Sanácia historických krovov: Skúsenosti z Krovového kurzu Dobřiv 2024

Sanácia historických krovov: Skúsenosti z Krovového kurzu Dobřiv 2024. V uplynulom roku sa Divízia drevených konštrukcií firmy BVK-PRO, s.r.o., zaoberajúca sa navrhovaniu nosných konštrukcií stavieb, zúčastnila na Krovovom kurze Dobřiv 2024. Počas tohto kurzu sme navštívili krovy historických objektov v okolí, ako aj priamo, v obciach Dobřiv, Rožmitál pod Třemšínem, Osek, Plzeň, Rokycany,… Kurz bol zameraný na drevené konštrukcie krovov historických budov. I keď sanácie historických stavieb realizovaných po súčasnosť vniesli do pôvodných konštrukcií aj oceľové prvky (tiahla, spojovacie prostriedky, papuče trámov…), betónové prvky (vence,…). V každom objekte sme dostávali informácie o časových/historických súvislostiach, o typologickom riešení krovu, ako aj o rekonštrukciách a zásahoch do konštrukcie krovu počas životnosti objektu. Počas celého kurzu sme mali možnosť diskutovať s ostatnými účastníkmi o konštrukciách z pohľadu pamiatkovej ochrany, statiky nosnej konštrukcie, možnostiach realizovateľnosti opráv v krovoch historických objektov, vlastnostiach dreva ako stavebného prvku zabudovaného v konštrukcii, ako aj o vlastnostiach dreva vplývajúcich na výber dreva k opracovaniu a použitiu.

Princípy sanácie historických krovov

Vo väčšine navštívených krovoch objektov boli priority pamiatkovej ochrany čitateľné pri pohľade na spôsob sanácie. Sanáciu konštrukcií krovov/objektov podľa statického zabezpečenia možno navrhnúť so zreteľom na priority:

• Minimalizovať zásahy do konštrukcie = navrhnúť sanáciu prvkov/konštrukcie citlivo, s minimalizovaním zásahov do konštrukcie. Konštrukcie krovov boli navrhnuté na pôvodnú hodnotu zaťaženia, ak sa vytvára nová skladba strešného plášťa, je vhodné aby jej hmotnosť neprekročila hmotnosť pôvodného strešného plášťa. Zásahy do konštrukcie navrhnúť tak, aby ich bolo možné realizovať bez rozoberania krovu.
• Opravy realizovať bez demontáže celého krovu
• Maximálne zachovanie existujúcich prvkov = pokiaľ je poškodenie dreveného prvku krovu značné, odstrániť poškodenú časť prvku v rozsahu nevyhnutnom na odstránenie poškodenia (po zdravý prierez), poškodenú časť nahradiť protézou, ktorá tvarovým vyhotovením, materiálovým vyhotovením a spôsobom opracovania, čo možno najvernejšie stvárni pôvodný prvok.    
• Zachovanie pôvodného konštrukčného systému = snaha o zachovanie konštrukčného systému by mala byť v synergii s návrhom riešenia opráv/zmien strešného plášťa (t.j. zo zaťaženia) a statického posúdenia konštrukcie.

Sanácia zatekajúceho úžľabia

Sanácia zatekajúceho nárožia

Statické posúdenie existujúcich konštrukcií

Pri opravách krovu v rámci pamiatkovej ochrany krovu sa vyžaduje statické posúdenie existujúcej konštrukcie s návrhom riešenia sanácie. V niektorých zložitejších prípadoch, je nevyhnutné zhotoviť 3D prútový model, v ktorom je nutné zohľadniť čo najvernejšie správanie sa konštrukcie. Na správanie sa statického výpočtového modelu výrazne vplývajú spoje existujúcej konštrukcie. V krovoch historických stavieb sú spoje realizované ako kĺbové. Odsledovaním deformácie konštrukcie a zohľadnením tuhosti spojov, je možné odhadnúť správanie sa konštrukcie a následne správne zadefinovať tok síl, vyvolaných zaťažením, do prvkov krovu vo výpočtovom modely. Pri posudzovaní existujúcej konštrukcie je nevyhnutná obhliadka pôvodnej konštrukcie, ktorou môžu byť zistené odlišnosti v správaní sa pôvodnej konštrukcie.

Príklady správania sa historických krovov

Ako príklad možno uviesť konštrukciu krovu na kostole Nanebovzatia panny Márie v Plzni. Krov je postavený ako krokvový krov s dvomi hambálkami, s ležatou stolicou v prvej výškovej úrovni a stojatou stolicou v druhej výškovej úrovni. Krov je realizovaný z plných a medziľahlých väzieb, t.j. väzný trám sa nachádza v každej väzbe. V statických modeloch sa krokva uvažuje ako kĺbovo uložená na pomúrnici, väzniciach a v hrebeni – v spoji krokva-krokva. Existujúca konštrukcia krovu sa nesprávala podľa bežných predpokladov uvažovaných v statických modeloch. Stredová väznica ležatej stolice v medziľahlých väzbách dosiahla počas životnosti konštrukcie zvislú deformáciu, ktorú krokvy medziľahlých väzieb s hambálkom nekopírovali. Teda hambálok aj naďalej rozopieral krokvy, avšak už nebol uložený na väznici. Medzera medzi hambálkami a väznicami bola do cca 50 mm. Pri statickom posudzovaní existujúceho krovu je vhodné zohľadniť túto skutočnosť modelom, kedy sa krokvová sústava so stojatou stolicou nahradí krokvovou sústavou s hambálkom. 

Plná väzba

Medziľahlá väzba

Zvislá deformácia väznice stojatej stolice

Obdobný prípad bolo možné sledovať v krove kostola Nanebovzatia Panny Márie v Oseku. V tomto prípade sa jednalo o krokvový krov s dvomi hambálkami, so stojatou stolicou v prvej úrovni a stĺpom podopierajúcim hambálok v druhej úrovni. V tejto konštrukcii väzný trám a väznica dosiahli počas životnosti stavby zvislú deformáciu, ktorú krokvy strechy nekopírovali. Medzi hambálkami rozopierajúcimi krokvy a väznicami ostala medzera do cca 40 mm.

Plná väzba

Medziľahlá väzba

V obidvoch krovoch bol väzný trám v každej väzbe a kotvenie krokvy do väzného trámu realizované rovnakým spôsobom. Na opísané správanie konštrukcie má vplyv aj tuhosť samotnej krokvy a tuhosť spoja krokva-hambálok.

Pred akýmikoľvek zásahmi do existujúcej konštrukcie nielen krovu je nevyhnutý prieskum nosnej konštrukcie stavby – naštudovať si delenie prvkov, detaily/prípoje, popustenia spojov, aby bolo možné správanie krovu verne vystihnúť v statickom výpočte. 

V konštrukciách krovov, ktoré boli počas kurzu navštívené, bola väčšina sanovaných drevených prvkov realizovaná protézovaním poškodenej časti prvku. Pri protézovaní sa poškodená časť prvku odstráni až po zdravý prierez prvku a nahradí sa protézou. Protézy boli spájané s ostatnou časťou prvku šikmo-čelným plátovaním alebo šikmým plátovaním. V ojedinelých prípadoch boli v konštrukciách krokov použité napríklad príložky.

V Českej republike bola publikovaná metodika na návrh šikmočelných plátových spojov pre opravy historických konštrukcií. 

Šikmý vertikálny plát

Šikmočelný horizontálny plát

Alternatívy k oceľovým tiahlam

Väčšina oceľových tiahel zabudovaných dodatočne v navštívených krovoch, v murovanej časti/vo venci muriva, na prenos horizontálnych ťahových síl z krovu, v sedlových strechách s dreveným krovom,  bola neúčinná. Oceľové tiahla vykazovali značné zvislé priehyby od vlastnej tiaže. Mechanická skúška „pokmásaním“ tiahla preukázala, že tiahla boli značne uvoľnené. Vplyvov na účinnosť tiahel je niekoľko – návrh, detaily, realizácia,… V rámci pamiatkovej ochrany krovov by bolo možno vhodnejšie nájsť koncepčný spôsob sanácie historických krovov bez použitia oceľových tiahel, napr. pridaním väzných trámov, vytvorením vodorovných horizontálnych väzníkov,… .

Pri sanácií krovu v rámci pamiatkovej ochrany je vhodné venovať drevu pozornosť aj z pohľadu dreva ako stavebného materiálu s vlastnosťami ovplyvňujúcimi výber reziva k opracovaniu a použitiu. Počas kurzu bola priamo v krove vysvetlená potreba výberu reziva použitého na sanáciu historických stavieb. Diskusia sa zamerala aj na točivosť dreva a jej určovanie. Osvojením si tejto znalosti je možné vybrať strom, ktorý poskytne vhodné rezivo na opracovanie pre sanáciu prvku historických stavieb. Dôkladným výberom možno eliminovať veľkosť výsušných trhlín. Tejto problematike sa venujú autori knihy Pod ochranou svätého Josefa – Příběh tesařského řemesla v českých zemích.

Záver

Krovový kurz Dobřiv 2024 poskytol mnoho podnetných informácií a ukážok, ako možno citlivo pristupovať k posudzovaniu existujúcich konštrukcií krovov a sanácii krovu. Pre prípravu projektovej dokumentácie a spracovanie sanácie nosnej konštrukcie krovov ako aj ostatných častí pamiatkovo chránených historických stavieb, Pamiatkový úrad SR vypracoval Metodiku princípov rozhodovania Pamiatkového úradu SR vo veciach stavebnotechnického/alebo reštaurátorského/ zásahu – Statika, technické normy a sanácie. Pri dodržiavaní princípov uvedenej metodiky bude možné s hrdosťou odovzdať mladším generáciám nám zverené dedičstvo.

Zdroje

Metodika princípov rozhodovania Pamiatkového úradu SR vo veciach stavebnotechnického/alebo reštaurátorského/ zásahu, Časť 11. Súčasné požiadavky na výstavbu: Statika, technické normy a sanácie

https://www.pamiatky.sk/plan-obnovy-a-odolnosti

Koudelová, Jana a kol.. Pod ochranou svätého Josefa: Příběh tesařského řemesla v českých zemích. Praha: Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR, v. v. i.. ISBN 978-80-86246-83-3, 978-80-7509-775-0, 978-80-7509-744-6, 978-80-86246-80-2

https://www.digitalniknihovna.cz/knav/view/uuid:ac322b8f-bb71-4b28-8219-d82d1828b511

Kunecký, Jiří a kol.. Celodřevěné plátové spoje pro opravy historických konstrukcí. Praha: Ústav teoretické a aplikované mechaniky Akademie věd České republiky, v.v.i, 2015. ISBN 978-80-86246-64-2

https://kramerius.lib.cas.cz/view/uuid:a12008ba-0223-46d5-bd11-9788f2faf1db

Ing. Karol Bútor

Vedúci divízie drevené konštrukcie

Karol.butor@bvk-pro.com / +421947900388