Rekonstrukce obvodoveho a stresniho plaste na objektu Ustavu makromolekularni chemie AV CR v Praze

MILOSLAV PAVLIK

[ Stavba 10(1), 52-56 (2003); ISSN 1210-9568]

V okamziku, kdy se clovek rozhoduje o sve budouci profesi, muze byt velice snadno ovlivnen ruznymi aspekty. Jsem presvedcen, ze v�pripade studentu architektonickeho a stavebniho zamereni se v tomto smeru nejvyrazneji �prosazuji� realne priklady staveb, ktere se vymykaji stavajicim zvyklostem a trendum. Sedesata leta se nesla v umeni a architekture ve znameni odklonu od stylu, ktery historicky tvoril etapu znamou jako �socialisticky realismus�. Pro mne byl takovou v pravde revolucni stavbou objekt Ustavu makromolekularni chemie AV, ktery byl realizovan v letech 1960-65 na Petrinach. Myslim, ze jen malo lidi vsak ma to stesti, ze se v prubehu sve profesni kariery s takovou stavbou setka znovu, a navic bude mit moznost ovlivnit jeji rekonstrukci. Ale vratme se na zacatek tohoto pribehu.

Autorem architektonickeho navrhu objektu byl ing. arch. Karel Prager. Podle jeho slov �prosadit koncepci v realizaci za situace nezajmu a mnohdy primo odporu dodavatelu, vyrobcu a uradu, byla nekolikaleta svizelna prace. V mnohem vyznela naprazdno. Ucast a zivy zajem investora o vysledek realizace vsak vytvorily ovzdusi prikladne aktivni spoluprace. Pri volbe konstrukci i materialu bylo nutne vychazet z nejuspornejsiho reseni s ohledem na nizky limit stavby. Pritom vsechna navrzena reseni byla atypicka...�1

Je nutne si pripomenout, ze leta vzniku teto architektonicky vyznamne budovy byla soucasne i startem tuhe typizace a unifikace vedouci k nesmyslnemu zuzeni vyrobkove zakladny, ktere tak negativne poznamenalo dalsi vyvoj ve stavebnictvi! Tehdejsi naprosta devalvace moralky nasi spolecnosti se samozrejme odrazela mimo jine i v kvalite stavebni vyroby, kvalite pouzivanych technologii, kvalite remeslneho zpracovani. Chybela kvantitativne i kvalitativne dostatecna vyrobkova zakladna, ktera by byla zarukou odlisnosti nejen v oblasti nosnych konstrukci, ale predevsim v oblasti kompletacnich konstrukci.

Z tohoto pohledu byla nova laboratorni a administrativni budova Akademie ved vyzvou a jeji vysledna podoba se stala protipolem politicky prosazovane koncepce silikatove prefabrikace. V ramci v te dobe jiste unikatniho navrhu byly predevsim v oblasti kompletacnich konstrukci (fasada, delici prostorove pricky) vyuzity principy prumyslove vyroby, ale s durazem na zachovani moznosti individualizace architektonickeho navrhu. Toto autorovo (Pragerovo) kredo, spocivajici v uprednostnovani orientace predevsim na tuzemskou materialovou zakladnu a jejim prizpusobovani stavebni vyrobe, provazi jako cervena nit vsechny jeho navrhy a realizace. Jednotlivi clenove jeho projektoveho tymu se vyjadrovali ze sveho profesniho pohledu k dane problematice a tim se i podileli na vysledne vysoke kvalite stavebniho dila. Zvlastni pozornost byla vzdy venovana technicke dokonalosti detailu a moznostem jeho technickeho ztvarneni pozadovaneho architektem. Takovy projektovy postup byl v tehdejsi dobe neobvykly.

A prave proto je nutne zaznamenat myslenky a ciny, ktere ve sve dobe byly neuveritelne progresivnim pocinem. Snaha o individualizaci navrhu pri zachovani schopnosti vyuzivat klady prumyslove vyroby vcetne garance nejvyssi kvality provedeni detailu, srovnatelne se strojirenskymi vyrobky, vedla k prosazovani forem prvkove typizace. Zustane zasluhou architekta Pragera, ze dokazal jako prvni v tehdejsich podminkach prosadit pouziti materialu, ktere umoznovaly prumyslovy zpusob vyroby prvku, a zaroven poukazal na moznosti novych smeru vytvarejicich architektonicky vyraz stavebniho dila. Tezil pri tom z technickych moznosti doby a z�velmi dobre znalosti konstrukcnich principu a �promyslene harmonie mezi vytvarnymi zamery a konstruktivni a ucelovou logikou stavby� (M. Koukolik).

Nejvice pozoruhodnym prvkem na navrhu objektu makromolekularniho ustavu bylo v te dobe neobvykle reseni fasadniho plaste, jehoz technicka podoba navazovala na dnes jiz avantgardni realizace napr. obchodniho domu Bila Labut (J. Hruby, J. Kittrich) nebo vystavniho pavilonu a restaurace Expo '58 (F. Cubr, J. Hruby, Z. Pokorny). Byl to jeden z prvnich pokusu tuzemske vyrobni zakladny realizovat prumyslove vyrobeny lehky obvodovy plast, konstrukcne nezavisly na nosne konstrukci.

stavba-1.jpg Detail puvodniho zavesoveho panelu - svisly rez
stavba-2.jpg Detail spoje puvodnich zavesovych panelu - vodorovny rez

1 - vnitrni profil vlysu
2 - vnejsi profil vlysu
3 - osazeny ram okna
4 - gumove tesneni
5 - pruzny tmel
6 - ram panelu
7 - tesneni z mekceneho PVC
8 - dvojsklo
9 - pridavna bukova lista
10 - azbestocementova lista

stavba-3.jpg
Smerny detail spoje okno - dvojsklo - vodorovny rez
stavba-4.jpg
Smerny detail spoje vypln - dvojsklo - vodorovny rez
Smerny detail vstupni casti -vodorovny rez

stavba-5.jpg

Smerny detail narozi - vodorovny rez

stavba-6.jpg

 


stavba-9.jpg
Pohled z Namesti Heyrovskeho na jizni fasadu. Foto: Archiv atelieru Gama
Investor: Ustav makromolekularni chemie Akademie ved Ceske republiky,
Heyrovskeho nam. 2, Praha 6-Petriny

Projektant: Miloslav Pavlik
Spoluprace: Stanislav Stanek, Marek Pavlik
Energeticky audit: THERM - CONSULT, s. r. o., Miroslav Skarpa
Dodavatel: Konstruktiva Konsit, a. s., Petr Mateju
Stavbyvedouci rekonstrukce: Frantisek Vorisek
Subdodavatel: Metal Progres, s. r. o., Jiri Havel, Jiri Otruba
Projekt rekonstrukce: 2000
Realizace rekonstrukce: 2000-2002
stavba-10.jpg
Jizni fasada budovy A v prubehu rekonstrukce plaste. Foto: Miloslav Pavlik
Pohled na novou jizni fasadu objektu a zrekonstruovanou strechu objektu B.
Foto: Miloslav Pavlik
stavba-11.jpg
Pohled na jizni fasadu budovy A, v popredi rekonstruovana fasada auly. Z pojizdne lavky byly montovany nepruhledne sklenene vyplne. Foto: Miloslav Pavlik
stavba-12.jpg

V roce 1999, kdy plast svymi stavebne fyzikalnimi vlastnostmi jiz neodpovidal soucasnym normovym a legislativnim pozadavkum, bylo nutne vypracovat navrh jeho rekonstrukce. Urcitou vyjimecnosti bylo, ze projektove prace probihaly pod dohledem puvodniho autora, reseni tak muselo splnovat nejen soucasna technicka kriteria, ale zaroven nesmelo porusit zakladni koncepci objektu. Snad prave vzhledem k�svemu dlouholetemu pusobeni v�atelieru ing. arch. K.�Pragera jsem jim byl vyzvan k�jejich vypracovani.

Popis stavajiciho stavu pred rekonstrukci

Soliterni objekt, ktery je umisten v ose hlavni tridy Na Petrinach, se na prvni pohled lisi od architektury a prostredi sveho okoli. Hmotove je clenen na dve budovy, ktere se odlisuji vyskou zastavby. Budova �A� ma 7�nadzemnich podlazi, budova �B� ma 2�nadzemni podlazi. Nosnou konstrukci objektu tvori zelezobetonovy skelet kombinovany se ztuzujicimi zelezobetonovymi stenami, ktery zajistil flexibilitu dispozicniho reseni a moznou obmenu vlastniho funkcniho vyuziti budovy. Objekt tak umoznuje dispozicni promeny, obmenu vybaveni, ale take dostatecnou kapacitu uloznych prostoru vyuzitim principu vestavenych skrinovych pricek.

Jak bylo uvedeno v�uvodu, bylo puvodni konstrukcni reseni fasadniho plaste realizovano jako jedna z�prvnich lehkych zavesovych sten a odpovidalo architektonickym trendum sedesatych let. Jednalo se o ramovou konstrukci z tenkostennych uzavrenych ocelovych profilu bez preruseni tepelneho mostu. Ramova konstrukce svou modulaci vytvarela charakteristicke cleneni fasadni plochy, ve ktere se uplatnoval princip prostridani nepruhlednych a transparentnich vyplni. Pruhledne prvky fasady byly funkcne navrzeny jako otevirave a pevne. Kotveni jednotlivych panelu pomoci kotevnich haku vytvarelo spoj s�nosnou konstrukci, na kterou byly osazeny v�modulovem rastru ocelove kotevni desky. Na zaklade provedenych sond bylo overeno, ze jejich stav umoznuje dalsi vyuziti pro pripojovaci elementy nove navrhovaneho plaste.

Skladba vyplnovych parapetnich prvku (sklenena pohledova vypln Chodopak, tepelna izolace - penovy polystyren tl. 50 mm, asbestocementova deska) nevyhovovala pozadavkum na tepelne technicke vlastnosti obvodovych konstrukci, navic nesplnovala hygienicke pozadavky (asbestocement) a byla hlavnim duvodem vysoke spotreby energie na vytapeni.

Puvodni okna byla realizovana jako kovova, bez preruseni tepelneho mostu, se zasklenim dvojsklem. Stejny konstrukcni princip byl pouzit i u vchodovych dveri.

Projektova priprava rekonstrukce

Na zaklade prvni studie, odsouhlasene autorem puvodniho projektoveho reseni, ktera stanovovala rozsah rekonstrukce vcetne jeji ekonomicke narocnosti a vychozich podminek investora, byla stanovena zavazna kriteria, ktera musela byt pri vlastni rekonstrukci dodrzena:

Pro moznost komplexniho vyhodnoceni nutneho rozsahu rekonstrukce bylo zadano zpracovani energetickeho auditu. Jeho vysledky jednoznacne prokazaly, ze stavajici stav nesplnuje podminky pozadovanych uspor spotreby energie pri provozu budov a dalsich funkcnich pozadavku CSN 73 0540. Realizaci komplexni vymeny fasadniho plaste pri pouziti odpovidajiciho konstrukcniho reseni, ktere je ze soudobeho pohledu obvykle, a soubeznou rekonstrukci stresniho plaste poklesne velice vyrazne potreba energie na vytapeni. Dle predlozeneho vypoctu dojde pri dodrzeni projektovanych parametru k�uspore 49 % spotrebovane energie rocne! To byl zasadni argument pro rozhodnuti investora rekonstrukci realizovat. Ze strany zadavatele se projevila logicka snaha o provereni dalsich moznych technickych reseni vcetne pripadne nahrady silikatovym plastem nebo plastem vyuzivajicim jine materialove baze. Nakonec nad ekonomickym hlediskem prevladla i moralni odpovednost ke kulturnimu dedictvi a zajmum pamatkove ochrany budov. Velkou roli sehralo rozhodnuti o vyhlaseni objektu makromolekularniho ustavu nemovitou kulturni pamatkou, ktera je situovana na uzemi ochranneho pasma Prazske pamatkove rezervace. V�prubehu vlastnich projektovych praci probihaly konzultace s�odborem pamatkove pece, ktere vyustily v zaverecne odsouhlaseni projektu rekonstrukce.

Technicky popis navrhovaneho konstrukcniho reseni rekonstrukce

Pri vyberu systemu byl uprednostnen pozadavek vyuziti materialove zakladny shodne s�puvodnim resenim, s�uplatnenim kovu a skla. Principialne byl navrzen rastrovy system z�hlinikovych profilu s�prerusenym tepelnym mostem. Ke kotveni svislych profilu bylo vyuzito stavajicich ocelovych kotevnich desek ve stropni konstrukci, ktere byly ocisteny a opatreny zakladnim protikoroznim naterem. Vlastni kotevni elementy umoznily dostatecnou rektifikaci ve vsech trech smerech, a tak byl splnen vychozi pozadavek na dodrzeni vnejsi geometrie fasadniho plaste. Svisle sloupky rastrove konstrukce byly doplneny vodorovnymi profily, tvoricimi pricle. Do takto vytvoreneho rastru byly vkladany jednotlive vyplne. Dimenze jednotlivych profilu nesmely prekrocit v�pohledove casti plaste rozmery puvodni konstrukce. Konkretni parametry profilace byly predem stanoveny a odsouhlaseny autorem puvodniho reseni. Vyplne byly pripevneny hlinikovymi profily, ktere byly nasledne kryty naklapavacimi hlinikovymi profily. V�prostoru schodiste byly kryci listy profilovany tak, aby jejich tvar v�maximalni mozne mire odpovidal puvodnimu reseni.

Pevnou parapetni cast vyplni tvori skladba nepruhledne vyplne:

Pozadovane parametry fasadniho plaste optimalne splnoval system Schuco, ktery je jednim z nejprogresivnejsich v soucasnem sortimentu celoplosne prosklenych plastu. Technicky byl plast resen na principu pevneho spoje ve spodni casti sloupku a dilatace v�horni urovni jednotlivych pater s�tim, ze otvory byly vrtany az na stavbe pri montazi. Izolacni panely byly predem vyrobeny a osazeny do smontovaneho rastru, exterierova pohledova cast, kalene sklo Chodopak, byla osazovana dodatecne.

Z�hlediska dodrzeni prijatelne subtilnosti pouzitych profilu byl nejvetsi problem u kovovych oken, protoze hlinikove profily s�prerusenym tepelnym mostem musely garantovat dodrzeni pozadovaneho parametru k = 1, 7 (W. m-2. K-1). Okna byla zhotovena ze systemu Schuco RS75BS. Ve vstupni casti fasady byly pouzity kovove dvere garantujici dodrzeni stejneho koeficientu k. Opet bylo vyuzito systemu Schuco RS65.

Autor puvodniho navrhu vydal souhlasne stanovisko k�dodrzeni technickeho reseni a pozadovanemu koncepcnimu a architektonickemu zameru. Je potreba vyzdvihnout i aktivni spolupraci vybraneho dodavatele fasadniho plaste pri zpracovani realizacni dokumentace.

V teto fazi doslo k dohode s�investorem a uzivatelem, ze postupne budou naplnovany dalsi puvodni technicke zamery jak autora projektu, tak puvodniho zastupce investora, akademika Otto Wichterle. Jednalo se o moznost upravy vzduchu vzduchotechnickymi jednotkami, a tedy o moznost vyrazne zlepsit vnitrni prostredi predevsim v�letnim obdobi. Pri rekonstrukci topneho systemu, podlahoveho teplovodniho vytapeni neschopneho pruzne reagovat na zmeny vnitrniho prostredi, byly respektovany podminky umoznujici v�dalsi etape doplnit technicke vybaveni objektu. Tento zamer take ovlivnil rozhodnuti o vyraznem snizeni poctu oteviravych casti transparentnich vyplni a jejich rozmisteni. Nakonec doslo ve vstupnim objektu jiz v�prvni etape k pouziti progresivni ucinne a predevsim snadno regulovatelne klimatizacni vzduchotechnicke soustavy prizpusobujici pruzne svuj vykon vnejsim klimatickym podminkam v�jednotlivych rocnich obdobich. Po dokonceni cele rekonstrukce budou formou systemove rizene vymeny vzduchu splneny pozadavky na vytvoreni pozadovaneho mikroklimatu. Soucasti rekonstrukce byly i upravy stresniho plaste. Puvodni skladba byla odstranena a nahrazena skladbou, umoznujici dodrzeni pozadavku energetickeho auditu.

stavba-13.jpg
Smerny detail atiky - svisly rez
stavba-16.jpg
Severni fasada pri rekonstrukci. Vlozenim delici sadrokartonove pricky byl vytvoren optimalni prostor pro montaz noveho plaste. Foto: Miloslav Pavlik
Smerny detail napojeni na strop - svisly rez
stavba-14.jpg
Chodba v objektu B. Rekonstrukce probihala za plneho provozu objektu. Aby mohl byt vymenen vnejsi plast, bylo treba oddelit vnitrni prostory budovy sadrokartonovymi prickami. Foto: Miloslav Pavlik
stavba-18.jpg

Celkova skladba na objektu A:

Celkova skladba na objektu B:

Pri rekonstrukci stresnich plastu byla take provedena uprava klempirskych konstrukci, napojeni atiky, zaatikoveho zlabu, napojeni na fasadni plast, dale uprava prostupu odvetrani kanalizace, prostupy vydechu vzduchotechniky vcetne upravy napojovacich detailu na nadstresni konstrukci cistici lavky a konecne i uprava sberaci soustavy hromosvodu.

S ohledem na bezkolizni prubeh vlastni rekonstrukce byl po dohode s�investorem stanoven casovy a vecny harmonogram postupu rekonstrukce. Projektova dokumentace obsahovala technologicka schemata jednotlivych casti fasadniho plaste obou objektu. Zakladnim pozadavkem uzivatele bylo provadeni rekonstrukce za nepreruseneho a jen dilce omezeneho provozu. Dodavatel vyuzil principu vestavene provizorni sadrokartonove pricky, ktera vymezila pracovni prostor pro montaz fasadniho plaste a prostor vlastnich laboratori a kancelari. Pri vlastnim prubehu rekonstrukce se pochopitelne na stavbe vyskytla cela rada problemu, na ktere bylo nutne z�pohledu projektanta i investora reagovat. Predne se jednalo o problematiku stavu soklove casti a jeji upravy. Na zaklade sondy bylo zjisteno, ze stavajici zdivo se diky nadmerne vlhkosti rozpada, bylo nutne je z�casti odstranit a doplnit. Zamer a prani autora zachovat puvodni obklad soklu tak nebylo mozne splnit. Vyber noveho obkladoveho materialu byl shodou okolnosti poslednim kontaktem ing. arch. Pragera s�jeho dilem pred jeho predcasnym skonem.

Dalsi upravu vyvolalo rozhodnuti o zvyseni tepelneho odporu obvodove konstrukce prednaskoveho salu a umisteni oken zajistujicich odvetrani truhlarske dilny. Po dohode s�autorem byl vyhledan zpusob finalni povrchove upravy akrylatovou sterkou s�kamennou drti, ktery nahradil puvodni poskozenou mozaiku a umoznil zachovat puvodni tvarove reseni fasady auly. Za vyznamny pocin je mozne povazovat jiz zminene zabudovani a zprovozneni podokennich vzduchotechnickych jednotek ve vstupnim objektu, ktere vyznamne prispelo ke komplexnosti rekonstrukce a stalo se prislibem pro navazujici reseni vyskove casti objektu. Vzhledem k�tomu, ze bylo potreba umistit na strechu klimatizacni jednotku, bylo zpracovano posouzeni dynamickych ucinku teto jednotky na zelezobetonovou konstrukci (Miros Pirner). Zajistenim odpruzeni nedochazi k�rezonanci pri ustalenem chodu. Navic vynucene amplitudy kmitani stresni desky vyznamne utlumuje nasyp ochranne vrstvy kacirku.

Zaverem je mozne konstatovat, ze cely prubeh jednotlivych etap rekonstrukce velice pozitivne ovlivnila spoluprace vsech tri slozek zucastnenych na teto investicni akci. Zastupci uzivatele pocinaje pres generalniho dodavatele a jeho hlavni subdodavatele a projektovym tymem konce. Na tomto miste si dovolim zvlaste upozornit na vyznamnou roli investora, ktery v�osobe reditele sluzeb AV CR Lubomira Dudka projevil v pravde �osvicenost�, coz - jak mi jiste potvrdi vetsina kolegu projektantu -, je obvykle jev vyjimecny, ale garantujici dopredu dobry vysledek. Tim vysledkem je i dosazeni proponovaneho zameru, ktery se projevil nejen okamzitym snizenim spotreby energie, ale take vyraznym zlepsenim kvality vnitrniho prostredi, jak vyplyva z�poznatku jednotlivych zamestnancu objektu.

Komplexni energeticke vyhodnoceni uzivatele jeste neni k�dispozici, ale prvni signaly, ktere lze vysledovat z�udaju o spotrebe energie za posledni obdobi, jasne poukazuji na celkovou uspesnost rekonstrukce. Pri prumerne spotrebe tepla v�letech 1993-96 cca 7500�GJ doslo utesnenim stavajicich oken ke snizeni o 11 %. Jiz v prvni etape v�roce 2000, ve ktere doslo k vymene casti fasady, zaznamenal uzivatel snizeni na 73 % puvodni spotreby. Po dokonceni vymeny fasadniho plaste na celem objektu a rekonstrukci stresnich plastu klesla spotreba tepla na 4112�GJ, coz je 55 % puvodni spotreby. Po dokonceni rekonstrukce otopneho systemu a zprovozneni klimatizacnich jednotek ve vyssim objektu se predpoklada pokles spotreby na cca 3700�GJ. Naplni se tak prognozy energetickeho auditu.

Ojedinelost investicni akce spociva v�tom, ze prevazna cast rekonstrukce probehla za dusledneho dozoru puvodniho autora, coz neni u pamatkove chranenych objektu obvyklym jevem. Podarilo se zachovat nejen architektonickou uroven, ale i vyrazne zlepsit technicky charakter puvodniho reseni. To je velkym prislibem do budoucnosti z�nekolika duvodu. Tim prvnim je vira, ze se stejnou peclivosti pristoupi investor k dalsim etapam. V�soucasne dobe se pripravuje dokonceni klimatizace vnitrnich prostoru laboratori a kancelari na jizni strane vyskove budovy. Postupne dochazi k�citlive rekonstrukci hygienickych zarizeni, bude pripravena uprava vstupni casti - recepce a konecne se snad rekonstrukce docka i architektonicky vyznamna prednaskova sin, ktera je sice svym interierem dokladem doby vzniku, ale v soucasne dobe nesplnuje postupne se zvysujici funkcni naroky a neposkytuje moznost instalace soucasneho audiovizualniho vybaveni poslucharenskych prostor. Je doposud nevyrcenou otazkou, zda je nase spolecnost jiz natolik vyspela, ze najde prostredky ke splneni puvodniho zameru autora, kteremu bylo z�ekonomickych duvodu odepreno umisteni umeleckeho dila na stitovou fasadu, ktere se melo stat neoddelitelnou soucasti architektonickeho vyrazu celeho objektu. Jsem toho nazoru, ze s�ohledem na vyznamne misto, ktere tato budova v�rejstriku nasi moderni povalecne architektury zaujima, by to byl pocin zasluzny.

V�soucasne dobe cela rada investoru zvazuje realnost vymeny lehkych obvodovych plastu, ktere byly realizovany v�sedmdesatych az devadesatych letech uplynuleho stoleti, prave s�ohledem na jejich nevyhovujici stavebne fyzikalni charakteristiku. Tato rekonstrukce by mohla byt prikladem uspesne snahy investora vyrovnat se se slozitou problematikou pamatkove chranene budovy a s�pozadovanym zvysenim jejiho technickeho standardu.

Poznamky

1 Karel Prager: �Ustav makromolekularni chemie CSAV v Praze�, in: Karel Prager, Jiri Kaderabek, Jirka Albrecht. Works 1960-1968. Gama, Praha, s.�9.

stavba-19.jpg