PROJEKT ÚSTAVU MAKROMOLEKULÁRNÍ CHEMIE ČSAV V PRAZE

[ Architektura ČSR XIX (8), 528-536 (1960) ]

Autor projektu: Karel Prager

Výstavba ústavu makromolekulární chemie je jedním z hlavních úkolů k zajištění vědecké práce v Čsl. akademii věd. Při řešení tohoto ústavu bylo třeba dbát, aby bylo dosaženo účelové dispozice vyhovující moderním požadavkům na provoz výzkumného chemického ústavu, dále, aby koncepce stavby co možná nejvíce urychlila výstavbu tohoto ústavu tj. aby byla zkrácena doba výstavby a aby se docílilo technické kvality stavby a kulturní úrovně. Významnou úlohu zde hrála i otázka ekonomická, neboť při finančním limitu investičního úkolu bylo třeba dosáhnout o jednu čtvrtinu většího objemu stavby než bylo původně požadováno.

Bylo proto nutno si ověřit zkušenosti z výstavby našich chemických ústavů a v literatuře prostudovat poslední zahraniční příklady chemických laboratoří. Z těchto rozmanitých příkladů a jejich ekonomických rozborů jsem došel k závěru; že je třeba volit zcela novou koncepci stavby v níž hrubá stavba, tj. svislé a vodorovné konstrukce, dělící příčky, dovolují co nejjednodušší, snadno přístupné a flexabilní instalační zařízení - tj. rozvody energií, vody a kanalizace, a jednoduchý systém vzduchotechniky. Všechny tyto úvahy vedly k nové koncepci stavebně technické, která současně musí být v souladu se stavební ekonomií a vyspělým kulturním charakterem stavby.

Z těchto důvodů bylo třeba již v zadávacím projektu promyslet ve všech souvislostech stavebně technické detaily v souladu s vybavením interiérů,. jak provozně technickým zařízením jednotlivých laboratoří a technických pomocných provozů, tak i řešení všech interiérů společenských a administrativních. Je třeba na tomto místě říci, že forma zadávacího projektu podle nové rozdělené projektové organizace je pro takovýto druh stavby zcela nevyhovující neboť je třeba všechny podrobnosti stavebně technické dořešit do stavebního detailu (byt jen z důvodů sestavení rozpočtu stavby). U celé řady nových konstrukčních řešení bylo nutno zajišťovat spolu s investorem výrobu jednotlivých dílů 1 a částí stavby, projednávat s jednotlivými dodavateli technologické a cenové otázky. Jsou to například výrobky z plastických hmot, okenní panely, stěrkové podlahy, strojně zámečnické prvky, elektroinstalační výrobky, sklo, nátěry atd. Použití těchto nových konstrukcí a hmot vymyká se v některých případech dosavadním stavebním předpisům, například požárním, předpisům E5&127 atd., které jsou sestaveny s ohledem na tradiční stavební konstrukce. Bylo tudíž nutno jednáním dosáhnout 1 schválení použít těchto nových konstrukcí zdravotně hygienickou i požární inspekcí a dalších složek.

Stavba je umístěna v areálu nového sídliště Na Petřinách v čele hlavní komunikace na dnešní konečné stanici elektrické dráhy číslo 20. Na tomto místě končí petřínská výspa a přechází do terénního útvaru obory Hvězda. Hlavní třída současně budované nové pražské čtvrti Na Petřinách, která probíhá od střešovické nemocnice mírným stoupáním k budoucímu společenskému a obchodnímu centru sídliště, směřuje dále z tohoto centra v rovné trase ke staveništi ústavu makromolekulární chemie, která ji svou hmotou čelně uzavírá. Tento prostor tvoří mezičlánek mezi touto novou městskou třídou a oborou Hvězda. Z této urbanistické pozice jsem došel k názoru, že je nutno zeleň obory dojmově vtáhnout až na pozemek stavby, vytvořit tak zelený vstupní areál do Hvězdy a vlastní stavbu ústavu osadit jako solitér do této zeleně Bylo využito dosavadní zeleně, na pozemku. Kulové javory byly balíkovou sadbou před započetím stavby přesazeny na pozemku do nového zeleného útvaru.

Urbanistické, dispozičně provozní i konstruktivní podněty vedly k tomu, aby byl vytvořen samostatný laboratorní objekt, ke kterému je napojeno křídlo pomocných technických, společenských a administrativních provozů. Do tohoto křídla je situován hlavní vstup se vstupní halou, ze které je samostatně přístupná jídelna s bufetem, přednášková síň, klubová část, před níž je vytvořeno chodbové respirium jako společenský prostor, jímž se nastupuje do laboratorního křídla. Ze vstupní haly je schodištěm do prvého patra napojena ucelená část administrativy ústavu, dále vědecko-technická knihovna s čítárnou a dokumentací ústavu. Zde je též situováno vědecké vedení ústavu se sekretariáty, poradní místnost ředitele a vědecké rady, pracovnou a laboratoří ředitele, která svými technickými zařízeními navazuje na laboratorní křídlo. Dispoziční schéma objektu laboratoří vychází ze zásady vytvoření velkých laboratoří situovaných k severu a vědeckých pracovišť a laboratoří situovaných k jihu. Seskupení laboratoří je vázáno na rozmístění schodišť podle požárních předpisů. Laboratoře jsou sestaveny do dvou provozních celků: v přízemí, I. a II. patře laboratoře fyzikálně chemické, v třetím, čtvrtém a částečně pátém patře laboratoře chemického oboru. V pátém patře je pak umístěno izolované oddělení radioizotopových laboratoří. Dále jsou v témže patře umístěny laboratoře pro hrubé práce a autoklávy. Šesté ustupující patro tvoři strojně technické vybavení ústavu, tj. strojovna vzduchotechnických zařízení, destilace, strojovny výtahů, umístění expanzí, rozvody vzduchotechniky pro izotopy atd. V prvém suterénu laboratorní budovy, který je více než polovinou své výšky nad terénem, jsou rozmístěny prostory skladů a nehlučných technických pomocných provozů. V druhém suterénu jsou další sklady a malé poloprovozy a strojně technické vybavení stavby: elektrorozvodna, výměníková stanice radioizotopové jímky atd. V prvém suterénu nižšího technicko administrativního křídla je umístěn komplex pomocných technických provozů hlučných, strojně mechanické dílny, truhlářské dílny, garáže, sklady, sociální zařízení zaměstnanců pomocných provozů.

Stavebně technická koncepce která je respektována již od urbanistického a dispozičního řešení, vychází z předpokladu komplexní ekonomie základních stavebních článků (svislá a vodorovná konstrukce, obvodové stěny, dělící příčky) a technické vybavení stavby (instalační rozvody energií vzduchotechnická zařízení otopný systém atd.) Je zvolen systém vertikálních instalačních rozvodů, který si vyžaduje řadu instalačních prostupů stropem. Základní nosná konstrukce je tvořena železobetonovou monolitickou bezprůvlakovou deskou (se skrytými hřibovitými hlavicemi), která je uložena na železobetonových sloupech. Původně byly navrženy ocelové sloupy z manesmanových trub. Obvodové stěny tvoří lehké ocelové zavěšené panely o síle 8 cm, jejichž tepelný odpor je roven cihelné zdi o síle 65 cm. Dvacetdva cm silná železobetonová deska, (jejíž bednění je velmi jednoduché) vytváří ve stavbě velmi dobrou izolaci zvukovou a proti otřesům a chvění, která je nutná pro výzkumné účely. V železobetonové desce je umístěno stropní topení a její velká hmota vytváří tepelnou akumulaci stavby a tepelnou stálost topného systému. V desce jsou vytvořeny prostupy pro instalační rozvody, složením manžet z ocelového plechu na celou výšku desky. Tyto manžety pomáhají roznést tangenciální napětí v desce a současně umožňují vytvoření prostupů, na něž jsou přímo stoupací tury uchyceny. Instalace jsou soustředěny do instalačních šachet po celé výšce přístupné plechovými dveřními stěnami z chodby.

Posunutí středního sloupu o čtvrtinu velkého modulu z osy krajních sloupů je vázáno na vytvoření skryté hlavice sloupu v desce, jejíž armaturou nesmí procházet žádný otvor v desce. Toho je využito v dispozici tak, že plocha hlavice je nad prostorem temné komory a vstupu do laboratoře. Zbývající délka celého rozponu mezi sloupy je věnována rozmístění svislých instalačních tůr. Na tyto je pak napojena jedna laboratorní vodorovná větev. Aby bylo dosaženo dalších úspor ve vodorovném rozvodu instalaci a aby bylo možné tyto rozvody volně smontovat a byly kdykoliv přístupné, byla navržena instalační příčka která současně tvoří dělící příčku mezi dvěma laboratořemi.

Vzduchotechnický systém byl řešen tak, aby se co možná zjednodušily vzduchotechnické trubní rozvody. Jsou navrženy vzduchotechnické strojovny, vždy pro každé patro zvlášť které jsou umístěny v mezistropním prostoru v obou čelech budovy. Zde je vzduch upravován a vháněn synchronně se zapnutím digestoří do chodby a odtud přetlakem vniká do laboratoří. Ke středovým laboratorním stolům jsou instalace vedeny pod stropem a karosovány krytem v němž je umístěn vzduchovodný kanál, který je napojen na chodbu. Tento systém podstatně zjednodušuje rozvody vzduchu o usnadňuje automatizaci ovládacího zařízení vzduchotechnické strojovny.

Původní koncepce železobetonové stavby byla značně ovlivněna hlavně ve svých dimenzích svislé konstrukce zavedením výpočtu deformací vlivem topného systému crytal. Složitý výpočet po expertize profesora Jílka provedl v Konstruktivě inž. Šrámek. Makety skrytých hřibových hlavic byly s velmi dobrým výsledkem vyzkoušeny na smyk v Kloknerově ústavu v Praze.

Z této koncepce stavby vyplynula celá řada nových stavebně technických prvků a detailů. Lehký obvodový panel zavěšený na železobetonovou desku byl vyvinut ve Výzkumném ústavu stavební výroby inž. Pařízkem a s. Borem za technické spolupráce Kovony Karvinná a závodu v Boleticích. Tento panel jako vládní úkol byl aplikován v prototypové sérii na této stavbě a bylo do něho navrženo speciální ocelové sklopné okno, sestávající z plechového rámu, v němž je osazeno dvojité sklo.

Stropní konstrukce sestává ze železobetonové desky 22 cm silné. Na tuto desku je provedena podlaha v síle 3 cm, sestávající z 2-2 a půl cm silné antydritové mazaniny, která vyrovná a upraví povrch desky. Na tento podklad je nanášena 2 mm silná štěrková krycí vrstva. Podhled stropní desky po odstranění překližkového bednění o zabroušení spár od bednění bude opatřen cca 2 mm silným postřikem z plastické hmoty.

Dělící příčky mezi laboratořemi byly navrženy pro instalační rozvody 25 cm silné, vytvořené z ocelových svislých nosníků, rozepřených mezi podlahu a strop v roztečích 120 cm. Na tyto nosníky jsou našroubovány eternitové desky o síle 6-8 mm. Elektrovývody jsou seskupeny do společných truhlíků z PVC které jsou sešroubovány do příčky. Na příčce jsou nasazeny stěnové parapetní desky s namontovanými odpadními kalichy postranních laboratorních stolů. Mezi malými laboratořemi a pracovnami jsou příčky obdobné konstrukce, avšak 5 cm silné. Tyto příčky umožňují suchou montáž do stavby (odstranění omítek), dále současně vytvářejí konstrukci pro uchycení vodorovných instalačních rozvodů, přehlednou a snadnou montáž stejných prefabrikovaných dílů instalací. Spodní odnímatelné desky příčky umožňují snadný přístup k instalacím ve stavbě při výměně nebo poruchách. Sama příčka je snadno přestavitelná při event. adaptačních úpravách

Podélné stěny v chodbě jsou vytvořeny sestavením ocelových plechových skříní které uzavírají instalační prostory. Toto řešení odstraňuje mokrý proces ve stavbě který je jen u železobetonové kostry přechází se na dílenské průmyslové formy sériových průmyslových výrobků a podstatně se snižuje váha stavby

Tato stavebně technická koncepce má podstatný vliv na velmi příznivou ekonomii stavby. Bylo dosaženo nákladu 340 Kčs za 1 m3 obestavěného prostoru (ve srovnáni s provedenými obdobnými ústavy, jejichž cena je 480-540 Kčs za 1 m3).

Architektonické formy jsou vázány na koncept urbanistický a v detailu i celku jsou charakterizovány vytvořením a použitím všech dříve popsaných konstrukčních elementů V exteriéru je dán charakter stavby panelovými stěnami které jsou vytvořeny z ocelových rámů, do nichž je vložena jako výplň skleněná deska. Spáry mezi panely jsou kryty aluminiovými lištami. Výsledný dojem celého objektu je charakterizován tedy skleněnou plochou se subtilními ocelovými a aluminiovými profily. železobetonový štít který pohledově uzavírá na východní straně hlavní petřínskou třídu je v návrhu ak. malíře Martina Sladkého řešen skleněnou mozaikou z velkých skleněných prvků osazených na železobetonovou stěnou. Na západním štítě je řešen ak. sochařem J Vackem plastický ornamentální vlis, který kryje nasávací otvory vzduchotechniky Na interiérech laboratoří pracoval s. Baloun (Chirana, n. p.), na vnitřním zařízení administrativní a společenské části s. J. Zeman (KPÚ)

Výsledný dojem interiérů ústavu je charakterizován použitím nových materiálů a jejich novým konstrukním zpracováním.

Poznámky k projektu Ústavu makromolekulární chemie architekta Karla Pragera.

Reprodukovaná dokumentace dostatečně objasňuje urbanistické i architektonické záměry projektanta. Nechci pronášet kritická hodnocení dělající. si nárok konečných soudů, jak ještě nedávno bývalo často zvykem. Řeknu jen několik připomínek. Začnu těmi, které se týkají partií řešení se kterými zcela nesouhlasím.

Je to začlenění přednáškového sálu, kde se hmota sálu tvrdě vkusuje do bočního křídla, obdobné je řešení připojení nižšího křídla k vyššímu bloku laboratoří - dispozičně i architektonicky ne zcela čisté. Diskutovatelná je i zalomená forma štítových zdí vysoké hmoty budovy. Těchto několik málo částečně negativních připomínek je ale mnohokráte zastíněno klady celého řešení.

Jsem přesvědčen, že přístup autora ku zvládnutí všech složitých problémů urbanistických, provozních, konstruktivních i výrazových je možno označit jako příkladný a vzorný. V celé prácí je vidět úsilovnou a cílevědomou snahu po opravdové pokrokovosti, po domyšlení a dotažení všech problémů a i těch nejdrobnějších detailů. Je to cesta jistě velmi nepohodlná, vyžadující hlubokého studia a mnoho úsilí v přesvědčování a v prosazování názorů a řešení, i složité ověřování nových konstruktivních metod i použitých hmot. Je to ale cesta a názor, s jakým by měl přistupovat k problémům každý odpovědný projektant, kterému je jeho práce nikoliv zaměstnáním, ale posláním. Bez experimentování, úsilovného hledání, bez rizika i případných neúspěchů se neobejde práce tvůrčích architektů. A jen ti jsou zárukou rozvoje naší architektury.

Hodnotit vnější výraz bude jistě správněji až po realizaci. Výkresy i model zdaleka nemohou vyjádřit působení díla, doplněného výtvarnou výzdobou, v souvislosti s celým prostředím.

Josef Hrubý

Konstrukce okenního panelu

1. Laboratorní budova ústavu makromolekulární chemie "Na Petřinách" byla určena za první experimentální objekt, kde má být v letošním a příštím roce ověřena montáž a funkční způsobilost lehkého obvodového panelu. Vývoj těchto panelů je dán vládním usnesením č. 859 ze dne 14. 10. 1959.

Základním požadavkem řešení je vývoj prvku (šíř. skladeb. rozměru 120 cm) obvodového pláště jednotlivých účelových objektů, který svojí koncepcí znamená přínos k max. váhovému snížení stavby, umožní zavedení sériové výroby v závodech vysoké úrovně výrobní technologie, - závodech strojírenských volbou povrch. materiálů vytváří estetické účiny a umožní požadavky různých dispozič. a konstr. řešení objektů. Podkladem dalšího vývoje těchto prvků ve vztahu k výrobě je postupný přechod od mechanizace k automatizaci.

2. Průběžnými oponenturami schválen, v první etapě vývoje obvodového panelu, konstruktivní návrh pro stavbu laboratoře ústavu makromolekulární chemie.

Svařovaná rámová konstrukce panelu sestavena z dutých Jäklových profilů o sile plechu 1 5 mm. Tloušťka rámu je 70 mm.

Antikorozní ochranu tvoří systém chlorkaučukových nátěrů který podle dosavadních zkušeností v průběhu posledních 15 roků, odpovídá kladeným požadavkům.

Tvarově je profil rámu v této etapě řešení panelu současně ovlivněn dodacími možnostmi hutí. Funkční úpravy, s ohledem na požadavky panelových konstrukcí, jsou provedeny přivařovanými prvky z páskové oceli.

Součástí rámů panelu jsou přivařené závěsné háky v úhlu 30° 127 od svislé roviny, tedy v úhlu samosvorném.

3. Výplně panelu v parapetní a nadokenní části jsou provedeny sendvičovou vložkou, složenou z plášťových materiálů: - opakní sklo 6,5 mm (vnější - eternit 8 mm (vnitřní) s tepelně izolační vložkou z pěnového polystyrenu o síle 5 cm.

Jednotlivé prvky vložky jsou vzájemně spojeny Umacolem C. Po obvodě rámu je vložka tmelena trvale pružným tmelem, který dovoluje rozměrovou toleranci až 25 %. (tepel. roztaživost ocel. konstrukce).

V současné etapě řešení. k zábraně případného zatékání vody nedostatečnou funkcí tmele, je navrženo řešení pomocí odtokových trubiček. Pochopitelně další vývoj, v souladu s vývojem funkčních hmot a korekturou profilu konstr. rámu panelu, bude zaměřeno na max. zjednodušení výrob. technologie.

Proti účinku vnějších sil (tlaku větru) je vložka (vnitřní strana opakního skla) zajištěna přivařovanými ocel. příchytkami na ocel. rámu a pevným spojením vnitř. eternit. pláště ke konstrukci rámu, s umožněním dilatace konstrukce ve svislém směru. Vnitř. eternit. plášť opatřen latexovým interiérovým nátěrem.

4. Okenní konstrukce řešíme systémem dvou sklopných ocel. křídel se zasklením dvojskly. Róm panelu tvoří současně rám oken. konstrukce, což je základním požadavkem při řešení oken. konstr. panelů této koncepce. Těsnění styků mezi rámem a křídly provedeno nástřikem chloroprenu na konstrukci oken. křídla.

Demontáž dvojskel umožněno rozpojením vlysů oken křídel, kde způsobem jejich vzájemného spojení je současně vytvářena zábrana tepelného mostu.

5. Styčné spáry panelů řešeny systémem průběžných vodorovných ocel. lišt, na které jsou v rozmezí jednotl. podlaží osazovány ocel. lišty svislé.

Připevňovací prvky vnějších lišt navrženy tak, aby umožnily montáž i demontáž z vnitř. strany, tedy bez nároků na fasádní pracovní lešení. Svislá lišta po osazení opatřena na vnitř. straně těsnicím nástřikem chloroprenu. Povrchová úprava vnějšího líče lepenou AL folií. Tepelná izolace prostoru styčných spar navržena rohožemi ze skelných (nebo čedičových) vláken.

6. Situování panelu zásadně před vnější líc konstrukt. systému objektu umožňuje snadné vyrovnání případných tolerancí hrubé stavby a současně vytváří tepelnou izolaci a povrchovou úpravu příslušných vnějších částí nosného konstr. systému. Spára mezi panelem a stropní konstrukcí těsněna izol. vatou z miner. vláken, která tvoří současně útlumovou vložku proti přenášení zvuku chvěním panelu.

Montáž panelu prováděna zavěšením na předem přesně osazené upevňovací prvky v konstrukci stropní.

Panely jsou na staveniště dopravovány auty v paletizačním zařízení, které umožňuje přípravu (při použití vleku) panelů pro realizaci obvodového pláště ve výměře asi 150-170 m2. Váha panelu (1 m2 plného panelu asi 50 kg) nevyžaduje pro vertikální dopravu zvláště těžkých zvedacích zařízení.

Systém upevnění panelu ke konstrukci stropní umožňuje vyjmutí určitého skladebného prvku obvodového pláště objektu při případné destrukci panelu nebo dispoziční změně (nahražení oken. panelu plným atp.) a nahražení panelem novým.

Panel byl podroben laboratorním zkouškám v klimatizační komoře v Gottwaldově.

Zkušební povrch byl měřen v současném ověření funkce styčných vodorovných i svislých spar. Při zkouškách prostupu vzduchu bylo měření prováděno při rychlosti větru 120 km/ hod. Panel vyhověl požadavkům.

Tepelná izolace panelu (včetně spar) odpovídá izol. cihelného zdiva 64,7 cm sil. Propočtem stanovený nejnižší předpokládaný střední stupeň neprůzvučnosti činí asi 30 db.

V panelu okenním při ploše cca 50 % celkové plochy, je nutno počítat se snížením neprozvučnosti panelu na asi 25 db.

Ověřením montážních a funkčních požadavků panelu při stavbě a provozu laboratoře budou získány potřebné údaje, které nelze obsáhnout laborator. zkouškami, o které budou podkladem k případným korekturám a doplňujícím pracím při vývoji panelu této koncepce, zaměřených k termínu zahájení sériové výroby panelů v roce 1963.

Obrázky

• 1285 Výsek fasády, která je tvořena zavěšenými ocelovými panely se skleněnou výplní
• 1286 Okenní panel - díl panelové stěny
• 1287 Situace 1 : 2000
• 1288 Perspektiva
• 1289 Foto modelu
• 1290 Půdorys přízemí 1:400
• 1291 Pohled jižní 1:400
• 1292 Řez 1:400
• 1293 Půdorys 1. patra
• 1294 Pohled východní 1 : 400
• 1295 Foto modelu
• 1296 Foto modelu výtvarné výzdoby jižního štítu
• 1297 Foto modelu výtvarné výzdoby západního štítu
• 1298 Detail vnitřního zařízení foto laboratoře
• 1299 Detail sedadel a konferenčního stolu v klubu
• 1300 Foto modelu ústavu
• 1301 Výsek půdorysu chemických laboratoří (zadávací projekt) 1:100
• 1302 Detail montážní příčky mezi velkými laboratořemi
• 1303 Detail řešení digestorní stěny a temné komory
• 1304 Výsek panelové stěny
• 1305, 1306 Detaily okenního panelu