Nový pavilon hrochů v ostravské ZOO

Architekti spolu s investory a prováděcími firmami stále rozšiřují oblasti využití lepeného lamelového dřeva, které se objevuje i tam, kde by ho ještě před několika lety nikdo nečekal.

Výrobci lepeného lamelového dřeva zkoušejí vyrábět prostorově zakřivené lepené lamelové prvky. Realizují se zajímavé stavby, u kterých je potřeba vyřešit řadu nových technických problémů.

O tom, jak se lamelové dřevo vyrábí a jaké jsou jeho hlavní výhody, už toho bylo napsáno mnoho. Shrneme-li dosavadní zkušenosti, můžeme za jeho hlavní výhody označit: dostupnost, snadné opracování, dobré tepelněizolační vlastnosti, psychologicko-estetickou kvalitu a ekologičnost, odolnost chemicky agresivnímu prostředí, dobrou požární odolnost, vysoký poměr pevnosti a hmotnosti a možnosti variabilních tvarů a rozměrů.

Příklad realizace
Jedním ze zajímavých příkladů staveb s použitím lepeného lamelového dřeva je rekonstrukce pavilonu hrochů v ostravské zoologické zahradě.

Nový pavilon hrochů s dřevěným zastřešením byl postaven na místě původního pavilonu, z něhož zůstala jen část obvodových zdí. Cílem bylo snížit velmi vysokou energetickou náročnost provozu, přejít na alternativní zdroje energie, zlepšit prostředí pro zvířata i návštěvníky a rozšířit expozici o výběh krokodýlů včetně vybudování velkého akvária.

Pavilon hrochů Místo/Investor: Zoologická zahrada Ostrava Generální projektant:  V&V, Statická a stavební kancelář, s. r. o., Ostrava Generální dodavatel: VW Wachal, a. s., Kroměříž Dodavatel dřevěné konstrukce: České dřevařské závody Praha, a. s., závod Tesko

Materiálové varianty
Objekt o půdorysných rozměrech 19,7 × 26,75 m se skládá ze dvou částí – z části obloukové a části s plochou střechou. Oblouková část je plně prosklená. Kromě varianty zastřešení dřevěnou konstrukcí existovala u tohoto projektu také původní varianta, kde byla plochá střecha navržena jako betonová a oblouková jako ocelová konstrukce. Důležitými kritérii pro výběr konečné varianty se zastřešením dřevěnou konstrukcí byla: rychlost výstavby, cena a soulad s celkovým ekologickým laděním projektu.

Veškeré použité dřevo je modřínové, lepené je třídy pevnosti GL28c, rostlé C24. Dřevo je impregnované a natřené lazurou. Ocelové dílce jsou žárově zinkovány a natřeny. Dřevěná konstrukce je navržena podle norem eurokódu, zejména podle ČSN EN 1995-1-1 eurokód 5: Navrhování dřevěných konstrukcí – Část 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby.

Část s plochou střechou
V části s plochou střechou jsou hlavní nosnou konstrukcí prosté nosníky proměnného průřezu 220/425 až 600 z lepeného lamelového dřeva. Proměnnost průřezu byla vynucena omezenou konstrukční výškou v místech uložení nosníků. Rozpětí nosníků je 11,425 m, rozteč 3,75 m a sklon 2°. Jsou uloženy na obvodovou zeď a vnitřní betonový průvlak. Kotveny jsou chemickými kotvami. Mezi vazníky jsou zapuštěny vaznice o průřezech 160/240 a 140/200 o rozteči přibližně 1,8 m. Na vaznicích, uprostřed mezi vazníky, je uložena krokev o průřezu 100/160.

Vaznice a krokve jsou z rostlého dřeva. Horní líc krokví je v jedné rovině s horním lícem vazníků. Toto uspořádání vaznic a krokví umožňuje spolu se vzduchotechnikou plynulé proudění vzduchu podél povrchu veškerých konstrukcí, bez vzniku nevětraných zón. To je důležité z hlediska životnosti dřevěných konstrukcí v podmínkách, kde může docházet k výskytu zvýšené vlhkosti vzduchu.

Střešní konstrukce je zavětrována skrytými plochými pásy z ocele. Střecha je jednopláš­ťová. Skladba střešního pláště je z exteriéru: krytina, tepelná izolace z polystyrenových desek celkové tloušťky 300 mm, parotěsná zábrana, palubky o tloušťce 45 mm. Prostor pod střechou je prosvětlený třemi pultovými světlíky o velikosti přibližně 3,5 × 4,5 m. Jejich stěny jsou z lepeného lamelového dřeva o tloušťce 90 mm, s pláštěm, který složením odpovídá skladbě střešního pláště. Světlíky jsou otevíravé.

Část s obloukovou střechou
V části s obloukovou střechou jsou hlavní nosnou konstrukcí obloukové vazníky o průřezu 120/600 z lepeného lamelového dřeva, staticky působící jako prosté nosníky. Jejich rozpětí je 7,8 (7,7) m a rozteč 1,95 m. Oblouky jsou uloženy na obvodovou stěnu a na vnitřní betonový průvlak, který je položený o 4 m (respektive 3 m) výše než obvodová stěna.

Ve variantě s ocelovými oblouky a betonovou plochou střechou staticky působily obloukové vazníky jako dvoukloubové a betonový průvlak se spolupůsobící betonovou deskou ploché střechy dokázal přenést i vodorovné síly od obloukové konstrukce. Spolupůsobení průvlaku a betonové desky nemohlo být dřevěnou konstrukcí nijak nahrazeno, proto muselo být zvoleno statické schéma, které nevyvozuje vodorovné síly do průvlaku (kromě zatížení větrem). Nižší podpora oblouku má kluzné uložení pomocí válečkového ložiska. Plášť konstrukce umožňuje potřebné dilatace dané průhybem včetně dotvarování dřeva.

Dalším důsledkem změny statického působení je poměrně velký průřez, aby průhyb vyhověl požadavkům zasklení. Kromě stálého a klimatického zatížení je konstrukce navržena na užitné zatížení (zavěšené rostliny, dekorace a podobně), které může být rozmístěno nerovnoměrně a vyvodit v sousedních vaznících rozdílné průhyby. Tyto rozdílné průhyby omezuje propojení oblouků v podélném směru dvěma ocelovými jekly 70 × 70 × 4. Dále je konstrukce ztužena zavětrováním z ocelových táhel s průměrem 16 a ztužidel o průřezu 80/120 z rostlého dřeva. Dřevěné konstrukce jsou kotveny chemickými kotvami.

Příčné řezy

Montáž konstrukce
Montáž pomocí padesátitunového autojeřábu probíhala ve ztížených podmínkách za plného provozu zoologické zahrady. Komplikací byl omezený přístup, malý manipulační prostor a minimální skladovací plocha. Bylo nutné koordinovat návoz materiálu a postup montáže tak, aby nedošlo k omezení a ohrožení bezpečnosti návštěvníků zoo ani k narušení plynulosti výstavby. Montáž dřevěné konstrukce trvala přibližně jeden měsíc.

Ing. František Kubík
FOTO: archiv firmy České dřevařské závody Praha, závod Tesko

Autor pracuje jako vedoucí projekce ve společnosti České dřevařské závody Praha, a. s., závod Tesko.

Článek byl uveřejněn v časopisu Realizace staveb.