONSTRUKCE
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
7
dami – poškozený beton byl odstraněn, výztuž depasivována a aplikována nová malta na bázi čistého cementu, aby se zabránilo rozdílnému teplotnímu rozpínání na styku nové a staré vrstvy. Zatímco kvalita původního betonového skeletu předčila očekávání, s výplňovými konstrukcemi a dokončovacími pracemi tomu tak nebylo. Některé chybějící části, jako ocelové okenní rámy a omítky v interiérech, tažené sklo,
Obr. 3 Hlavní budova sanatoria Zonnestraal, a) stav z roku 1928, b) stav po rekonstrukci v roce 2003 ❚ Fig. 3 The main building of the Zonnestraal Sanatorium, a) in 1928, b) after reconstruction in 2003 Obr. 4 Podélný řez hlavní budovou ❚ Fig. 4 Longitudinal section of the main building Obr. 5 Železobetonový skelet hlavní budovy po odstranění poškozených částí ❚ Fig. 5 The main building frame from reinforced concrete after removal of the damaged parts
Obr. 6 Detail schodiště s pásy linolea podle původního projektu ❚ Fig. 6 Detail of the staircase with linoleum stripes acc. to the initial project Obr. 7 Sál v prvním patře hlavní budovy Fig. 7 Hall on the first floor of the main building
Obr. 8 Celkový pohled na hlavní budovu ❚ Fig. 8 Overall view of the main building
8
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
❚
59
SANACE A REKONSTRUKCE
linoleum a terrazzo, byly velmi citlivě a draze rekonstruovány nebo nahrazeny. Spousta výrobků včetně oken byla tenkrát masově vyráběna a Duikers je mohl jednoduše objednat z katalogů. Jelikož se již nevyrábějí, musely se jejich repliky dělat ručně. Extensivní výzkum také odhalil původní stav fasády před rekonstrukcemi v roce 1967 včetně originálních rámů a nátěrů. Část fasády ale nemohla být zachována, protože dvojité sklo požadované pro obnovu nepasovalo do 25mm profilů. Tyto rámy ale mohly být použity např. na chodbách u vchodu, kde se nevyžadovalo dvojité sklo. Mělké okenní profily způsobovaly zřejmě problémy již v průběhu původní výstavby, proto je Duikers později při stavbě Pavilonu Dresselhuys nahradil robustnějšími 40mm profily. Z tohoto důvodu si architekt dovolil odchýlit od původních parametrů v Hlavní budově a použít profily série 32/37 mm. Aby se zachoval původní vzhled budovy, bylo nesmírně důležité vybrat i správné sklo. Zonnestraal se stavěl ještě před objevením litého skla, které zavedl poprvé na trh Pilkington v šedesátých letech. Původní sklo v sanatoriu bylo tažené, které sice tvořilo některé nerovnosti, zato ale bylo naprosto čiré. To je v případě sanatoria nesmírně důležité, protože průhledy budovou jsou na mnohých místech opravdu transparentní a dodávají celé stavbě lehkost a světlost. Čiré tažené sklo již není tak dostupné jako ve dvacátých letech minulého století a pro obnovu sanatoria bylo nakonec dovezeno sklo pro venkovní výplně z Litvy a pro vnitřní výplně z USA. Nakonec bylo rozhodnuto
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
instalovat jednoduchá skla v prostorách, kde to dovolují i současné striktní klimatické normy, jako na chodbách a schodištích. To samé platilo ve velkých prostorách, jako je hala v prvním patře, kde mohou lidé sedět dál od oken. Naproti tomu nebylo povoleno dát jednoduchá skla do pracovních místností a pro tento účel bylo vyvinuto speciální 11 mm silné izolační sklo. Střechy byly zatepleny tepelnou izolací. Minimalismus Duikerova projektu byl vidět i na střechách, kde nebyly řešeny detaily zakončení. Při rekonstrukci byl k okraji střechy připevněn hliníkový pás, ke kterému je krytina přetažená přes okraj střechy připevněna a který snižuje riziko poškození okrajů střechy. Spára mezi hliníkovým pásem a štukem byla vyplněna elastickým tmelem. V době postavení sanatoria byly podlahy kuchyně a koupelen z terrazza a stěny opatřeny většinou betonovo-emailovým nátěrem zvaným fortoliet.
Jednalo se o speciální vodovzdornou omítkovou techniku, kdy se cementová omítka aplikuje ve dvou vrstvách a jako zakončení se s použitím štětce vytvoří jistý profil. Stejným způsobem byla provedena i renovace, ale v koupelnách byly nyní použity na podlahy i obklady dlaždice. Pro zdůraznění rozdílu mezi starým a novým a vytvoření komfortu. Na podlahách v ostatních místnostech bylo použito linoleum. Ačkoliv v době výstavby již běžně používané, byl to drahý materiál. Duiker se snažil ušetřit tím, že nepoužil linoleum až do krajů chodeb a místností, ale jenom jako běhoun tam, kde se chodilo (obr. 6). Na okrajích byl použit bílý cement. Ruční obnova cementových okrajů byla tentokrát paradoxně dražší než linoleum, jehož pořízení ovšem také nebylo jednoduché. Systém vytápění byl důležitým prvkem celého konceptu. Parní kotelna s komínem s vodním rezervoárem a kondenzátory zaujímá prominentní postave-
9a 9b
60
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
SANACE A REKONSTRUKCE
ní uprostřed budovy a je záměrně prosklená, aby bylo vidět na svoji dobu supermoderní vybavení, „na které byli všichni obyvatelé Zonnestraal pyšní“, jak sdělil průvodce Zonnestraal Jan Schriefer, jehož otec se v komplexu sám léčil. Komín skutečně dává celé stavbě dojem obrovského bílého parníku, ke kterému je Hlavní budova často přirovnávána. Původní parní systém vytápění byl nahrazen vodním, ale původní radiátory byly ve velké míře ponechány, protože tvoří důležitou součást celého designu interiéru. PAV I L O N D R E S S E L H U Y S
Průzkumy a výpočty provedené v osmdesátých letech ukazovaly, že betonová kostra pavilonu je zničená. Nejlevnější způsob by býval byl demolovat konstrukci a rekonstruovat s pomocí moderních betonových technologií. Replika by byla v tomto případě ospravedlnitelná i s ohledem na názory a přístup architekta Duikera. Ačkoliv byl pavilon ze všech třech budov v nejhorším stavu, byl naopak nejméně dotčen pozdějšími přestavbami. Pro tento pavilon byla zavržena rekonstrukce podle modelu II, který umožňuje malá technická zlepšení pro lepší udržitelnost objektu, např. zmírnění účinků tepelných mostů instalováním tenkých proužků izolačního materiálu pod omítku. U pavilonu Dresselhuys byla zrekonstruována nosná konstrukce, obvodové zdivo, střecha a fasády včetně oken. Tím byl pavilon zakonzervován a zamezilo se jeho dalšímu chátrání (obr. 10). S ohledem na možné provozní náklady a využitelnost budovy v budoucnu 10a
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
se po roce 2003 přistoupilo k modelu III, umožňujícímu větší komfort při restauraci – např. použití dvojitých oken v pokojích. Co se týče oprav betonových konstrukcí, exteriér byl proveden stejně jako Hlavní budova. Interiér zatím nebyl dokončen. Kromě několika sloupů a nosníků musely být nahrazeny i balkonové a střešní desky v obou křídlech a také v obou spojovacích chodbách. Stropní desky, které bylo třeba nahradit, byly nejdříve ze spodu podepřeny bedněním, poté byl poškozený beton odstraněn a do bednění byla vložena gumová podložka, aby se vytvořil prostor pro pozdější aplikaci omítky. Nová výztuž byla spojena s výztuží betonových nosníků a sloupů pod nimi. Nakonec byl do bednění uložen nový beton. Tímto způsobem se docílilo stejného profilu betonové konstrukce jako byl původní. U betonových konstrukcí, které mohly být zachovány (většina stropních desek, nosníků, sloupů), byly poškozené části betonu odstraněny až k výztuži a podle situace a velikosti porušení byly uvedeny do původního stavu buď aplikací stříkaného betonu nebo ruční aplikací. Nastříkání betonem bylo potřeba jenom na některých místech. Výpočty ukázaly, že odolnost betonových nosníků pod podlahou v přízemí a prvním patře proti namáhání smykem nebyla dostatečná pro 9 m rozpětí. S ohledem na budoucí užívání bylo rozhodnuto podepřít nosníky v třímetrových intervalech. Ačkoliv to odporovalo Duikerovým představám o podpoře a rozmístění příček, použití dalších příček se prokázalo jako nejlepší řeše10b
ní. Jedním z důsledků tohoto řešení je menší volnost při tvorbě místností. Mnoho sloupů mohlo být zachováno a restaurováno, zatímco ty poničené byly nahrazeny novými identickými profily INP-8. Technický stav negalvanizovaných železných okenních profilů byl různý. To bylo dáno jejich rozdílným vystavením povětrnostním podmínkám a rozdílnou ochranou střešním převisem. Přes 80 % rámů mohlo být opraveno. Speciálně vyvinuté izolační sklo pro rekonstrukci Hlavní budovy se tak osvědčilo, že bylo instalováno i v oknech pokojů pro pacienty v tomto pavilonu. PAV I L O N T E R M E U L E N
Na rozdíl od pavilonu Dresselhuys prošel pavilon Ter Meulen radikální rekonstrukcí už v padesátých letech, která změnila jeho dispozici i charakter. Zakrytím teras tyto prakticky zmizely a byly začleněny do budovy, která se tak rozšířila. Schodišťová šachta i ocelové okenní rámy byly odstraněny a dispozice interiérů byla zcela změněna. Tato budova, nejméně původní ze všech tří, byla zatím zachována a jednoduše zakonzervována jako součást celého komplexu. Uvedení do původního stavu by znamenalo odstranění dodatečných přístaveb a na svoji obnovu zatím čeká. PAV I L O N D E K O E P E L
Pavilon pro personál Dienstbodenhuys zvaný „De Koepel“ byl celý opraven studenty Technické univerzity v Delftu pod vedením profesora Joop van Stigta. Při jeho rekonstrukci byla věnována velká pozornost výzkumu a zachování původních materiálů a barev pavilonu. Obr. 9 Pavilon Dresselhuys, a) stav těsně před rekonstrukcí, b) stav po rekonstrukci ❚ Fig. 9 Dresselhuys Pavilion, a) before reconstruction, b) after reconstruction Obr. 10 Interiér pavilonu Dresselhuys byl zakonzervován, a) pohled na spodní líc točitého schodiště, b) chodba podél pokojů ❚ Fig. 10 Interior of the Dresselhuys Pavilion was preserved, a) view to the bottom face of the spiral staircase, b) corridor along the rooms
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
61
SANACE A REKONSTRUKCE DÍLNY
Dílny představovaly významnou část terapie, neboť pacienti se po vyléčení mohli zase vrátit do pracovního procesu. Většina prvků zůstala původní, kromě fasád a některých detailů. Bylo rozhodnuto přistupovat k obnově dílen stejným způsobem jako v případě Hlavní budovy. Pro exteriér to znamenalo najít rovnováhu mezi původním stavem a jemnými změnami. V interiérech ale musely být provedeny větší úpravy, které přispěly k lepší funkčnosti a další využitelnosti, takže zde byl použit pragmatičtější model III. Aby se zvýšila funkčnost těchto prostor, byly první tři dílny propojeny pro-
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
sklenými chodbami. Betonová a dřevěná konstrukce dílen byla téměř nedotčená a v dobrém technickém stavu. Betonové stěny parapetů musely být jenom natřeny a byla provedena izolace stěn z vnitřní strany. V některých částech byly nalezeny zbytky azbestu, který byl odstraněn a nahrazen překližkou. Stropy byly nově naštukovány a natřeny. Původní podlahy z betonových dlaždic byly nahrazeny novými izolačními betonovými podlahami. REKONSTRUKCE „DOČASNÝCH“ BUDOV
Motivací architekta Duikera bylo navrhnout co možná nejúčelnější a nejlev-
nější stavbu. Používal typizované prvky strojové velkovýroby, z nichž mnohé se dnes již nevyrábí a musely být vyrobeny ručně a mnohem dráž. Největší výzvou bylo najít řešení pro Duikerův „dočasný“ původní design. Dříve nehrály nároky na údržbu velkou roli, protože byly součástí terapie v sanatoriu, dnes je ale pracovní síla drahá. Další výzvou bylo, že komplex Zonnestraal byl postaven v době, kdy byly zcela jiné požadavky na spotřebu energie. Budova byla navržena tak, aby měla co nejvíce světla a čerstvého vzduchu a okna byla nejen jednoduchá, ale neustále dokořán. To je ovšem v rozporu se současnými požadavky na ener-
Obr. 11a, b Dílny, které byly součástí terapie pro pacienty ❚ Fig. 11a, b Workshops that were integral part of the patients’ therapy Obr. 12 Architekti Hubert-Jan Henket a jeho žák Wessel de Jonge, kteří věnovali skoro tři desítky let studiu a obnově sanatoria, před dokončenou fasádou hlavní budovy ❚ Fig. 12 Architects Hubert-Jan Henket and his student Wessel de Jonge who dedicated almost thirty years to studies and revitalisation of the sanatorium in front of the finished façade of the main building
11a 11b
62
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
SANACE A REKONSTRUKCE
getickou spotřebu. Princip trvale udržitelného rozvoje je tady v rozporu s udržením kulturního dědictví. Feasibility study provedená v roce 1980 definovala specifický přístup obnovy k jednotlivým budovám Zonnestraal. Bylo pro ně nalezeno nové využití, které ale současně respektuje jejich status národní kulturní památky. Nejvíce pozornosti bylo věnováno přístupu architekta Duikera a jeho spolupracovníků v oblasti koncepční a materiálové. Ne vždy to bylo snadné. „V počáteční fázi probíhala diskuze mezi všemi zúčastněnými ohledně jejich priorit a přání. Zadavatel chtěl garanci na 40 let a měl požadavky jako
❚
REHABILITATION AND RECONSTRUCTION
omítky, nahradili ji 8 až 12 mm silnou vrstvou krycího betonu s velmi tenkým filmem omítky, a tím jsme zesílili konstrukci na 90 až 130 mm, aniž bychom měnili celkovou tloušťku,“ upřesňuje de Jong. Některé části betonu byly v tak špatném stavu, že musely být odstraněny a nahrazeny novými. Pro některé části byl použit standardní beton, pro některé zvlášť s ohledem na velmi štíhlou konstrukci s tenkými stropními deskami 80 až 120 mm, se musel použít beton vyšší pevnosti. Na krycí vrstvy byly použity tzv. PCC malty, tj. maltové systémy na cementové bázi. Tato úprava byla opatřena štukem.
nost Vogel ze skupiny Mourik zase obdržela v roce 2012 hlavní cenu Asociace výrobců betonu za restauraci betonu na této stavbě. Riziko, že by mohl Zonnestraal zaniknout, dalo vzniknout organizaci Docomomo – světové síti profesionálů, která dokumentuje památky moderní architektury a napomáhá jejich renovaci. Založení této neziskové organizace iniciovali v roce 1988 právě architekti Hubert Jan-Henket a Wessel de Jonge. Architekt de Jonge, který restauroval i další pomník světové moderní industriální architektury – slavnou továrnu Van Nellefabriek v Rotterdamu, je také členem mezinárodního týmu expertů pro odborný dohled na provádění obnovy vily Tugendhat v Brně. K obnově Zonnestraal vydalo nakladatelství NAi Publishers rozsáhlou publikaci s názvem „Zonnestraal – History and Restauratin of the Modern monument“ popisující historii a rekonstrukci této památky.
12
na novou budovu. V tom případě by se musel beton velmi sanovat. Konstruktér chtěl mít dobře udělanou konstrukci, která ale vyžadovala určité zásahy do té původní, a odborníci na památky měli zase obrovský zájem na zachování původní struktury a materiálů,“ uvádí Hans Nooren ze společnosti Vogel, která prováděla opravy betonových konstrukcí. Velkým problémem byla kvalita betonu v základech. Beton byl sanován až do hloubky, kde měl dostatečnou pevnost. „Myšlenkou renovace bylo naopak uchovat co nejvíce původního betonu. Tento požadavek měl dokonce vliv na dotace,“ vysvětluje Hans Nooren. Beton konstrukcí neměl dostatečnou krycí vrstvu a byl narušen karbonatací. „Čtyři vrstvy ocelových prutů v tak tenkých stropech již nedávaly mnoho prostoru betonu a betonové krytí bylo velmi tenké,“ potvrzuje architekt Wessel de Jong. „Naštěstí se ale před válkou používala na betonové konstrukce značně silná vrstva omítky, takže jsme odstranili 10 až 15 mm silnou vrstvu 1/2014
❚
Z ÁV Ě R
Redakce děkuje nakladatelství NAi Publishers,
Podstatné je, že budovy jsou zachráněny a mohou dál sloužit veřejnosti. Část Hlavní budovy slouží jako kongresové centrum, zbytek komplexu jsou různá zdravotnická a rehabilitační zařízení. Pavilon Dresselhuys na svého nájemníka sice teprve čeká, byl ale zachráněn od úplné zkázy. Obnova komplexu, která stála 13,3 mil EUR a byla z velké části financována Ministerstvem kultury (RCE) za přispění soukromých sponzorů, přispěla k historické kontinuitě společnosti. Kromě své architektonické hodnoty má totiž Zonnestraal i nesmírnou společenskou hodnotu jako symbol vyspělé sociální společnosti. Pomáhal nemocným lidem se uzdravit a začlenit zpět do společnosti a pracovního procesu. The World Monuments Fund udělil v roce 2010 architektům z Bierman Henket architecten a Wessel de Jonge architecten ocenění „World Monuments Fund/Knoll Modernism Prize“ za renovaci a restauraci. Společ-
architektu Wesselu de Jongovi i ostatním
technologie • konstrukce • sanace • BETON
zúčastěným za poskytnuté obrazové materiály a informace.
Zadavatel Architekt Koordinátor projektu Projektant Dodavatel
Stichting Loosdrechtse Bos Bierman Henket architecten, Wessel de Jonge architecten RO groep ABT, Delft Vogel, b. v., Jurriens b.v. a další
Jitka Prokopičová autorka žije v Holandsku e-mail: jitka.prokopicova @hotmail.com Fotografie: 1 – Aviodrom Lelystad; 2 – Peter de Ruig, Amsterdam; 3a – courtesy Nai Publishers (Nederlands Architectuurinstituut); 3b, 9b – Jannes Linders; 4, 5 – Wessel de Jonge architecten BNA B.V., Rotterdam; 6, 10a, 10b, 11a – Jitka Prokopičová; 7, 8 – Michel Kievits, Breda; 9a – Rudolf Wielinga, Rijksdienst Cultureel Erfgoed, Amersfoort; 11b – Raoul Suermondt; 12 – courtesy of World Monuments Fund
63
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH
MOŽNOSTI A LIMITY RECYKLOVÁNÍ BETONU ❚ OPPORTUNITIES AND LIMITATIONS OF CONCRETE RECYCLING Anette Müller Výroba betonu by v budoucnosti mohla více využívat recyklované kamenivo. První část příspěvku (Beton TKS 6/2013) byla zaměřena na optimalizaci návrhu směsi a procesu míchání ve vztahu k mechanickým vlastnostem výsledného betonu s recyklovaným kameni-
splnění kvalitativních požadavků uvedených v DIN 4226-100 [46] nebo následné normě [47]. Podle této praktické normy lze hrubé recyklované kamenivo typu 1 (betonový štěrk, úlomky) a typu 2 (štěrk a úlomky z demolovaných staveb) použít při výrobě betonu maximálně do pevnostní třídy C30/37.
vem. Druhá část článku se zabývá trvanlivostí betonu a modelováním betonu s recyklova-
T R VA N L I V O S T A K A R B O N ATA C E
ným kamenivem. ❚ In the future, concrete
Recyklovaný písek obvykle obsahuje velké množství cementové pasty a jiných snadněji drtitelných částic s nižší objemovou hmotností a pevností, a je proto vyloučen z užití při výrobě betonu. Přípustný podíl hrubého recyklovaného kameniva v celkovém objemu kameniva klesá s růstem napětí na mezi použitelnosti v navrhované konstrukci. Nejvyšší poměr, 45 obj. % (typ 1) a 35 obj. % (typ 2) může být použit za podmínek specifikovaných pro třídu W0/XC1, které obvykle odpovídají konstrukčním prvkům v interiérech. Nižší podíly, 35 a 25 obj. %, se používají do betonů, které jsou opakovaně vystaveny působení vlhkosti a zmrazovacím a rozmrazovacím cyklům, příp. nižšímu chemickému napadení, stejně jako do betonů s vyšší odolností pronikání vody. Tento pragmatický přístup uvažuje skutečnost, že množství přesvědčivých, souvislých a neodporujících si důkazů, dokladů a informací týkajících se trvanlivosti betonů s recyklovaným kamenivem je zatím stále nedostatečné. Např. výsledky uváděné v literatuře v souvislosti s karbonatací vykazují významné rozdíly. Byly měřeny betony jak ve standardních podmínkách, tak betony zkarbonatované do větší hloubky. Dva příklady uváděné v literatuře [49] a [43] mohou ilustrovat tuto situaci: • Obr. 12 ukazuje hloubku karbonatace betonů s recyklovanými kamenivy, obsahujícími hrubá a do určité míry i jemná recyklovaná kameniva, ve srovnání s betonem z přírodního kameniva. Recyklovaná kameniva byla vyráběna z betonů různých pevnostních tříd starých tři měsíce. • Obr. 13 ukazuje hloubku karbonatace betonů obsahujících recyklovaná kameniva, která byla brána z demolovaných stěn plavebních komor. Hloubka karbonatace betonu, který obsahuje recyklované kamenivo známých vlastností z mladých betonů,
production could increasingly rely on use of recycled aggregates. Part I of this article (Beton TKS 6/2013) dealt with the optimization of the mix design and mixing process and refers to the mechanical properties of recycledaggregate concrete. Part 2 of this article deals with concrete durability and the modelling of recycled-aggregate concrete.
Na rozdíl od betonu vyráběného z přírodního kameniva obsahuje beton s recyklovaným kamenivem dva typy cementové pasty: „novou“ pastu tvořící pevnost betonu a „starou“, jejíž parametry, stejně jako její kompozice, vodní součinitel a stupeň karbonatace, jsou neznámé. K tomu takový beton obsahuje „staré“ kamenivo, jehož původ a vlastnosti jsou obvykle také neznámé. Jak komponenty recyklovaného kameniva, tak i nová cementová pasta a nové kamenivo mohou obsahovat složky, které mohou vzájemně vstupovat do škodlivých až nebezpečných chemických reakcí. Recyklované kamenivo dále způsobuje vyšší pórovitost, což usnadňuje transport vlhkosti, která je potřeba pro většinu typů reakcí. Ve srovnání s přírodním zahrnuje recyklované kamenivo větší množství faktorů, které mají dopad na trvanlivost. Ačkoliv tato skutečnost nemusí nezbytně znamenat nežádoucí ovlivňování trvanlivosti, přináší více problémů pro výrobu, jestliže je trvanlivost exaktně zahrnuta ve specifikaci betonu. Vyjdeme-li z premisy, že výroba a užití betonů obsahujících recyklované kamenivo by neměly vykazovat žádné rozdíly ve srovnání s konvenčním betonem, užití recyklovaného kameniva je v Německu omezeno určitou pevnostní a expoziční třídou a podmínkami vlhkosti. DAfStb Code of Practice [48] určuje jako nezbytné podmínky pro užití recyklovaného kameniva 64
se nelišila oproti referenčnímu betonu. Naopak hloubka karbonatace betonu s kamenivem z demolovaných stěn plavební komory je významně větší než u referenčního betonu. Při vysvětlování těchto rozdílů je třeba brát v potaz faktory, které mohou hloubku karbonatace ovlivnit. Zjednodušeně řečeno: na hloubku karbonatace betonů s recyklovaným kamenivem působí dva faktory, které působí proti sobě – přidávání dalších složek schopných zpomalit proces karbonatace, zatím co zvýšená kapilární porosita způsobená obsahem staré cementové pasty urychluje karbonataci. Tento předpoklad vysvětluje kolísavé a odporující si výsledky a umožňuje vytvořit závěry, že parametry dříve užívané pro charakterizování recyklovaného kameniva jsou vzhledem ke karbonataci betonu nedostatečné, protože obsah cementové pasty a její složení nejsou určovány. S ohledem na uvedené nové poznatky musí být stanoveny vhodné doplňující parametry, které lze snadno určit. O D O L N O S T P R O T I Z M R A Z O VÁ N Í A R O Z M R A Z O VÁ N Í
Co se týká odolnosti vůči zmrazování a rozmrazování existuje v literatuře shoda, že recyklovaná kameniva obvykle vykazují nižší odolnost zmrazovacím cyklům než přírodní kameniva, zatím co betony obsahující recyklovaná kameniva jsou opakovanému zmrazování a rozmrazování odolné. Nižší odolnost zmrazovacím cyklům je přičítána vyšší nasákavosti a nižší pevnosti jednotlivých kousků recyklovaného kameniva, které nejsou schopné odolávat tlaku rostoucích ledových krystalů během zmrazovacích cyklů. Výsledkem je potom vyšší stupeň odprýskávání. Betony z recyklovaného kameniva obvykle vykazují dostatečný stupeň odolnosti vůči zmrazovacím cyklům. Řada experimentálních zkoušek provedených k určení odolnosti vůči zmrazovacím cyklům ukázala, že hodnoty parametrů odolnosti betonu s recyklovaným kamenivem byly významně lepší než hodnoty dosažené u referenčních betonů s přírodním kamenivem. Pokud však bylo nahrazeno hrubé i jemné kamenivo recyklovaným materiálem, projevila se určitá omezení. Vý-
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
VĚDA A VÝZKUM
❚
Obr. 12 Hloubka karbonatace betonů obsahujících definovaná recyklovaná kameniva vyrobená pro zkoušky [49], Ra: recyklovaná kameniva z tři měsíce starého betonu třídy B15 s w/c = 0,68, Rb: recyklovaná kameniva z tři měsíce starého betonu pevnostní třídy B15 s w/c = 0,48, aut. Kerkhoff, Siebel ❚ Fig. 12 Carbonation depth of concretes containing defined recycled aggregates produced for the tests [49]. Ra: recycled aggregates from a three-month old concrete of strength class B 15 with w/c = 0.68; Rb: recycled aggregates from a three-month old concrete of strength class B 45 with w/c = 0.48, Figure: Kerkhoff, Siebel
Carbonatisierungstiefe in mm Carbonation depth in mm
8
Beton mit 100 % Betonsplitt Concrete with 100 % concrete chippings Rb und / and 0 % Brechsand / crusher sand (B5) Rb und / and 50 % Brechsand / crusher sand (B6) 6 Rb und / and 100 % Brechsand / crusher sand (B7) Ra und / and 100 % Brechsand / crusher sand (B4)
4
2
0
Referenzbeton mit Rheinkiessand (B1) Reference concrete with coarse Rhine sand (B1)
0
91
182
273
364
Lagerungsdauer in Tagen bei 20 °C und 65 % rel. Feuchte Storage in days at 20°C and 65 % rel. humidity
Carbonatisierungstiefe in mm Carbonation depth in mm
12
25,0 01
20,0
03
15,0
05
10,0
06 08
5,0
09
0,0 0
30
60
90
120
150
180
Betonalter in Tagen Concrete age in days
13
znamné zhoršení bylo identifikováno pro některé betony obsahující recyklovaný písek. Proto je doporučováno nahradit recyklovaný písek při užití hrubého recyklovaného kameniva v betonu přírodním, má-li mít vyráběný beton stejnou odolnost vůči zmrazování jako beton s přírodním kamenivem. Vyšší podíl cihel vede k dalšímu zlepšení, protože podporují vznik pórů (podobně jako provzdušňovací přísady), tedy vytváření dutinek, do kterých se může voda během růstu ledových krystalů roztahovat. 14
SCIENCE AND RESEARCH
A L K A L I C K O - S I L I K ÁT O VÁ REAKCE
Doposud bylo publikováno jen málo výsledků popisujících chování recyklovaného kameniva z hlediska alkalicko-silikátové reakce (ASR). Neexistuje tak jasná odpověď na otázku, zda recyklované kamenivo z betonů, které obsahovaly ASR reaktivní kameniva, bude i nadále vykazovat reaktivní potenciál, který může způsobit poškození nového betonu s tímto (recyklovaným) kamenivem. V [50] je uveden příklad (obr. 14), který ukazuje nárůst tlaků v původním
Obr. 13 Hloubka karbonatace betonů obsahujících recyklovaná kameniva z betonové suti [43], 01: referenční; 03: CEM I, 75 m.-% RC 2/32 mm; 05: CEM III/A, 75 m.-% RC 2/32 mm; 06: CEM I, 75 m.-% RC 2/32 mm + 12.5 m.-% RC 0/2 mm; 08: CEM III/A, 75 m.-% RC 2/32 mm + 12.5 m.-% RC 0/2 mm; 09: CEM I, 75 m.-% RC 2/32 mm + 25 m.-% RC 0/2 mm, aut. Bödefeld, Reschke ❚ Fig. 13 Carbonation depth of concretes containing recycled aggregates produced from concrete rubble [43]. 01: reference; 03: CEM I, 75 m.-% RC 2/32 mm; 05: CEM III/A, 75 m.-% RC 2/32 mm; 06: CEM I, 75 m.-% RC 2/32 mm + 12.5 m.-% RC 0/2 mm; 08: CEM III/A, 75 m.-% RC 2/32 mm + 12.5 m.-% RC 0/2 mm; 09: CEM I, 75 m.-% RC 2/32 mm + 25 m.-% RC 0/2 mm, Figure: Bödefeld, Reschke
betonu s alkalicky reaktivním kamenivem. Tlaky byly měřeny na betonovém hranolu velikosti 40 x 40 x 285 mm. Graf ukazuje i tlaky měřené na betonu vyrobeném z kameniva po recyklaci původního betonu. Původní beton byl v době recyklace starý 12 let. Měření neukázala žádné rozdíly. Reaktivita kameniva použitého v těchto zkouškách pokračovala a významně působila na vzrůst tlakových napětí i v druhé generaci betonů. Naměřená napětí jsou menší, pokud jsou hranoly vyráběny z jemného recyklovaného
0.35
Expansion (%) Expansion (%)
0.30 0.25
Spratt Spratt
Spratt, Ref. 6 Spratt, Ref. 6
Coarse RCA-1 Grobe Rezyklate RCA-1
Coarse RCA-2 Grobe Rezyklate RCA-2
Washed Coarse RCA Gewaschene grobe Rezyklate RCA
Fine RCA Feine Rezyklate RCA
0.20 0.15 0.10 0.05 Expansion limit at 1 year Expansionsgrenze nach 1 Jahr
0.00 0
1/2014
❚
20
40
60 80 Time (Weeks) Zeit (Wochen)
100
120
technologie • konstrukce • sanace • BETON
Obr. 14 Nárůst objemu betonového kvádru obsahujícího recyklovaná kameniva vyrobená z betonu s ASR reaktivním kamenivem [50], obr. Cement and Concrete Research ❚ Fig. 14 Expansion of concrete prisms containing recycled aggregates produced from concretes that contained alkali-reactive aggregates [50]. Aggregates; spratt: alkalireactive siliceous lime; coarse RCA: coarse recycled aggregates from concretes containing alkali-reactive aggregates; fine RCA: fine recycled aggregates from concretes containing alkali-reactive aggregates, Figure: Cement and Concrete Research
65
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH Obr. 15 Fázový diagram pro recyklovaná kameniva (hodnoty pro technologicky zpracované recyklované kamenivo [56], recyklovaná kameniva z betonů definovaných vlastností [57] a modelové betony [28]) ❚ Fig. 15 Phase diagram for recycled aggregates (data for technically reprocessed recycled aggregates [56], recycled coarse aggregates from concretes with defined parameters [57], model concretes [28])
15 RC aggregates from technically processed concrete rubble rez. Gesteinskörnungen aus technisch aufbereitetem Betonbruch RC aggregates from concretes with defined parameters (B 15 and B 35) rez. Gesteinskörnungen aus definierten Betonen B 15 und B 35 recycled model concretes rezyklierte Modellbetone 3,00
60
2,50
50
2,00
40 calculated bulk density berechnete Rohdichte
RC aggregates from construction Praxisrezyklate
1,50
1,00
30
20 calculated total porosity berechnete Gesamtporosität
0,50
porosity, water absorption [%] Porosität, Wasseraufnahme [%]
Density [g/cm³] Dichte [g/cm³]
calculated true density berechnete Reindichte
10
water absorption 24 h Wasseraufnahme 24 h
0,00
0
0
20
40
80
100
100 % natural aggregate
cement paste ratio [%]
100 % cement paste
100 % Natürliche Gesteinskörnung
Zementsteingehalt [%]
100 % Zementstein
kameniva, ale stejně přesahují povolené limity. V druhém případě, který byl publikován v [51], recyklovaný beton vyrobený ze starého, vážně poškozeného cementobetonového krytu vozovky nevykazoval žádné projevy ASR. To dovoluje učinit závěry, že reaktivita kameniva byla již zcela vyčerpána. Další beton s recyklovaným kamenivem byl vyráběn z betonu z demolované konstrukce, o jejíž historii nebylo nic známo. Na tomto betonu se projevoval průběh ASR reakce nárůstem vnitřních tlaků. Přestože zatím nejsme schopni dojít k jasným závěrům, betony poškozené ASR by měly být preventivně vyčleněny ze zpracování na recyklovaný materiál pro opětovné použití do betonů. V reálných podmínkách je však prakticky nemožné stanovit, zda vyrobené recyklované kamenivo obsahuje zrna alkalicky reaktivní, pokud jeho původ není jasně deklarován. Z tohoto důvodu ASR doporučení používané v Německu předepisuje, že recyklovaná kameniva mají být zkoušena na možný obsah jakýchkoliv alkalicky reaktivních složek, které mohou pocházet z původního přírodního kameniva, a má být stanoven obsah alkálií v nich. S Í R A N O V É N A PA D E N Í
Obsah síranů i množství částic sádry obsažených v recyklovaných kamenivech jsou přísně omezeny, aby se zabránilo expansivnímu síranovému napadení. I při této opatrnosti nelze přítomnost částic sádry vyloučit zcela, protože 66
60
zkoušená množství nejsou obvykle dostatečně velká, aby s jistotou vyhověla předepsaným nízkým prahovým hodnotám s dostatečnou statistickou jistotou. Ve stádiu čerstvého betonu může sádra narušovat proces jeho tvrdnutí. Když beton s recyklovaným kamenivem ztvrdne, sádra může reagovat s produkty hydratace v nové ale i staré cementové pastě. Např. trikalcium aluminat monosulfat se může přeměnit na trisulfat, což je doprovázeno 2,3násobným nárůstem objemu. Trikalcium aluminat hydrát může také konvertovat do ettringitu, jehož objem je potom 4,8krát větší. Obě reakce vedou k poškození betonu expanzivními jevy. P Ř Í S T U P Y K M O D E L O VÁ N Í B E T O N U S R E C Y K L O VA N Ý M KAMENIVEM
V případě standardního betonu můžeme použít zjednodušený přístup předpokládající, že jeho pevnost závisí na jeho hlavních složkách, tj. na kamenivu, cementové pastě a přechodové oblasti, která se mezi nimi tvoří. Počet ovlivňujících parametrů je v případě betonu s recyklovaným kamenivem významně vyšší. Je třeba rozlišovat vlivy recyklovaného kameniva, které bylo původně přírodním kamenivem, staré cementové pasty, kterou jsou drobnější zrna kameniva slepena do hrudek, nebo větší zrna obaluje, nového přírodního kameniva a aktivní cementové pasty, která vyvolává tvrdnutí nového betonu. Počet přechodových oblastí se zvýšil na šest, jestliže předpokládáme, že takové oblasti vznikají na styku všech komponent.
Obr. 16 Závislost mechanických vlastností betonu z recyklovaného kameniva na vlastnostech původníjho betonu [44] [58] ❚ Fig. 16 Dependence of mechanical properties of the recycled-aggregate concrete on the characteristics of the original concrete [44] [58] Obr. 17 Závislost relativní tlakové pevnosti a modulu pružnosti betonů s recyklovaným kamenivem na množství staré cementové pasty obsažené v nové směsi [28] [27] [59] [60] ❚ Fig. 17 Dependence of relative compressive strength and modulus of elasticity of recycled-aggregate concretes on the amount of old cement paste introduced into the concrete mix [28] [27] [59] [60]
V [52] je popsána MKP simulace difúze chloridů a tvoří tak jedno z prvních použití multifázového materiálového modelu betonu s recyklovaným kamenivem. V tomto modelu je beton s recyklovaným kamenivem považován za komposit složený z pěti fází. Staré a nové přechodové oblasti jsou reprezentovány tzv. „interphases“ (přechody, mezifáze). Stará a nová malta a původní kamenivo tvoří „continuous phases“. Výstupy z MKP simulace odpovídají výsledkům získaným z teoretických výpočtů chloridové difuze. Závěry však nebyly porovnány s měřením. Popis kameniva Až do současnosti byly mechanické vlastnosti recyklovaného kameniva modelovány převážně na základě statistických metod [53], [54] a [55]. Nebyly popsány žádné fenomenologické modely, které by byly odvozeny ze vzájemného působení jednotlivých složek obsažených v kompositu betonu s recyklovaným kamenivem. Pro pochopení složité problematiky je třeba postupovat po jednotlivých postupných krocích: • sestavení popisu recyklovaného kameniva, • nalezení korelace mezi charakteristickými vlastnostmi recyklovaného kameniva a mechanickými vlastnostmi betonů z daného kameniva vyrobených, • v nalezených korelacích je třeba identifikovat vliv nového kameniva a nové cementové pasty, která aktivuje ztvrdnutí vyrobených betonů.
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
VĚDA A VÝZKUM
Obsah cementové pasty a fyzikální vlastnosti Charakteristika recyklovaného kameniva jako prvního stavebního kamene modelu vychází z faktu, že tato zrna kameniva, pokud jsou vyrobena ze starého betonu konvenčním recyklačním procesem, jsou tvořena původním kamenivem a cementovou pastou (obr. 3, první část článku Beton TKS 6/2013, pozn. red.). Zanedbáme-li přechodovou plochu, mohou být tato zrna uvažována jako dvousložkový (binární) systém, v kterém zrna přírodního kameniva a cementová pasta tvoří dva koncové body celé řady směsí. Fyzikální parametry koncových bodů mohou být použity k určení zjednodušeného fázového grafu pro odpovídající charakteristiky výpočtem objemu a skutečných hustot jednotlivých směsí, dosazením hodnot čistého přírodního kameniva a čisté cementové pasty do vztahu (1). WZS WGK WRC " (1) FZS WGK+ FGK WZS
❚
Na obr. 15 je ukázáno srovnání vypočítaných změn objemu a skutečných hustot a celkové porosity s odpovídajícími naměřenými hodnotami, které byly určeny pro technologicky zpracované recyklované kamenivo, recyklované kamenivo z betonů s definovanými parametry a modelových betonů s odstupňovaným poměrem cementové pasty. Naměřené hodnoty odpovídají křivce odvozené z výpočtů směsí. Poměr cementové pasty v recyklovaném stavebním materiálu vyrobeném z betonové sutě se pohybuje od 10 do 40 hm. %, což už samo vede k širokému rozptylu dalších charakteristik, např. 2,4 až 2,1 g/cm3 pro objemovou hmotnost a 0,6 až 9,8 % pro absorpci vody. V literatuře je recyklované kamenivo popisováno jako komposit sestávající z malty (tu tvoří cementová pasta a jemné kamenivo) a hrubého kameniva. Měření uskutečněná Abbasem [25] ukazují, že poměr malty se mění od 21 do 43 hm. %. De Juan [24]
SCIENCE AND RESEARCH
uvádí obsah malty mezi 33 a 55 hm. % pro kamenivo 4–8 mm a mezi 23 a 44 hm. % pro kamenivo 8–16 mm. Z definice je zřejmé, že podíl malty by měl být výrazně vyšší než poměr cementové pasty, jak je ukázáno na hodnotách stanovených de Juanem. Tento autor také prokázal, že důležité fyzikální charakteristiky recyklovaného kameniva korelují s velikostí podílu malty. Mechanické vlastnosti betonů Druhým stavebním kamenem v příkladu modelování je určení korelace mezi charakteristikami recyklovaných kameniv a mechanickými vlastnostmi betonů z nich vyrobených. K rozhodujícím parametrům patří množství staré cementové pasty, ale také typ původního kameniva a pevnost betonu, z kterého bylo recyklované kamenivo vyrobeno. Výsledky shromážděné Ajdukiewiczem [44] a de Pauwem [58] byly analyzovány s cílem určit způsob, jak pevnost nebo modul pružnosti „rodičovského“ betonu ovlivňují odpovída-
Coarse RC aggregate [de Pauw] grobe RC-Körnung [de Pauw] Coarse RC aggregate [Ajdukiewics] grobe RC-Körnung [Ajdukiewics] Fine+coarse RC aggregate [Ajdukiewics] feine+grobe RC-Körnung [Ajdukiewics]
60
40
20
0
60 28-Tage-E-Modul Recyclingbeton [GPa]
80
28-day E modulus of recycled-aggregate concrete [GPa]
28-Tage-Druckfestigkeit Recyclingbeton [MPa]
28-day compressive strength recacled-aggregate concrete [MPa]
16 Coarse RC aggregate [Ajdukiewics] grobe RC-Körnung [Ajdukiewics] Fine+coarse RC aggregate [Ajdukiewics] feine+grobe RC-Körnung [Ajdukiewics]
40 y = 0,5296x + 11,611 R² = 0,5098
20
0 0
20 40 60 80 28-day E modulus of parent concrete [GPa] 28-Tage-E-Modul Mutterbeton [GPa]
0
20 40 60 28-day E modulus of parent concrete [GPa] 28-Tage-E-Modul Mutterbeton [GPa]
120 100
1/2014
80 60 40 20
RC aggregates from cement paste Rezyklate aus Zementstein [Wolff] RC aggregates with 19.4 m.-% cement paste Rezyklate mit 19,4 Ma.-% Zementstein [Maultzsch; Rübner] RC aggregates with 36.9 m.-% cement paste Rezyklate mit 36,9 Ma.-% Zementstein [Maultzsch; Rübner] Fine RC aggregates feine rezyklierte Gesteinskörnungen [Weimann]
0 0 200 400 600 800 1000 1200 Introduction of old cement paste [kg/m³ of concrete] Eintrag von altem Zementstein [kg/m³ Beton]
❚
Rel. 28-day E modulus of recycled-aggregate concrete [%] Rel. 28-Tage-E-modul Recyclingbeton [%]
Rel. 28-day compressive strength [%] Rel. 28-Tage-Druckfestigkeit [%]
17
120 100 80 60 40 20 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Introduction of old cement paste [kg/m³ of concrete] Eintrag von altem Zementstein [kg/m³ Beton]
technologie • konstrukce • sanace • BETON
67
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH
Literatura: [38] Jianzhuang Xiaoa; Jiabin Lia; Zhang Ch.: Mechanical properties of recycled aggregate concrete under uniaxial loading, Cement and Concrete Research, Vol. 35 (2005), pp. 1187–1194 [39] Etxeberria M.; Vázquez E.; Mari A.: Microstructure analysis of hardened recycled aggregate concrete, Magazine of Concrete Research, Vol. 58 (2006), No. 10, December, pp. 683–690 [40] Etxeberria M.; Vázquez E.; Mari A.; Barra M.: Influence of amount of recycled coarse aggregates and production process on properties of recycled aggregate concrete, Cement and Concrete Research, Vol. 37 (2007), pp. 735–742 [41] González-Fonteboa B.; Martinez-Abella F.; Eiras-Lopez J.; Seara-Paz S.: Effect of recycled coarse aggregate on damage of recycled concrete, Materials and Structures, Vol. 44 (2011), pp. 1759–1771 [42] Chakradhara Rao M.; Bhattacharyya S. K.; Barai S. V.: Behaviour of recycled aggregate concrete under drop weight impact load, Construction and Building Materials, Vol. 25 (2011), pp. 69–80 [43] Bödefeld J.; Reschke T.: Verwendung von Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen bei Verkehrswasserbauten, BAWMitteilungen, Nr. 93 2011, S. 49-60 [44] Ajdukiewicz A.; Kliszczewicz A.: Influence of recycled aggregates on mechanical properties of HS/HPC, Cement & Concrete Composites, Vol. 24 (2002), pp. 269–279 [45] Roos F.: Ein Beitrag zur Bemessung von Beton mit Zuschlag aus rezyklierter Gesteinskörnung nach DIN 1045-1, Dissertation, TU München 2002 [46] DIN 4226-100:2002-02: Gesteinskörnungen für Beton und Mörtel, Teil 100: Rezyklierte Gesteinskörnungen. Beuth-Verlag, Berlin, 2002 [47] DIN EN 12620:2008-07: Gesteinskörnungen für Beton, Beuth-Verlag, Berlin 2008 [48] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: DAfStb Richtlinie Teil 1: Beton nach DIN EN 206-1 und DIN1045-2 mit rezyklierten Gesteinskörnungen nach DIN 4226-100, Berlin, Sept. 2010 [49] Kerkhoff B.; Siebel E.: Eigenschaften von Beton mit rezyklierten Gesteinskörnungen. Beton (2001), Jan., S. 47-50, Febr., S. 105–108 [50] Shehata M. H.; Christidis Ch.; Waleed M.; Rogers Ch.; Lachemi M.: Reactivity of reclaimed concrete aggregate produced from concrete affected by alkali–silica reaction, Cement and Concrete Research Vol. 40 (2010), pp. 575–582
jící charakteristiky betonu s recyklovaným kamenivem. V grafu na obr. 16a je shrnutý vliv pevnosti. Hodnoty pevnosti původních betonů se pohybovaly od 20 do 70 MPa. Nové betony s recyklovaným kamenivem z nich vyrobeným dosahovaly pevností 30 až 50 MPa. Existují tedy prokazatelné záznamy, že pevnost „rodičovského“ betonu má jen mírný vliv na pevnost betonu s kamenivem vyrobeným recyklováním původního betonu. Výsledky ukazují, že beton vyrobený za použití kameniva recyklovaného z betonu s nízkou pevností může dosáhnout stejnou nebo dokonce přesáhnout pevnost původního betonu. To může být způsobeno tím, že během drcení je velká část zrn kameniva uvolněna z „obalu“ cementové pasty, která má výrazně nižší pevnost než kamenivo. Pokud je v novém betonu použito jako náhrada pouze hrubé recyklované kamenivo, dostane se do betonu s ním jen malé množství staré cemen68
[51] Gottfredsen F. R.; Thogersen F.: Recycling of concrete in aggressive environment, Proc. of the 3rd inter. RILEM symp. on demolition and reuse of concrete and masonry, Odense, Denmark, October (1993), pp. 309-317 [52] Jianzhuang Xiao; Jingwei Ying; Luming Shen: FEM simulation of chloride diffusion in modeled recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials, Vol. 29 (2012) pp. 12–23 [53] Bezerra Cabral A. E.; Schalch V.; Carpena Coitinho Dal Molin D.; Duarte Ribeiro J. L.: Mechanical properties modeling of recycled aggregate concrete, Construction and Building Materials, Vol. 24 (2010), pp. 421–430 [54] Duan Z. H.; Kou S. C.; Poon, C. S.: Prediction of compressive strength of recycled aggregate concrete using artificial neural networks. Construction and Building Materials (2012) article in press, (Vol. 40, March 2013, pp. 1200-1206, pozn. red.) [55] Lovato P. S.; Possan E.; Carpena Coitinho Dal Molin D.; Masuero Â. B.; Ribeiro J. L. D.: Modeling of mechanical properties and durability of recycled aggregate concretes, Construction and Building Materials, Vol. 26 (2012), pp. 437–447 [56] Rübner K.: Untersuchung von Brechsanden. Bundesanstalt für Materialprüfung, Berlin 7. 06. 2011 [57] Baustoffkreislauf im Massivbau. Teilprojekt C 05. Einfluss der Brechwerkzeuge auf die Eigenschaften von Recycling-Granulaten im Hinblick auf eine Eignung als Zuschlag für Beton nach DIN 1045. Gesellschaft zur Aufbereitung von Baustoff mbH, Bremen 1998 [58] Pauw C. D.: Béton Recyclé, Centre Scientifique et Technique de la Construktion. CSTC – Revue Nr. 2, 15 (1980) 6, S. 2–15 [59] Maultzsch M.; Mellmann G.; Meinhold U.: Eigenschaften hochwertiger Betone aus aufbereitetem Bauschutt, IBAUSIL 2003, Band 1, S. 33–47 [60] Rübner K.: Untersuchung der Zementsteingehalte von Rezyklaten, Bundesanstalt für Materialprüfung, Berlin 2012 [61] Krüger W.: Neue Recyclinganlage zur Herstellung von Baustoffen aus Bauschutt in Düsseldorf. Aufbereitungs-Technik – Nr. 10/1984. S. 613–614 [62] Müller A.; Liebezeit S.; Badstübner A.: Verwertung von Überschusssanden als Zusatz im Beton. Steinbruch und Sandgrube. Nr. 5, 2012, S. 46–49 [63] Schnell A.; Müller A.; Ludwig H.-M.: Heterogener Mauerwerkbruch als Rohstoffbasis zur Herstellung von leichten Gesteinskörnungen. 18. Ibausil, Vortrag 3.32, 2012
tové pasty, která může způsobit snížení jeho pevnosti. Pokud je na recyklaci použit beton vyšších pevností, zůstává na zrnech kameniva po recyklaci větší množství staré cementové pasty, která je následně zanesena do nového betonu, což může přispět k nižší pevnosti nového betonu ve srovnání s původním „rodičovským“ betonem. Modul pružnosti Modul pružnosti původního, recyklovaného, betonu také odhaluje jisté oslabení vlivu, a původní beton není „překonáván“ novým betonem s kamenivem recyklovaným z původního. Jistota těchto závěrů je však slabší, protože je dostupné jen omezené množství údajů. Byly realizovány tři úrovně zkoušek pro určení vlivu přítomnosti staré cementové pasty na pevnost a modul pružnosti nového betonu: • Zjednodušený přístup – směs simulující (modelující) recyklované kamenivo obsahovala pouze přírodní kameni-
vo a čistou cementovou pastu. Tento přístup je spojen s vysokým stupněm zjednodušení, protože nevzniká vazba mezi oběma složkami kompozitu. • Byla použita dvě hrubá recyklovaná kameniva, přičemž na každém bylo jiné množství zbytků staré cementové pasty. Postup ukázal vliv různého množství cementové pasty při stejném podílu recyklovaného kameniva. • Drcený písek byl užit jako jemná složka obsahující starou cementovou pastu, byl přidáván do směsi v různém množství. Obě, modelovaná i skutečná, recyklovaná kameniva byla použita pro výrobu betonů s odstupňovanou hrubostí kameniva. Výsledky prezentované na obr. 17 ukazují, že charakteristiky betonů s recyklovaným kamenivem s různými poměry cementové pasty jsou relativně podobné. Tyto poznatky dovolují učinit závěry, že obsah cementové pasty se jeví jako jeden z hlavních ovlivňujících
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
VĚDA A VÝZKUM
parametrů. Betony, které obsahují čistou cementovou pastu a betony s jemným recyklovaným kamenivem vykazují podstatné rozdíly, které mohou být způsobeny chováním přechodových oblastí. Beton obsahující čistou cementovou pastu má nedostatek „přechodových“ oblastí mezi původním kamenivem a cementovou pastou. Beton vyrobený ze směsi obsahující jemné recyklované kamenivo vykazoval významně vyšší pevnosti přechodové oblasti mezi recyklovaným kamenivem a novou cementovou pastou. Nové kamenivo a aktivní cementová pasta Třetí krok fenomenologického modelování – faktory ovlivňující sekundární výrobu betonu je třeba integrovat jako další stavební kámen modelu a je třeba počítat s korelacemi, jako je tomu obecně u vodního součinitele. Navržené prvky modelu a jejich vzájemné vazby umožňují už celkem dobré odhady mechanických vlastností, pokud jsou požadovány. Popsané úvahy jsou však stále nedostatečné směrem k trvanlivosti. Např. nejdůležitější fyzikální charakteristiky ukazuje pouze fázový graf na obr. 15. Dále, koncové body řad směsí se liší v chemickém a mineralogickém složení i v reaktivitě. Přírodní kamenivo, které vyhovuje specifikaci, obvykle obsahuje křemen a živec, nebo vápenec. Ty jsou inertní. Cementová pasta přítomná v recyklovaném kamenivu obsahuje portlandit, C-S-H fáze a vápenaté sulfoalumináty, ale může také obsahovat nezhydratované částice cementu a jiné fáze. Tyto složky mohou reagovat s vodou, oxidy uhlíku, sírou ad. Jakékoli zodpovědné posouzení betonu s recyklovaným kamenivem z hlediska trvanlivosti tedy vyžaduje pečlivou analýzu jeho chemického složení. BUDOUCNOST RECYKLACE
Recyklace jako znovunavrácení použitých produktů a materiálů do materiálového cyklu není pouze současný jev. Opakované využití starších materiálů můžeme nalézt v mnoha památkově chráněných objektech od antiky po středověk. Význam recyklace stavebních materiálů poklesl pouze v době průmyslové revoluce, která umožnila vysoký růst produkce nových stavebních materiálů. Je celkem obtížné stanovit jednoznačně dobu, kdy se „moderní“ stavební materiály začaly opět recyklo1/2014
❚
❚
vat. V současnosti jsme svědky přechodu od pouhé demolice k rozebírání, od zavážení roklí stavebním rumem k novému užití recyklovaných stavebních materiálů. Konstrukce, které již dále nevyhovují současným technickým předpisům, nebo je jejich majitelé už nepotřebují a nechtějí je přestavovat, jsou rozebírány. Dnes můžeme říci, že kroky demolice, rozebrání a recyklace materiálů se staly nezbytnými částmi stavebních činností. Přesto stále mezi veřejností zůstává určitá rezervovanost k použití recyklovaných stavebních materiálů v nových konstrukcích. Cyklus hrubého kameniva Znovu zpracovaná betonová suť může být využita pro výrobu betonu pouze za předpokladu, že vyhoví odpovídajícím normám a požadavkům. Přestože jsou z preventivních důvodů předpokládány jen takové oblasti použití, kde recyklované kamenivo nemá vliv na trvanlivost materiálu, mohlo by být využito pro výrobu nového betonu všechno hrubé recyklované kamenivo získané z betonového rumu. Zatímco použitelného recyklovaného kameniva se vyrobí cca 20 mil. t, spotřeba přírodního kameniva pro výrobu betonu je zhruba desetkrát vyšší. Tzn., že by byl možný „uzavřený“ cyklus recyklace hrubých zrn kameniva. V minulosti se obvykle jemná zrna kameniva oddělovala a pro výrobu recyklovaných surovin nebyla využívána. Tyto jemné složky však mohou být užity jako příměsi při výrobě betonu, budou-li namlety do jemností cementu. Podle vlastních šetření autorky může toto užití přispět k snížení spotřeby cementu a zvýšit užitné vlastnosti betonu [62]. Uvedené však platí pouze pro užití čistého betonu k recyklaci. Ve skutečnosti však betonový rum z demolice konstrukce obvykle obsahuje i jiné, další složky, které je třeba před přípravou k recyklaci odstranit. Jiné sektory recyklačního průmyslu, např. plastické hmoty nebo sklo, spoléhají na senzory vybavené procesy klasifikace materiálů, během nichž jsou v objemu hmoty určovány jednotlivé částice a tříděny na různé skupiny materiálů. Zdá se, že je nezbytné vyvinout podobné postupy i pro recyklaci betonu. Stanovení všeobecnějších kritérií kvality Skutečnost, že recyklovaná kameniva jsou kompozity složené z cementové
technologie • konstrukce • sanace • BETON
SCIENCE AND RESEARCH
pasty a zrn přírodního kameniva, musí být vzata v úvahu, pokud chceme více porozumět betonům z nich vyrobených. Jsou-li k výrobě nového betonu užívána recyklovaná kameniva, má ten potom obvykle vyšší celkový podíl cementové pasty a hodnoty jeho mechanických vlastností systematicky kolísají a vykazují vyšší variabilitu. Vyšší podíl cementové pasty hraje klíčovou roli i v trvanlivosti betonu, protože v jeho důsledku má materiál vyšší porositu. Voda je podmínkou většiny reakcí, které snižují trvanlivost, a vyšší porosita betonu jí dovoluje snadněji do něj pronikat. Mezi další důležité vlivné parametry patří chemické podmínky, které byly v původní cementové pastě a původním kamenivu. Např. u betonu z velmi starého nebo recyklovaného kameniva, které bylo po dlouhou dobu skladováno a kde již proběhla celková karbonatace, takže už zřejmě neobsahuje žádné hydratační produkty, může být obtížné určit ASR reaktivitu původního kameniva. Kvalitativní kritéria potřebují vývoj všeobecnějším směrem, protože naše znalosti vlastností recyklovaných kameniv a betonů z nich vyrobených se ukazují jako nedostatečné. Statistické analýzy jsou zde ještě důležitější než u betonů z přírodních kameniv. Budoucnost recyklace je těsně svázána se současnými trendy vývoje stavebních materiálů. Beton je materiálový produkt stavebnictví, který je relativně snadno recyklovatelný do svých původních složek. Další vývoj může z jeho dobré recyklovatelnosti těžit. Významné příklady zahrnují spojení betonu s jinými složkami pro vytváření kompozitních prvků nebo nových návrhů směsí. V těchto případech se již nehledá řešení, které by spoléhalo na materiálové charakteristiky betonu, ale to, které dokáže využít jeho potenciál opět jako suroviny.
Prof. Dr.-Ing. habil. Anette Müller IAB – Institute for Applied Construction Research Weimar, Německo e-mail: anette-m.mueller @uni-weimar.de
Tato druhá část textu článku byla poprvé publikována v časopise BFT International 05-2013, str. 28–39.
69
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH
OŠETROVANIE ČERSTVÉHO BETÓNU – 11. LABORATÓRNA APLIKÁCIA PARAFÍNOVÉHO NÁSTREKU ❚ CONCRETE CURING – 11. LABORATORY APPLICATION OF A PARAFFIN FILM Peter Briatka, Peter Makýš V jednom z predchádzajúcich pokračovaní cyklu o ošetrovaní betónu sme sa venovali vplyvu rôznych metód ošetrovania betónu na mechanické vlastnosti [17]. Porovnávali sa tri možnosti ošetrovania – žiadne ošetrovanie, vnútorné ošetrovanie (IC) a ošetrovanie parafínovým nástrekom, pričom vzorky boli vystavené prostrediu charakteristickému pre letné betonáže. Zistilo sa, že obe metódy majú výrazný pozitívny vplyv na dosahované pevnosti v tlaku. IC spôsobilo zvýšenie pevnosti v tlaku o cca 30 % (i napriek použitiu 7 % ľahkého kameniva (LWA) a zníženiu dávky cementu o cca 6 %). Použitím parafínového nástreku sa znížila strata vlhkosti a dosiahol sa nárast pevnosti o cca 70 %. Pôsobenie ochranných resp. ošetrovacích nástrekov má teda opodstatnenie. V tomto článku sa venuje pozornosť laboratórnej aplikácii parafínového nástreku a jeho pôsobeniu v dobe expozície vzoriek prostrediu simulujúcemu letné počasie. ❚ In one of the previous papers of this series on concrete curing we dealt with the influence of various curing methods on mechanical characteristics of concrete [17]. There were three options compared one with each other – no curing, internal curing (IC) and paraffin membrane curing, whereas the samples were exposed to the environment typical for hot weather concreting. It was found out that both methods carried a significant positive influence on compressive strengths. IC caused an increase of compressive strength up to +30 % (despite of 7 % aggregate replacement by lightweight aggregate (LWA) by mass, and saving of 6 % of cement dosage). Using the paraffin membrane caused decreased loss of water which led to increase of compressive strength up to +70 %. Hence, use of protection or curing membranes is reasonable. In this paper we deal with application of a paraffin membrane in laboratory conditions and its behaviour during exposition to the environment simulating hot weather.
Jednou z metód ošetrovania čerstvého a mladého betónu je aplikácia nástrekov zabraňujúcich odparovaniu vody na povrch betónovej konštrukcie. Výrobky a látky s takýmto zamýšľaným použitím podliehajú výrobkovej a skúšobnej technickej norme STN 73 6180 [4], ktorá ich podľa farebného odtieňa (absorpcie slnečného žiarenia) rozdeľuje do štyroch typov. Rovnako predpisuje požiadavky na aplikovateľnosť (pri 70
+5 °C), prítomnosť látok ovplyvňujúcich tuhnutie a tvrdnutie betónu a parotesnosť nástreku, ktorá nesmie prekročiť 1 000 g/m2 pri skúšobných podmienkach (35 ± 1) °C; (35 ± 2) % a 1,8 ± 0,72 km/h po dobu 72 h. Aplikácia takýchto nástrekov in situ je vhodná najmä pre plošné konštrukcie bez požiadavky na spojenie betónovej vrstvy s ďalšími prípadnými vrstvami. Nástreky sú zvyčajne deklarované ako samodegradujúce alebo odbúrateľné, no v prípade potreby spoľahlivého zabezpečenia adhézie medzi betónovou a ďalšou vrstvou je potrebné vykonať mechanické odstránenie nástreku. Aplikácia nástrekov sa v bežných podmienkach vykonáva rozprašovacími tlakovými zariadeniami, ktorými je možné na veľkej ploche dosiahnuť relatívne vysokú rovnomernosť nanášania. Tým, že rozprašovacie zariadenie pracuje so stlačeným plynom (vzduchom), počas rozprašovania dochádza k triešteniu ošetrovacej emulzie na veľmi jemné čiastočky. V laboratórnych podmienkach nie je možné použiť tlakové zariadenie. Nanášanie ošetrovacieho nástreku sa na základe nízkej dynamickej viskozity [7] < 100 mPa.s (pri 20 °C) navrhlo pomocou mechanických rozprašovačov. Ich funkčnosť v zmysle rovnomernosti nanášania však bolo potrebné experimentálne overiť. Základným predpokladom funkčnosti ošetrovania čerstvého a mladého betónu proti strate vlhkosti do prostredia pomocou nástrekov na betón je, že nástrek na povrchu betónovej konštrukcie vytvorí celistvú membránu. Vzniknutá membrána má oddeľovať betónovú konštrukciu od okolitého prostredia a má plniť funkciu parotesnej zábrany (musí mať určitý difúzny odpor). Difúzny odpor je vo všeobecnosti definovaný ako podiel súčiniteľa difúzneho odporu a hrúbky vrstvy daného materiálu. Dôležitým činiteľom je preto hrúbka vrstvy. V tomto prípade hrúbka vrstvy ošetrovacieho nástreku, ktorá spolu s celistvosťou membrány môže zásadne ovplyvniť výsledky skúšok ošetrovania betónu pomocou nástrekov. Ak majú byť výsledky skúšok presné a aj reprodukovateľné, je potrebné zvládnuť technológiu aplikácie nástrekov.
Na rozdiel od praktickej aplikácie nástrekov in situ (kontinuálna) vykonávanej vo väčšom merítku sa nástreky pomocou mechanického rozprašovača v laboratóriu charakterizujú ako cyklické. S ohľadom na akceptovateľné rozpery vzoriek a výdatnosť štandardných mechanických rozprašovačov sa aplikácia nástreku v laboratóriu musí považovať za diskrétnu s predpokladane vysokou variabilitou. Variabilitu dávkovania v individuálnych operáciách navyše výrazne determinuje tzv. ľudský faktor, a to intenzitou vyvíjania sily na rozprašovač. Pri praktickej aplikácii in situ je možné riadiť hrúbku nástreku (membrány) hmotnostným dávkovaním na určitý záber, vytvára predpoklady pre dosiahnutie rovnomernosti a nízkej variability hrúbky nástreku (celistvosti budúcej membrány). Aplikáciou nástreku v celočíselných násobkoch dávok (výdatnosti mechanického rozprašovača) nástreku, čo je princípom diskrétnej aplikácie nástreku, sa nezaručuje celistvosť a požadovaná hrúbka membrány. P O U Ž I T É M AT E R I Á LY
Skúšky sa vykonali s nástrekovým materiálom Masterkure 216 od spoločnosti BASF. Predmetný nástrek je vodná emulzia parafínov, miešateľná vo vode. Hustota nástreku sa udáva 0,985 g/cm3. Dynamická viskozi1
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
❚
SCIENCE AND RESEARCH
Pravdepodobnosť [%]
VĚDA A VÝZKUM
Dávka [g]
2
3
Obr. 1 Ilustračný obrázok – príprava na meranie hrúbky ❚ Fig. 1 Illustrative figure – preparation for thickness measurement Obr. 2 Distribučná krivka súboru výsledkov merania cyklického dávkovania ❚ Fig. 2 Distribution curve of set of measurements of cyclic dosage Obr. 3 cone
Tvar rozprašovacieho kužeľa
❚
Fig. 3
Shape of spraying
Obr. 4 Spôsob merania hrúbky UZ metódou, a) meranie hrúbky krycej fólie, b) meranie celkovej hrúbky krycej fólie a nástreku ❚ Fig. 4 Principle of measurement of thickness using ultrasonic method, a) measurement of thickness of cover sheet, b) measurement of total thickness of both cover sheet and membrane
Ošetrovací nástrek je charakterizovaný ako samodegradujúci, resp. samoodbúrateľný, z čoho vyplynul zámer overiť aj zmenu hrúbky membrány v čase. OVERENIE ROVNOMERNOSTI D ÁV K O VA N I A M E C H A N I C K Ý M R O Z P R A Š O VA Č O M
Cieľom tejto čiastkovej úlohy bolo štatisticky vyhodnotiť rovnomernosť dávkovania mechanickým rozprašovačom. Najväčšia možná dosiahnuteľná presnosť dávkovania je priamo závislá od presnosti mechanického dávkovania.
4b
Skúška sa vykonala jednoduchým vážením kumulatívnej hmotnosti celkovej dávky nástreku dávkovaného mechanickým rozprašovačom. Do zbernej nádobky sa cyklicky a čo najrovnomernejšie (z malej výšky) vstreklo sto dávok z mechanického rozprašovača. Priebežne po každej dávke sa zaznamenala kumulatívna hmotnosť. Z takto vzniknutého radu vážení sa neskôr numericky vyjadrili hmotnosti jednotlivých dávok. Na váženie sa použili analytické váhy s najmenším delením 0,001 g. Zo sta individuálnych výsledkov dávkovania sa zistila priemerná dávka
Firemní prezentace
ta nástreku je pri 20 °C menšia ako 100 mPa.s a pH (opäť pri 20 °C) je 7,5. Výrobca stanovuje dávkovanie (spotrebu) na 150 až 175 g/m2. Spotreba materiálu sa udáva 1 kg na 5 až 7 m2, čo po prepočte zodpovedá spotrebe 143 až 200 g/m2. Výrobca nepredpisuje hrúbku nástreku. Ak však vychádzame z predpísaného dávkovania a prepočítame hmotnostnú spotrebu 150 až 175 g/m2 pomocou hustoty na výsledný objem nástrekovej emulzie aplikovanej na jednotku plochy, vieme určiť hrúbku membrány 152 až 178 μm (resp. 145 až 203 μm).
4a
1/2014
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
71
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH
1,077 g so smerodajnou odchýlkou 0,012 g. V súbore výsledkov sa zistila minimálna hodnota 1,030 g a maximálna hodnota 1,128. Rozdelenie pravdepodobnosti výskytu jednotlivých dávok zachytáva obr. 2, ktorý aj dokumentuje pomerne malý rozptyl výsledkov jednotlivých dávok. Na základe tohto zistenia sa zvolila za bezpečnú výpočtovú dávku jedného cyklu hodnota 1,077 g.
nú funkciu a slúži zároveň aj ako snímač. Ak je známa prechodová rýchlosť ultrazvukového vlnenia cez materiál danej vrstvy vUZ,i [m/s] a meraním sa zistí doba prechodu tUZ,i [ms], potom na základe vzťahu (1) je možné stanoviť hrúbku meranej vrstvy hi [μm].
OVERENIE ROVNOMERNOSTI APLIKÁCIE NÁSTREKU MECHANICKÝM R O Z P R A Š O VA Č O M
Pre skúšanú membránu na báze parafínov sa použila prechodová rýchlosť vUZ,i 2 200 m/s. Z technologických príčin bolo potrebné vykonávať meranie cez kryciu polypropylénovú (PP) fóliu (obr. 4). Prechodová rýchlosť UZ vĺn v PP fólii sa uvažovala 2 400 m/s.
V predchádzajúcom bode sa konštatuje, že dávkovanie z mechanického rozprašovača je z pohľadu veľkosti dávok pomerne rovnomerné. Aplikácia nástreku na plochu tak, aby vytvoril súvislú membránu s požadovanou (rovnomernou) hrúbkou, a to bez výrazného zvýšenia spotreby použitím mechanického rozprašovača, je prinajmenšom obtiažna. Diskrétne stavy, ktoré môžeme nadobudnúť pri nanášaní nástreku v kombinácii s tvarom rozprašovacieho kužeľa (obr. 3), teoreticky predurčujú nerovnomernú hrúbku membrány. Rovnomernosť hrúbky membrány pri diferencovaných diskrétnych stavoch aplikácie nástreku sa overila meraním jej hrúbky ultrazvukovou impulznou metódou (podľa ASTM D6132 – 08 a ISO 2808: 2007). Ako meradlo sa použil prístroj PosiTector 200 s presnosťou ± 2 μm (alebo 0,1 ms). Metóda je založená na meraní doby prechodu ultrazvukových vĺn skúšaným materiálom (vrstvou). Ultrazvukové vlny sú vybudené v budiči priloženom na skúšanú vzorku. Priečne (ultrazvukové) vlnenie sa na rozhraní skúšanej vrstvy a iného prostredia odrazí a vracia sa späť k budiču, ktorý má kumulova-
n
hi "
© v UZ ,i tUZ ,i ¹ º» 2
¨ ª« j "1
n
10
6
[μm]
(1)
V Ý R O B A A K O N D I C I O VA N I E VZORIEK
Vzorky sa vyrobili z PP fólie s vytlačeným rastrom. Na zvolenom rastri sa vyznačila aplikačná plocha nástreku veľkosti 150 x 200 mm (obr. 5). Aplikačná plocha obsahovala 35 meracích bodov v piatich stĺpcoch a siedmi riadkoch a bola navrhnutá s ohľadom na veľkosť skúšaných betónových vzoriek. Takto sa zhotovili tri skúšobné vzorky. Na pripravené aplikačné plochy vzoriek sa potom mechanickým rozprašovačom naniesla ošetrovacia emulzia. Nanášanie sa vykonalo z výšky 250 až 300 mm pod uhlom cca 45°, čo sa empiricky (na základe vizuálneho hodnotenia piatich skúšobných nástrekov) vybralo ako optimálne. Na všetky vzorky sa nanášanie vykonalo rovnakým spôsobom pri vynaložení úsilia o dosiahnutie rovnomernosti aplikácie. Jednotlivé vzorky sa líšili dávkovaním. Návrh, resp. výpočet dávok sa vykonal podľa odporúčaného dávkovania [5], ktoré uvádza 150 až 175 g/m2, resp. prepočtom cez spotrebu 143 až
5
200 g/m2. Týmto hodnotám zodpovedá výsledná hrúbka membrány stanovená numericky podľa vzťahu (2) 152 až 178 μm (resp. 143 až 200 μm). Vo vzťahu (2) pre výpočet návrhovej hrúbky membrány hi,D [μm] vystupuje hustota nástreku ρ = 0,985 [g/cm3] a hmotnostná dávka nástreku mi,D [g], ktorých súčin (návrhový objem nástreku Vi,D [cm3]) podelený aplikačnou plochou A [mm2] dáva hi,D. mi,D hi,D "
Vi,D A
"
W 3 10 [μm] A
(2)
Podľa požadovanej dávky 150 až 175 g/m2 sa prepočítala alikvotná dávka na aplikačnú plochu A = 30 000 mm2, a to 4,25 až 5,25 g/A. Následne sa určil celočíselný násobok dávok mechanickým rozprašovačom 1,077 g. Preto, aby sa podmienka minimálnej dávky splnila, muselo sa použiť zaokrúhľovanie na najbližšie vyššie celé číslo. Dávky pre obidva intervaly tak pokrývala dávka piatich stlačení (ďalej len 5x). S ohľadom na spotrebu nástreku aplikovaného mimo aplikačnej plochy (čomu sa nedá zabrániť) sa pristúpilo ku zvýšeniu horného in-
Pravdepodobnosť výskytu [%]
Obr. 5 Aplikačná plocha nástreku a vyznačené meracie body ❚ Fig. 5 Application area and imprinted measuring points Obr. 6 Distribučná krivka rozdelenia pravdepodobnosti výskytu hrúbok membrány ❚ Fig. 6 Distribution curve of probability of membrane thicknesses Tab. 1 Štatistické parametre súboru meraní po 24 h ❚ Tab. 1 Statistical parameters of a set of measurements after 24 hours
Parameter
Hrúbka nástreku [μm]
6
72
Priemerná hodnota [μm] Smerodajná odchýlka Minimálna hodnota [μm] Maximálna hodnota [μm] Priemerná / Návrhová [%]
A (6x] 142,89 16,56 109 177 65,24
Vzorka [dávka] B (5x) 140,24 12,37 118 162 77,06
BETON • technologie • konstrukce • sanace
C (10x) 147,24 10,59 123 167 40,34
❚
1/2014
❚
VĚDA A VÝZKUM
Pravdepodobnosť výskytu [%]
8
Pravdepodobnosť výskytu [%]
7
SCIENCE AND RESEARCH
Hrúbka nástreku [μm]
tervalu dávkovania na 6x. Po prepočte podľa vzťahu (2) navrhnutého dávkovania 5x a 6x na navrhovanú hrúbku membrány sa táto očakávala 182 a 219 μm. Na jednu vzorku sa navrhla dávka 10x, čomu zodpovedala očakávaná hrúbka membrány 364 μm. Vyrobené vzorky sa po aplikácii nástreku uchovávali v prostredí s teplotou 20 ± 2 °C a relatívnou vlhkosťou (RH) 50 ± 10 % po dobu 14 dní. SKÚŠOBNÝ POSTUP
Prvé meranie hrúbky membrány sa uskutočnilo 24 h po aplikácii nástreku. Citlivosť membrány voči mechanickému namáhaniu, ktoré sa pri priložení sondy vnáša do vzorky a potreba opakovania merania po 7 a 14 dňoch spôsobili, že sa membrána počas merania prekryla PP fóliou, aby sa neznehodnotila. Po ukončení merania sa krycia fólia Deň 1 7 14
Parameter Priemerná hodnota [μm] Smerodajná odchýlka Priemerná hodnota [μm] Smerodajná odchýlka Priemerná hodnota [μm] Smerodajná odchýlka
A (6x) 142,89 16,56 133,26 10,99 122,8 9,64
Hrúbka nástreku [μm]
odstránila a vzorky boli opäť vystavené popísanému prostrediu. Počas merania sa zaznamenávala celková meraná hrúbka súvrstvia membrány a krycej fólie. Vykonalo sa aj meranie hrúbky krycej fólie presne v rastri bodov zodpovedajúcich meracím bodom membrány. Pri spracovávaní výsledkov merania sa numericky stanovila hrúbka membrány hi [μm] ako rozdiel celkovej hrúbky hi,T [μm] a hrúbky krycej vrstvy hi,0 [μm]. Z opravených hodnôt sa stanovila priemerná hrúbka membrány h [μm] podľa vzťahu (3) a iné štatistické informácie o súbore dát. n
¨ hi,T hi,0 h"
Vzorka [dávka] B (5x) 140,24 12,37 136,21 8,67 132,93 8,41
i "1
[μm]
(3)
n
C (10x) 147,24 10,59 146,03 10,48 141,33 8,89
[%] 0
Δ hrúbky [%] 0
[%] 0
-6,7
-2,9
-0,8
-14,1
-5,2
-4
Relatívna zmena hrúbky [%]
Čas [dni]
Z merania hrúbky membrány vo veku 24 h sa zistilo, že priemerná hrúbka membrány nie je výrazne závislá od dávok. V rozmedzí dávok 5 až 10x sa získali membrány s priemernými hrúbkami 140,24 až 147,24 μm. Prehľad štatistických charakteristík súboru meraní po 24 h poskytuje tab. 1. Preukázalo sa, že s rastúcou dávkou sa pomerne výrazne znižuje smerodajná odchýlka, čo indikuje zvyšovanie rovnomernosti nástreku resp. hrúbky membrány, ako to dokumentuje aj obr. 6. Z tohto obrázka je zrejmá aj pravdepodobnosť výskytu hrúbok membrány, ktoré by spĺňali požiadavku na optimálnu hrúbku (definovanú spotrebou) 152 až 178 μm. Hodnotenie dosahovaných hrúbok membrány je lepšie čitateľné z grafov kumulatívnych početností výskyTab. 2 Merané hrúbky membrány v čase a relatívna zmena hrúbky ❚ Tab. 2 Measured membrane thicknesses in time and relative change of thickness
Obr. 7 Kumulatívne rozdelenie pravdepodobnosti výskytu hrúbok membrány vs. požadovaná hrúbka podľa hmotnostnej dávky ❚ Fig. 7 Cumulative curves of probability of membrane thicknesses vs. required thickness according to dosage by mass Obr. 8 Kumulatívne rozdelenie pravdepodobnosti výskytu hrúbok membrán vs. požadovaná hrúbka podľa spotreby ❚ Fig. 8 Cumulative curves of probability of membrane thicknesses vs. required thickness according consumption Obr. 9 Zmena hrúbky membrány v čase ❚ Fig. 9 Change of membrane thickness in time
9
1/2014
I N T E R P R E TÁ C I A V Ý S L E D K O V
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
73
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH
Citované a súvisiace dokumenty: [1] ASTM D6132-08 Standard Test Method for Nondestructive Measurement of Dry Film Thickness of Applied Organic Coatings Using an Ultrasonic Gage [2] ISO 2808:2007 Paints and varnishes – Determination of film thickness [3] STN 73 1371:1981 Ultrazvuková impulzová metóda skúšania betónu [4] STN 73 6180:1976 Hmoty pre ošetrovanie povrchu čerstvého betónu [5] PosiTector 200 series – hand-out available at: www.checkline.com/products/126124/positector-200.pdf [6] BASF – Masterkure 216 – Technical Datasheet 13.08.2010 [7] BASF – Masterkure 216 – Karta bezpečnostných údajov 04.08.2010 [8] Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 1. Strata vody z betónu, Beton TKS, Vol. 10, No. 1, Beton TKS, Praha, 2010 [9] Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čer-
tu. Obr. 7 prezentuje kumulatívne krivky jednotlivých skúšobných vzoriek a v zmysle dolnej hranice optimálnej hrúbky membrány graficky udáva percentuálny podiel plochy, na ktorej sa minimálna hrúbka nedosahuje. Doplnkom do 100 % sa vyjadruje pomer plochy, na ktorej sa požadovaná hrúbka dosiahla. Vo vzorke B (5x) sa dosiahla požadovaná hrúbka na približne 18 %, vo vzorke A (6x) na cca 30 % a vo vzorke C (10x) na cca 35 % plochy. Ak sa vychádza z rôznych požadovaných hrúbok membrány, ako to už bolo prezentované, potom striktné dodržanie minimálnej hrúbky nie je rozhodujúce. Porovnanie splnenia inej minimálnej hrúbky membrány (definovanej spotrebou) 143 μm zachytáva obr. 8. Vo vzorke B (5x) sa dosiahla požadovaná hrúbka na približne 40 %, vo vzorke A (6x) na cca 50 % a vo vzorke C (10x) na cca 65 % plochy. Vplyvom relatívne malého (6 %) zníženia dolnej hranice hrúbky a v dôsledku blízkej priemernej hrúbky v spojitosti s pomerne dobrou homogénnosťou hrúbky membrány sa zvýšil pomer vyhovujúcej plochy o cca. 100 %. Hrúbky membrány merané po 7 a 14 dňoch indikujú nevýrazné (ak vôbec nejaké) zníženie hrúbky, ktoré vzhľadom na neistotu meradla ± 3 % nie je možné považovať za preukazné. Ak aj v skutočnosti dochádza k degradácii membrány chemickými a fyzikálnymi vplyvmi, zistilo sa, že počas prvých 14 dní veku membrány nie je degradácia významná. Prípadné zníženie hrúbky možno v reálnych pod74
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
stvého betónu – 2. Superabsorpčné polyméry, Beton TKS, Vol. 10, No. 2, Beton TKS, Praha, 2010 Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 3. Nasiaknuté ľahké kamenivo, Beton TKS, Vol. 10, No. 3, Beton TKS, Praha, 2010 Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 4. Konvenčný návrh ošetrovania pomocou ľahkého kameniva, Beton TKS, Vol. 10, No. 6, Beton TKS, Praha, 2010, pp: 40–43 Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 5. Návrh receptúry čerstvého betónu s vnútorným ošetrovaním, Beton TKS, Vol. 11, No. 5, Beton TKS, Praha, 2011, pp: 36–42 Briatka P., Makýš P.:: Ošetrovanie čerstvého betónu – 6. Odparovanie vody, konvencia a skutočnosť, Beton TKS, Vol. 12, No. 6, Beton TKS, Praha, 2012 Briatka P., Janotka I., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu –
mienkach pripísať skôr mechanickému opotrebeniu. Z ÁV E R
Z vykonaných a prezentovaných skúšok a experimentálnych i numerických overení vyplýva, že nanášanie nástreku Masterkure 216 na čerstvý betón použitím mechanického rozprašovača je i v laboratórnych podmienkach možné. Overovaný mechanický rozprašovač disponuje možnosťou dávkovania (diskrétne dávkovanie) nástreku v celočíselných násobkoch 1,077 ± 0,012 g. Dodržaním odporúčanej spotreby nástreku 150 až 175 g/m2 je možné po zaokrúhlení výpočtovej dávky na najbližší vyšší celočíselný násobok 1,077 g dosiahnuť celistvú membránu na ošetrovanej ploche vzorky spĺňajúcu požiadavku na minimálnu hrúbku na cca 40 % plochy. Zvýšením výpočtovej dávky o približne 10 až 20 % je možné dosiahnuť požadovanú hrúbku membrány na cca 50 % plochy. Zistenia platia pre optimálne podmienky aplikácie z výšky cca 250 až 300 mm v sklone približne 45°. Zistilo sa, že membrány môžu disponovať potenciálom k autodegradácii vplyvom fyzikálnych alebo chemických činiteľov prostredia, no v prvých 14 dňoch veku ich pôsobenie nie je nijako výrazné, priam až nepatrné, ak sa vezme do úvahy neistota použitej meracej metódy. V prvých 14 dňoch veku je vysoko pravdepodobnejší pokles hrúbky membrány mechanickým opotrebovaním vplyvom prevádzky na povrchu betónovej konštrukcie.
[15]
[16]
[17]
[18]
7. DTA, TG a DSC overenie pôsobenia vnútorného ošetrovania, Beton TKS, Vol. 13, No. 1, Beton TKS, Praha, 2013 Briatka P., Makýš P.: Možno účinne použiť pórovité kamenivo na vnútorné ošetrovanie betónu?, Beton TKS, Vol. 11, No. 4, Beton TKS, Praha, 2011 Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 8. Malty s vnútorným ošetrovaním – pevnosti a objemové zmeny, Beton TKS, Vol. 13, No. 2, Beton TKS, Praha, 2013 Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 9. Metódy ošetrovania a vplyv na mechanické vlastnosti, Beton TKS, Vol. 13, No. 3, Beton TKS, Praha, 2013 Briatka P., Makýš P.: Ošetrovanie čerstvého betónu – 10. Vnútorné ošetrovanie a elektrické charakteristiky betónu, Beton TKS, Vol. 13, No. 6, Beton TKS, Praha, 2013
Aplikácia nástreku na doskové skúšobné vzorky rozmerov 225 x 335 mm (0,075 375 m2) sa stanovila tak, aby spĺňala požiadavku na predpísané dávkovanie 150 až 175 g/m2. Minimálna potrebná hmotnostná dávka na danú plochu sa určila na 11,306 g. Zohľadnením možností diskrétneho dávkovania mechanickým rozprašovačom s výdatnosťou 1,077 ± 0,012 g sa dospelo k výpočtovej dávke 10,4979x. Zvolilo sa zvýšenie o cca 15 % a tak sa dospelo k výslednej dávke 12x. Takýmto spôsobom sa ošetrovali vzorky betónu s parafínovým nástrekom počas skúšok straty vlhkosti z betónu [13 a 17] a použili sa aj na hodnotenie vlhkosti betónu v čase fotogrametrickou metódou.
Publikované informácie sú čiastkovými závermi dizertačnej práce „Ošetrovanie plošných betónových konštrukcií proti strate vlhkosti“, ktorú materiálne podporili STU v Bratislave, TSÚS Bratislava, LIAS Vintířov, PCLA Ladce a BASF.
Ing. Peter Briatka, PhD. Holcim (Slovensko), a. s. Pristavná 10, 821 09 Bratislava e-mail:
[email protected] doc. Ing. Peter Makýš, PhD. Stavebná fakulta STU Radlinského 11, 813 68 Bratislava
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH
PREDPOVEDANIE ODOLNOSTI ŠTÍHLYCH BETÓNOVÝCH STĹPOV PRI STABILITNOM ZLYHANÍ ❚ PREDICTION OF THE SLENDER CONCRETE COLUMNS RESISTANCE AT STABILITY FAILURE Vladimír Benko, Marián Kišac, Peter Kendický, Alfred Strauss, Tomáš Šalát, Ľubomír Lašán V rámci aplikovaného výskumu Stavebnej fakulty STU v Bratislave v spolupráci s firmou ZIPP Bratislava spol. s r. o. je naplánované experimentálne overovanie globálnej spoľahlivosti štíhlych železobetónových stĺpov z normálneho betónu C45/55 a vysokohodnotného betónu C100/115. Stĺpy sú navrhnuté tak, aby zlyhanie stĺpov na stabilitu predchádzalo zlyhaniu kritických prierezov na odolnosť. ❚ Experimental verification of global reliability of slender reinforced concrete columns from the regular concrete C45/55 and high performance concrete C100/115 is being realized within the applied research of the Faculty of Civil Engineering at Slovak University of Technology in Bratislava and in cooperation with ZIPP Bratislava spol. s r. o. Columns are designed in such a way to collapse to stability before the resistance of the critical cross sections is reached.
Pri navrhovaní tlačených železobetónových prvkov je dôležité, a často veľmi náročné, pri návrhu zohľadniť teóriu druhého rádu. Vyššia náročnosť fyzikálno-matematického modelu oproti iným stavebným materiálom je z dôvodov zmeny tuhostí v oblastiach, kde vznikajú trhliny, t.j. po prechádzaní zo stavu napätosti I na stav napätosti II. Náročnosť sa zvyšuje aj potrebou zohľadňovať pri navrhovaní reologické vplyvy. Odborná literatúra ako aj normové predpisy, uvádzajú viacero metód, ktoré sú mnohokrát založené na výrazne zjednodušujúcich predpokladoch. Európska norma pre navrhovanie železobetónových konštrukcií ponúka tri metódy zohľadnenia vplyvu teórie druhého rádu pre návrh tlačených železobetónových prvkov [1] kap. 5.8. Zjednodušenú metódu vychádzajúcu z menovitej krivosti [1] kap. 5.8.8, zjednodušenú metódu vychádzajúcu z menovitej tuhosti [1] kap. 5.7 a všeobecnú metódu – nelineárnu [1] kap. 5.8.7 a kap. 5.8.6, ktorá by mala presnejšie vystihovať správanie sa tlačených železobetónových prvkov. Vplyv deformácie prvku, teda zvyšovanie excentricity pôsobenia normálovej sily, je v prípade tlačených prvkov s malou štíhlosťou možné zanedbať [1] kap. 5.8.3. Pri experimentálnom overovaní k stra1/2014
❚
te stability tlačeného železobetónového prvku v závislosti od štíhlosti tlačených železobetónových prvkov a od excentrického pôsobenia osovej sily na nedeformovanej sústave môže dôjsť aj pred dosiahnutím odolnosti v kritických prierezoch. K strate stability môže dôjsť aj v definičnom obore návrhového interakčného diagramu betónu oveľa skôr ako sa využitie materiálov priblíži k svojim dovoleným hraničným hodnotám. V takýchto prípadoch by bolo vhodné definovanie parciálneho súčiniteľa spoľahlivosti pre stabilitné zlyhanie tlačeného prvku, keďže parciálne súčinitele materiálov sa ešte nemohli uplatniť, a teda neprispievajú k zabezpečeniu celkovej požadovanej spoľahlivosti návrhu. Dôležitosť správnej definície parciálneho súčiniteľa pre stabilitné zlyhanie tlačených prvkov zvyšuje fakt, že pri stabilitnom zlyhaní sa jedná o krehké porušenie bez varovania, čo si vyžaduje vyššiu globálnu spoľahlivosť ako zlyhania duktilné. V európskych normových predpisoch sa dá nájsť odporúčaný parciálny súčiniteľ spoľahlivosti pre stabilitné zlyhanie v rakúskej národnej prílohe [3].
chádza k deformácii prúta, čím narastá celková excentricita pôsobenia sily na kritické prierezy. Nárast excentricity druhého rádu môže byť tak veľký, že k zlyhaniu železobetónového tlačeného prvku dôjde vo vnútri definičného oboru interakčného diagramu porušenia prierezu (sila NBd na obr. 1) skôr ako sa dosiahne návrhová odolnosť v kritickom priereze. Pre navrhovanie všeobecnou metódou podľa [2] kap. 5.7 (4)P „pri používaní nelineárnej analýzy sa musia používať materiálové charakteristiky reprezentujúce skutočnú tuhosť...“, čo znamená použitie stredných hodnôt materiálových charakteristík. Príspevok parciálneho súčiniteľa spoľahlivosti v európskej norme pre praktické použitie všeobecnej metódy nie je definovaný. Praktické použitie presnejšej všeobecnej metódy je umožnené podľa [2] kap. 5.8.6 (3) za použitia návrhových vlastností materiálov, čo je v rozpore s definíciou „..sa musia používať...“ v kap. 5.7 (4)P, a navyše zníženou tuhosťou materiálov sa takto získané pretvorenia tlačených prvkov, ako aj prerozdelenie zaťaženia v nosných sústavách vzďaľujú od ich skutočného pôsobenia.
S TA B I L I T N É Z LY H A N I E TLAČENÝCH ŽELEZOBETÓNOVÝCH STĹPOV
G E O M E T R I A , M AT E R I Á LY A VYSTUŽENIE SKÚŠOBNÝCH ŽELEZOBETÓNOVÝCH STĹPOV
Nárast ohybového momentu v kritických prierezoch tlačeného železobetónového prvku je výrazným spôsobom ovplyvnený štíhlosťou prúta (obr. 1). Pri štíhlych železobetónových tlačených prútoch nárastom normálovej sily do-
Geometria stĺpov navrhnutých pre experimentálne overovanie je zrejmá z obr. 2. Stĺpy v pripravovanom experimente sú v priečnom reze obdĺžnikového prierezu s rozmermi 240 x 150 mm. Celková dĺžka stĺpov vrá-
Obr. 1 Vplyv štíhlosti na odolnosť stĺpov ❚ Fig. 1 Slenderness influence on the resistance of columns
1
technologie • konstrukce • sanace • BETON
75
VĚDA A VÝZKUM
❚
SCIENCE AND RESEARCH 2a
2b
Obr. 2 Tvar a vystuženie stĺpov of columns
❚
Fig. 2
Shape and reinforcement
Obr. 3 Počiatočná excentricita pre stabilitné zlyhanie, ktoré predchádza porušeniu v odolnosti kritických prierezoch C45/55 ❚ Fig. 3 Initial eccentricity for stability failure preceding the breach of resistance at the critical cross section of C45/55 Obr. 4 Počiatočná excentricita pre stabilitné zlyhanie, ktoré predchádza porušeniu v odolnosti kritických prierezoch C100/115 ❚ Fig. 4 Initial eccentricity for stability failure preceding the breach of resistance at the critical cross section of C100/115 Obr. 5 Plánovaná excentricita a statická schéma stĺpov ❚ Fig. 5 Planned eccentricity and static scheme of columns Obr. 6 Fotodokumentácia z výroby a betonáže stĺpov ❚ Fig. 6 Photographic documentation of columns production and casting
tane oceľových roznášacích platní je 3 840 mm. Stĺpy sú vystužené štyrmi prútmi pozdĺžnej výstuže priemeru Ø 14 mm. Na obidvoch koncoch stĺpa v kritických miestach je pozdĺžna výstuž doplnená štyrmi prídavnými prútmi priemeru Ø 14 mm, dĺžky 600 mm, ktoré sú privarené nosnými zvarmi na oceľové platne hrúbky 20 mm, osadené na obidvoch koncoch stĺpa. Takýmto spôsobom je zabezpečená zvýšená odolnosť koncových častí stĺpa na zabránenie lokálneho porušenia stĺpa v mieste vnášania zaťažovacej sily počas skúšania, ktoré by mohlo predchádzať stabilitnému zlyhaniu stĺpov. Priečnu výstuž stĺpa tvoria dvojstrižné strmene priemeru Ø 6 mm. Vzhľadom na prídavnú pozdĺžnu výstuž v kritických miestach uloženia sme navrhli štvorstrižné strmene, a tým sme zvýšili efekt ovinutia. Presné uloženie výstuže je znázornené na obr. 2. Spracovaná realizačná dokumentácia 3 N (kN)
s predpísanými triedami materiálov bola odoslaná do výrobne ZIPP Bratislava spol. s r. o. v Seredi. Vzhľadom na to, že sa jedná o plánovaný experiment a nie sú k dispozícii presné materiálové charakteristiky, ktoré by dobre vystihovali použité materiály, bolo pre zadanie predpovedí pre nelineárne analýzy uvažované s plánovanými normovými hodnotami príslušných materiálov betón C45/55, resp. C100/115 a betonárska výstuž triedy B500 B (R 10505). P L Á N O VA N É N A M Á H A N I E P R E S TA B I L I T N É Z LY H A N I E
Geometria stĺpov pre experimentálne overovanie, vystuženie stĺpov, ako aj plánovaná excentricita na koncoch stĺpa, bola určovaná na základe nelineárnych výpočtov autorov takým spôsobom, aby pre plánované stĺpy došlo k stabilitnému porušeniu stĺpov v definičnom obore návrhových interakčných diagramov, a teda pred dosiahnutím
návrhovej odolnosti kritických prierezov. Kritická sila pri dosiahnutí stabilitného zlyhania pre stĺpy z betónu C45/55 je graficky znázornená na obr. 3 a pre stĺpy z betónu C100/115 na obr. 4 určená z dvoch nelineárnych výpočtov za použitia softvéru ATENA a STAB 2NL. VÝROBA SKÚŠOBNÝCH STĹPOV
Výroba stĺpov prebiehala vo výrobnej hale betonárky ZIPP Bratislava spol. s r. o. Pri betonáži sa rovnomerné rozloženie betónovej zmesi zabezpečovalo pomocou ponorných vibrátorov (obr. 6). Súčasne so stĺpmi sa zhotovovali skúšobné vzorky pre testovanie normových charakteristík betónu po 28 dňoch, ako aj skúšobné vzorky uskladnené so stĺpmi na určenie materiálových charakteristík betónov v čase skúšania stĺpov. Po dosiahnutí 60% pevnosti boli stĺpy prevezené do skúšobného laboratória Stavebnej fakulty STU.
4
M-N diagram C45/55
M-N diagram C100/115
N (kN)
-800 -1200
ATENA
STAB2NL
-600
e=
40
-1000
mm
e=
ATENA
40
mm
STAB2 NL
NÁVRHOVÝ ID
-800
-400
NÁVRHOVÝ ID
-600 NbR = 351
NbR = 460 -400
-200 -200
M (kNm)
M (kNm)
0
0 0
76
10
20
30
0
10
20
30
40
BETON • technologie • konstrukce • sanace
50
❚
1/2014
VĚDA A VÝZKUM 5
e1=40
N
240 33 150
z
33
33
174
l = 3840
84 33
y
e2=?
0 240 e1=40 150
z
os vnesenia sily
y
N
MERANIA NA SKÚŠOBNÝCH STĹPOCH
Meranie a zapisovanie meraných hodnôt na skúšaných stĺpoch okrem zaužívanej meracej techniky v laboratóriu Stavebnej fakulty bude doplnené paralelným meraním realizovaným firmou SYLEX. Meracia technika firmy SYLEX je založená na odraze signálu z Braggovej mriežky (FBG), ktorá je vytvorená pomocou masky a UV žiarenia v optickom vlákne. FBG odráža iba špecifickú vlnovú dĺžku a odrazený signál je zachytený vyhodnocovacou jednotkou – interrogátorom. Pri pôsobení napätia (ťah, tlak, teplota) na FBG dochádza k posu-
nu vlnovej dĺžky, ktorý je priamo úmerný sile pôsobiaceho napätia. Ako generačne mladšia a nastupujúca technológia merania, vyniká oproti konvenčným elektrickým alebo hydraulickým meracím systémom niektorými bezkonkurenčnými vlastnosťami, napr.: • imúnnosť voči elektromagnetickému žiareniu, • rýchla a jednoduchá inštalácia, • dlhá životnosť (>20 rokov), • elektricky nevodivé a pasívne – eliminácia rizika výbuchu alebo vzniku iskry, • multiplexovanie – viac meracích bodov na jednom vlákne (jedno vlákno môže merať rôzne veličiny v rôznych pozíciách), • meracia vzdialenosť až do 10 km. P R E D P O V E D E Z LY H A N I A S T Ĺ P O V N A S TA B I L I T U
Používanie nelineárnych výpočtov v posledných rokoch umožňuje rýchly vývoj softvérových produktov aj pre oblasť navrhovania stavieb. Preto je možné využitie presnejších výpočtov nielen pre oblasť vedecko-výskumnú v laboratóriách univerzít a skúšobných ústavoch, ale použitie presnejších výpočtov sa otvára aj projektovým kanceláriám pre praktické navrhovanie. Používanie nelineárnych analýz pre železobetónové prvky je značne náročné a vyžaduje skúsenosti spojené s po-
6a
6b
6c
6d
1/2014
❚
❚
technologie • konstrukce • sanace • BETON
SCIENCE AND RESEARCH
rovnaním mnohých výsledkov na experimentálne overených prvkoch a konštrukciách. Používanie nelineárnych metód vzhľadom na neplatnosť superpozície čiastkových výsledkov jednotlivých zaťažovacích stavov je pre praktické navrhovanie, ktoré si pre semiprobabilistické metódy vyžaduje desiatky až stovky rôznych kombinácií zaťažení, výrazne znevýhodnené. Overovanie výsledkov experimentálnych meraní nelineárnymi metódami sa stalo samozrejmosťou. Možnosti zadávania vstupných parametrov pre nelineárne analýzy umožňujú v dnešných podmienkach hardvéru a softvéru namodelovať prakticky čokoľvek a výsledkami sa priblížiť tam, kde sa autor analýzy potrebuje dostať. Vyžaduje si to samozrejme dobrú znalosť nie len používaného softvéru, ale aj skúsenosti s nelineárnymi analýzami. Pravdivé preverenie svojich skúseností a zručností s nelineárnymi analýzami je možné predpovedaním výsledkov ešte pred samotným experimentálnym meraním. Z tohto dôvodu sme oslovili odborníkov v okolitých krajinách, ktorí majú s nelineárnymi metódami značné skúsenosti, aby predpovedali správanie sa štíhlych železobetónových stĺpov, ktoré sa pripravujú na skúšky v laboratóriu STU v Bratislave. Výsledky nelineárnych analýz jednotlivých autorov zo Sloven-
77
❚
VĚDA A VÝZKUM 7a
SCIENCE AND RESEARCH 7b
M-N diagram C45/55
N (kN)
N-e2 diagram - C45/55
N (kN) -400
-400
-300
-300
-200
KISAC (ATENA)
-200
KISAC (ATENA)
CUHAK (METODA A)
CUHAK (METODA A)
KENDICKY (STAB2NL)
KENDICKY (STAB2NL) BOHUNICKY (METODA C)
BOHUNICKY (METODA C) -100
-100
MORAVCIK, KOTES (ATENA)
MORAVCIK, KOTES (ATENA) BELES (SCIA)
BELES (SCIA)
FRANA (DLUBAL)
FRANA (DLUBAL)
STRAUSS (ATENA)
STRAUSS (ATENA)
M (kNm)
0 0
10
20
30
0
40
0
10
20
30
Tab. 1 Výsledky predpovedí pri stabilitnom zlyhaní stĺpov z betónu C45/55 ❚ Tab. 1 Predictions results of stability failure of the C45/55 concrete columns
Spoločnosť STU Bratislava STU Bratislava STU Bratislava Leptón s. r. o. ZU Žilina Nemetschek-Scia Dlubal – CZ BOKU Wien – A
40
50
60
70
80
90
e (mm)
100
Z ÁV E RY
Riešiteľ
Softvér
N [kN]
uy [mm]
M [kN.m]
Kišac M. Čuhák M. Kendický P. Bohunický B. Moravčík M., Koteš P. Beleš I. Fráňa J. Strauss A.
ATENA Metóda A Stab2NL Metóda C ATENA Scia Dlubal ATENA
357,8 344,4 336,8 342 396,6 325,5 363 323
20,9 35,5 26,4 44 38,7 49,4 30,3 18,9
21,8 26 22,4 28 31,2 29,1 25,5 19
Po uskutočnení a vyhodnotení experimentálnych meraní budeme odbornú verejnosť informovať aj o výsledkoch predpovedí a porovnaní s nameranými hodnotami, ktoré ako jediné možno považovať za presný výpočet. Ďakujeme všetkým odborníkom, ktorí sa do predpovedí skutočného správania sa stĺpov pripravených na stabilitné zlyhanie zapojili. Ďakujeme firme ZIPP Bratislava spol. s r. o.
ska, Čiech a Rakúska sú uvedené na obr. 7 a 8. a tab. 1 a 2. V tab. 1 a na obr. 7 pre stĺpy z betónu C45/55 a v tab. 2 a na obr. 8 pre stĺpy z betónu C100/115 sú uvedené mená jednotlivých odborníkov, ich pracovisko, použitý softvér, ako aj veľkosť osovej sily, deformácia stĺpa a celkový ohybový moment, pri ktorom stĺpy stratia stabilitu. V diagramoch označených „M - N diagram“ sú uvedené priebe8a
N (kN)
hy nárastu normálovej sily a celkového ohybového momentu, ktorým je namáhané kritické miesto (stred stĺpa). V diagramoch označených „N - e2 diagram“ sú uvedené priebehy nárastu normálovej sily a nárastu excentricity e2 – deformácia stĺpa v jeho kritickej strednej časti, kde očakávame aj celkové zlyhanie stĺpa. Maximálne hodnoty odolnosti normálovej sily definujú zároveň aj okamih, pri ktorom stĺp zlyháva na stabilitu. 8b
M - N diagram C100/115
-600
-500
-500
-400
-400
-300
skúšobných stĺpov a skúšobných vzoriek. Naše poďakovanie patrí aj firme TAZUS n. o., ktorá v spolupráci so SvF STU Bratislava podporila projekt prevedením materiálových skúšok skúšobných vzoriek. Projekt bol realizovaný za finančnej podpory Vedeckej grantovej agentúry Ministerstva školstva a vedy SR. Registračne číslo projektu je VEGA č.1/0690/13.
N - e2 diagram C100/115
N (kN)
-600
za odbornú spoluprácu a podporu pri výrobe
-300 KISAC (ATENA 2D)
KISAC (ATENA)
CUHAK (METODA A)
-200
CUHAK (METODA A)
-200
KENDICKY (STAB2NL)
KENDICKY (STAB2NL)
BOHUNICKY (METODA C)
BOHUNICKY (METODA C)
MORAVCIK, KOTES (ATENA)
MORAVCIK, KOTES (ATENA)
BELES (SCIA)
-100
BELES (SCIA)
-100
FRANA (DLUBAL)
FRANA (DLUBAL)
STRAUSS (ATENA)
STRAUSS (ATENA)
M (kNm)
0 0
10
20
30
40
e2 (mm)
0
50
0
10
Tab. 2 Výsledky predpovedí pri stabilitnom zlyhaní stĺpov z betónu C100/115 ❚ Tab. 2 Predictions results of stability failure of the C100/115 concrete columns
Spoločnosť STU Bratislava STU Bratislava STU Bratislava Leptón s. r. o. ZU Žilina Nemetschek-Scia Dlubal – CZ BOKU Wien – A
78
Riešiteľ
Softvér
N [kN]
uy [mm]
M [kN.m]
Kišac M. Čuhák M. Kendický P. Bohunický B. Moravčík M., Koteš P. Beleš I. Fráňa J. Strauss A.
ATENA Metóda A Stab2NL Metóda C ATENA Scia Dlubal ATENA
468,1 426,2 435,1 411,5 507,1 393,4 523,5 397,4
36,7 35,1 23,7 37,9 37,6 41,4 19,8 14,1
35,9 32 27,7 31 39,4 32 31,3 21,5
20
30
40
50
60
70
Obr. 7 Predpovede pracovných diagramov stĺpov z betónu C45/55 ❚ Fig. 7 Working diagrams predictions of the C45/55 concrete columns Obr. 8 Predpovede pracovných diagramov stĺpov z betónu C100/115 ❚ Fig. 8 Working diagrams predictions of the C100/115 concrete columns
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
VĚDA A VÝZKUM prof. Dipl.-Ing. Dr. Vladimír Benko, PhD. e-mail:
[email protected] Ing. Marian Kišac e-mail:
[email protected] Ing. Peter Kendický e-mail:
[email protected] všetci: Fakulta stavebná STU v Bratislave Katedra betónových konštrukcií a mostov Radlinského 11, 813 68 Bratislava Slovenská republika Assoc. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Alfred Strauss e-mail:
[email protected] University of Natural Resources and Life Sciences Dept. of CE and NH Peter Jordanstr. 82, A-1190 Wien Austria Ing. Tomáš Šalát e-mail:
[email protected] SYLEX, s. r. o. Mlynské luhy 31, 821 05 Bratislava Slovenská republika Ing. Ľubomír Lašán e-mail:
[email protected] ZIPP Bratislava spol. s r. o. Mlynské nivy 61/A 820 15 Bratislava Slovenská republika
Literatúra: [1] EN 1992-1-1:2004 Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-1: General rules and rules for buildings, 2004 [2] STN EN 1992-1-1:2006 (73 1201) Eurokód 2 – Navrhovanie betónových konštrukcií. Časť 1-1: Všeobecné pravidlá a pravidlá pre budovy, 2006 [3] ÖNORM B 1992-1-1:2011 Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken Teil 1-1: Grundlagen und Anwendungsregeln für den Hochbau, 2011 [4] Moravčík M., Brodňan M., Koteš P., Kotula P.: Skúsenosti s mostami zo starších typov prefabrikátov, Betonárske dni 2012, zb., STU v Bratislave, 2012, ISBN 978-808076-104-2, s. 439–444 [5] Burtscher S. L., Rinnhofer G., Benko V., Kollegger J.: Zerstörende Großversuche an hochbewehrten Schleuderbetonstützen. Bauingenieur, Band 78, April 2003, S. 187–193
1/2014
❚
❚
SCIENCE AND RESEARCH
VZPOMÍNKA NA DOC. ING. VOJTĚCHA MENCLA, CSC. Ve věku svých nedožitých 77 let zemřel 11. listopadu 2013 doc. Ing. Vojtěch Mencl, CSc., vzácný člověk, významným odborník a vynikající pedagog. Jeho životní pouť začala v roce 1936 v Praze, jeho pozdější léta a doba studií však již probíhala v Brně. Maturitu skládal uprostřed padesátých let a následné studium na Fakultě inženýrského stavitelství v Brně ukončil v roce 1960. Od tohoto roku až do roku 1990 pak pracoval na vývojových pracovištích stavebních firem. Zaměřoval se na předpjaté betonové konstrukce mostů a průmyslových staveb, kde získával velké praktické zkušenosti, které pak zúročoval během své pozdější pedagogické činnosti. Poznatky získané během vysokoškolského studia mu nestačily, a proto postupně absolvoval dvě postgraduální studia, a to v oblasti „Nedestruktivního zkoušení“ a následně „Mostů z předpjatého betonu“ – těmto oborům se pak věnoval po celý svůj život. Společenské změny, které prožívala naše společnost po roce 1989, se velkou měrou odrazily i v životě doc. Vojtěcha Mencla. Rychle dokončil již dávno připravovanou aspiranturu a v roce 1990 se habilitoval na Fakultě stavební v oboru Betonové konstrukce. Stal se vedoucím ústavu „Stavebnin a zkušebních metod“ a jeho odborné znalosti byly využity i v jeho akademické funkci Prorektora pro výstavbu a dislokaci na VUT v Brně, kterou zastával od roku 1991 do roku 1997. Jako stavební inženýr s velkými zkušenostmi se podílel na znovuobnovení Českého svazu stavebních inženýrů a na založení „České komory stavebních inženýrů a techniků“. V obou těchto stavovských organizacích zastával významné funkce a přispěl k jejich rozkvětu. Rád připojuji i pár svých vzpomínek na milého kolegu Vojtěcha. Přesně si vzpomínám na naše první setkání na jeho pracovišti na Bidlácích v roce 1977, kde mi umožnil betatronem prozářit několik předpjatých nosníků. Výsledky jsem potřeboval dát do své
technologie • konstrukce • sanace • BETON
kandidátské disertační práce. Možná nebudu přehánět, pokud budu tvrdit, že jsme si tehdy „padli do oka“. Během 80. let jsme společně publikovali řadu článků u nás i v zahraničí, které byly zaměřené na nedestruktivní kontrolu předpjatých konstrukcí. Úzce jsme spolupracovali i v 90. letech, neboť zaměření našich ústavů bylo velmi podobné. Též štafetu Prorektora pro výstavbu a dislokace na VUT jsem po něm přebíral. Po sloučení našich ústavů v roce 2002 měl Vojtěch u nás stále „svůj stůl“. I když své zkušenosti předával na Technické univerzitě v Ostravě, často se u nás zastavoval a rád jsem s ním diskutoval a probíral ak tuální stavební problémy. Velmi si vážím toho, že jsem mu na podzim 2013 mohl předat cenu „Karla Hollana“ v rámci konference „Zkoušení a jakost ve stavebnictví“, které se on vždy aktivně zúčastňoval. Pan docent Mencl již mezi námi není. Natrvalo však zůstává ve vzpomínkách a v podvědomí naší odborné stavební veřejnosti. Pro naše stavebnictví vykonal velmi mnoho a patří mu za to upřímný dík. prof. Ing. Leonard Hobst, CSc.
79
AKTUALITY
❚
TOPICAL SUBJECTS
SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA SEMINÁŘE, KONFERENCE A SYMPOZIA V ČR TECHNOLOGIE BETONU 2014 12. konference Termín a místo konání: 9. dubna 2014, Jihlava • Materiály pro beton • Vlastnosti betonu, zkušebnictví • Betony speciálních vlastností • Provádění betonových konstrukcí Kontakt: http://www.cbsbeton.eu MOSTY 2014 19. mezinárodní sympozium Termín a místo konání: 24. a 25. dubna 2014, Brno • Mostní objekty v ČR – výstavba, správa a údržba, normy • Mosty v Evropě a ve světě • Mosty v ČR – věda a výzkum • Mosty v ČR – projekty a realizace Kontakt: www.sekurkon.cz SANACE 2014 24. mezinárodní sympozium Termín a místo konání: 22. a 23. května 2014, Brno Kontakt: www.sanace-ssbk.cz (detaily budou upřesněny) CONCRETE ROADS 2014 12. mezinárodní sympozium Termín a místo konání: 23. až 26. září 2014, Clarion Congress Hotel Praha • Sustainable pavements • Solutions for urban areas • Design and construction • Maintenance and rehabilitation Kontakt: e-mail:
[email protected], www.concreteroads2014.org CCC 2014 10. Středoevropský betonářský kongres Termín a místo konání: 1. a 2. října 2014, Liberec Kontakt: www.cbsbeton.eu 21. BETONÁŘSKÉ DNY 2014 Konference s mezinárodní účastí Termín a místo konání: 26. a 27. listopadu 2014, Hradec Králové Kontakt: www.cbsbeton.eu
ZAHRANIČNÍ KONFERENCE A SYMPOZIA
CONCRETE AND REINFORCED CONCRETE – GLANCE AND FUTURE 3. mezinárodní konference Termín a místo konání: 12. až 16. května 2014, Moskva, Rusko Kontakt: http://concrete2014.mgsu.ru/en/ CONCRETE INNOVATION CONFERENCE – CIC 2014 Mezinárodní konference Termín a místo konání: 11. až 13. června 2014, Oslo, Norsko • Environmentally friendly concrete structures • Efficient construction • Structural design and structural performance • Prolongation of service life Kontakt: www.cic2014.com BETÓN NA SLOVENSKU 2010 – 2014 Celoslovenská konference Termín a místo konání: červen až listopad 2014 (termín bude upřesněn), Grand hotel Bellevue, Vysoké Tatry, Slovensko • Realizované mostné objekty; Projekty mostov vo výstavbe; Mosty vo výstavbe • Veda – výskum; Diagnostika a monitoring betónových konštrukcií a mostov • Materiály • Podzemné stavby • Opravy a rekonštrukcie betónových konštrukcií a mostov • Štúdie a projekty pripravovaných mostných objektov • Legislatíva Kontakt: http://www.fib-sk.sk PH.D. SYMPOZIUM IN CIVIL ENGINEERING 10. mezinárodní sympozium Termín a místo konání: 21. až 23. července 2014, Quebec, Kanada
• Structural analysis and design • Innovative structural systems • Advanced materials • Sustainability and cost efficiency • Strengthening and repair • Monitoring • Non-Destructive testing • Durability Kontakt: www.fib-phd.ulaval.ca NORDIC CONCRETE RESEARCH 22. mezinárodní sympozium Termín a místo konání: 13. až 15. srpna 2014, Reykjavik, Island • Rheology, Self compacting concrete, Admixtures, Mix design, Modeling, Sustainability, Aggregates, Additives, Carbonation, Chlorides, Corrosion, Use of fibres, Structural behaviour, Shrinkage and cracking, Testing and durability Studenti se mohou ucházet o 10 studentských cestovních grantů NCR. Více na www.rheo.is. Kontakt: www.nordicconcrete.net ENGINEERING FOR PROGRESS, NATURE AND PEOPLE 37. IABSE sympozium Termín a místo konání: 3. až 5. září 2014, Madrid, Španělsko • Innovative design concepts • Sustainable infrastructures • Major projects and innovative structures and materials • Analysis • Forensic structural engineering • Construction • Operation, maintenance, monitoring, instrumentation • Education and ethics • Cooperation and development projects Kontakt: www.iabse.org/madrid2014 INNOVATION & UTILIZATION OF HIGH-PERFORMANCE CONCRETE 10. mezinárodní fib sympozium Termín a místo konání: 16. až 18. září 2014, Peking, Čína Kontakt: www.hpc-2014.com CONSTRUCTION MATERIALS AND STRUCTURES Mezinárodní konference Termín a místo konání: 24. až 26. listopadu 2014, Johannesburg, Jižní Afrika • Materials and characterisation • Performance and service life of structures • Durability of construction materials • Sustainability and the environment Kontakt: http://iccmats-uj.co.za/
Firemní prezentace
COMPUTATIONAL MODELLING OF CONCRETE AND CONCRETE STRUCTURES Mezinárodní konference Termín a místo konání: 24. až 27. března 2014, St. Anton am Amberg, Rakousko • Computational modelling of concrete materials • Computational modelling of concrete structures Kontakt: http://euro-c.tuwien.ac.at
BAUKONGRESS 2014 (DŘÍVE BETONTAG) Mezinárodní konference Termín a místo konání: 3. a 4. dubna 2014, Vídeň, Rakousko • Angewandte Forschung und Entwicklung • Aktuelle Verkehrsinfrastrukturprojekte • Aktuelle Hochbauprojekte • Tunnel & Brücke • Straße & Schiene • Projekte in den Nachbarländern Österreichs • Bauen im internationalen Bereich • Ingenieurprojekte im Energiebereich/alternative Energien • Hochhaus-, Geschäfts- und Bürohausbau • Industrie- und Kommunalbau • Umwelttechnik Kontakt: www.baukongress.at
80
BETON • technologie • konstrukce • sanace
❚
1/2014
F I R E M N Í P R E Z E N TA C E
❚
COMPANY PRESENTATION
DESIGN YOUR CONCRETE
RECKLI Strukturní matrice pro všechny oblasti betonových staveb
Firemní prezentace
Jak pro prefabrikáty, tak pro monolitní stavby. Vyžádejte si náš katalog a fotografie s referencemi. RECKLI GmbH Mgr. Iveta Heczková · Gewerkenstr. 9a · 44628 Herne · Germany · Tel. +49 2323 1706-26 · Fax +49 2323 1706-50 Mobile DE: +49 151 61339553 · Mobile CZ: +420 724 888 718 · www.reckli.de ·
[email protected]
www.betontks.cz
I TADY MŮŽE BÝT VAŠE INZERCE ! FORMÁTY ❚ 210 x 297 mm rozměry všech inzerátů jsou čisté (po ořezu) + na spad je třeba přidat dalších 5 mm
FORMÁT A4 čistý formát 210 x 297 mm (po ořezu) + spad 5 mm
102,5 x 259 mm
87,5 x 259 mm
71,7 x 259 mm
56,7 x 259 mm
1/2 A4 vpravo na spad
1/2 A4
1/3 A4 vpravo na spad
1/3 A4
A4
1/2 A4
1/3 A4
102,5 x 127,5 mm
102,5 x 65,8 mm
1/4 A4 vpravo na spad
1/8 A4 vpravo na spad
1/4 A4
1/8 A4
A4 vpravo na spad
A4
1/2 A4 vpravo na spad
1/2 A4
1/3 A4 vpravo na spad
1/3 A4
1/4 A4
1/8 A4
195 x 259 mm
180 x 259 mm
195 x 127,5 mm
180 x 127,5 mm
195 x 86,5 mm
180 x 86,5 mm
87,5 x 127,5 mm
87,5 x 65,8 mm
CENÍK ❚ Umístění 4. strana obálky 3. strana obálky vnitřní strana vnitřní půlstrana (na šířku / na výšku) vnitřní třetina strany (na šířku / na výšku) vnitřní čtvrtstrana (na šířku / na výšku) inzerát nebo tisková zpráva propagační článek – za každou celou stranu vklad vlastních propagačních materiálů
Cena v Kč 80 000,50 000,35 000,20 000,15 000,12 000,8 000,30 000,8 000,-
Ceny jsou uvedeny bez DPH. Způsob placení: inzerce a PR články jsou placeny na základě faktury vystavené po jejich vytištění v časopise. Klient obdrží současně s fakturou dva výtisky časopisu, v případě zájmu lze přiobjednat větší množství.
SLEVY: při opakování inzerátu v rámci ročníku pro členy SVC ČR, SVB ČR, ČBS a SSBK Jiné možnosti či kombinace po dohodě s redakcí. Při objednání firemní prezentace do konce ledna další sleva PŘIRÁŽKY: přesné umístění grafické zpracování
-10 % -15 % -10 % +10 % +10 %
PŘÍJEM INZERCE ❚ Beton TKS, s. r. o., Na Zámecké 9, 140 00 Praha 4 tel.: 604 237 681, e-mail:
[email protected]
Firemní prezentace
Formát A4 A4 A4 1/2 A4 1/3 A4 1/4 A4 1/8 A4
rychlejší, přesnější, dostupnější a zdarma
www.condict.eu čtyřjazyčný technický slovník jazyky EN, D, F, CZ přes 10 000 výrazů v každém jazyce výrazy ze stavebního inženýrství, zejména betonového termíny technických norem překlad víceslovných výrazů, zkratek
jazyk vyhledávání
jazyk překladu max. 3 jazyky
hledané slovo (nemusí být přesné)
nalezené překlady
našeptávání tvaru hledaného slova
vybraný překlad
doplňující informace k vybranému překladu
webový odkaz na výklad výrazu
Česká betonářská společnost ČSSI Czech Concrete Society www.cbsbeton.eu
Svaz výrobců betonu ČR Readymix Concrete Producers Association of the Czech Republic www.svb.cz