Zpět na stavby

Brazilské stadiony pro MS ve fotbale 2014 a Letní olympijské hry 2016, 4. díl

13. srpna 2014
Ing. Vlastimil Šrůma, CSc., MBA

Mistrovství světa ve fotbale 2014 bude zakončeno 13. července finálovým zápasem a závěrečným ceremoniálem na stadionu Maracanã v Riu de Janeiro. Tento svatostánek brazilského fotbalu a spolu s londýnským Wembley nejlegendárnější fotbalový stadion světa bude pak v roce 2016 hostit i nejvýznamnější události XXXI. letních olympijských a následně i paralympijských her - slavnostní zahájení i zakončení her a finále olympijského fotbalového turnaje. Aby byla Maracanã schopna tyto vrcholné sportovní události hostit, prošla v letech 2010 až 2013 komplexní přestavbou a revitalizací.


Stadion Maracanã v Riu de Janeiro

Ze všech dvanácti brazilských stadionů hostících utkání MS 2014 jich na stadionu Maracanã (oficiálně Estádio Jornalista Mário Filho) proběhne nejvíce, celkem sedm: čtyři zápasy kvalifikačních skupin, jedno osmifinále, jedno čtvrtfinále a pak především finále celého MS.

Stadion Maracanã prošel zcela nedávno, mezi lety 2010 až 2013, přestavbou a revitalizací, které nemají svým rozsahem v jeho pětašedesátileté historii obdoby. V principu se Maracanã přestavěla a technicky dovybavila tak, aby splňovala současné mezinárodní standardy FIFA a MOV a mohla tak hostit jak zápasy MS ve fotbale 2014, tak v roce 2016 i slavnostní zahájení a zakončení XXXI. letních olympijských a následně i paralympijských her. Přestavba stadionu začala demoličními pracemi v září 2010, stavební práce na vlastním stadionu skončily v květnu 2013. Maracanã se však po technologické stránce dokončovala teprve v průběhu jara 2014. Práce na revitalizaci širšího okolí stadionu budou intenzivně probíhat až do léta 2016, do zahájení Letních olympijských her 2016.

Stadion Maracanã před přestavbou

Stadion byl slavnostně zprovozněn za účasti brazilské prezidentky Dilmy Rousseffové, předcházejícího prezidenta Luize Inácia da Silvy a tehdejšího guvernéra státu Rio de Janeiro Sérgio Cabrala Filha 17. dubna 2013 přátelským zápasem mezi improvizovanými týmy, ?Ronaldovou partou? a ?Bebetovou partou?. Třicet tisíc diváků tvořili v naprosté většině pracovníci firem a organizací, které se o přestavbu Maracanã zasloužili, a jejich rodinní příslušníci. Vstup měli všichni zdarma. Oficiálně byl pak stadion otevřen 2. června 2013 zápasem Brazílie s Anglií (skončil přátelskou remízou 2:2). Finálový zápas MS 2014 proběhne 13. července 2013 od 16.00 hod. (21.00 hod. tuzemského času).

Vznik legendy stadionu Maracanã

Původní legendární Maracanã byla postavena v horečném tempu v letech 1948 až 1950, aby mohla hostit MS ve fotbale 1950. Šlo tehdy o první světový fotbalový šampionát po dvanáctileté přestávce, kterou zapříčinila druhá světová válka. FIFA začala o uspořádání dalšího šampionátu jednat prakticky ihned po skončení války, fotbalově vyspělé země se ovšem teprve zvedaly z trosek a žádná o hostitelství neměla zájem. Když proto po zmarněné nabídce v roce 1942 nabídla v roce 1946 už podruhé pořadatelství Brazílie, vedená v první polovině čtyřicátých let rozporuplným, ale schopným a ambiciózním prezidentem Getúliem Vargasem, byl její návrh rychle přijat. Původně zamýšlený termín léto 1949 byl posunut na léto 1950 a brazilský závod s časem mohl začít.

Vizualizace obnovené fasády stadionu

Kolem umístění stadionu se rozhořel spor, který měl až politické rozměry. Nakonec bylo rozhodnuto umístit stadion do čtvrti Maracanã v severní části Ria, do prostor bývalého dostihového závodiště. Vybraný pozemek byl sice o něco menší, než by si nový sportovní komplex zasloužil, ale zato velmi blízko rušnému centru města. Rozhodnutí pomáhal primátoru města generálu Mendesu de Moraisovi prosadit i průrazný novinář Mário Rodrigues Filho, který se za postavení nového fotbalového stadionu v Riu veřejně a vytrvale zasazoval už od počátku čtyřicátých let. Stadion, který byl nejdříve nazýván městským a záhy nesl jméno po tehdejším prezidentovi Euricu Gasparu Dutrovi, dostal proto v roce 1966, v roce Filhova úmrtí, svoje současné oficiální jméno, Estádio Jornalista Mário Filho, právě na památku tohoto respektovaného novináře a spisovatele, který se o jeho existenci tolik zasloužil. Stadionu se však prakticky už od počátku výstavby všeobecně přezdívalo Maracanã, a to podle malé říčky, která protékala místem stavby a která pramení v nedalekém horském masivu, kde žijí drobní papoušci stejného jména. Pod přezdívkou Maracanã také stadion rychle získal svoji světovou proslulost.

 Legendární atmosféra původních tribun stadionu

Architektonickou soutěž vyhrála v roce 1947 skupina sedmi mladých architektů, kterými byli Orlando Azevedo, Pedro Paulo Bernardes Bastos, Antônio Dias Carneiro, Miguel Feldman, Raphael Galvão, Waldir Ramos a Oscar Valdetaro. Za statické a konstrukční řešení zodpovídal inženýr Paulo Pinheiro Guedes. Ústředním bodem vítězného návrhu nového sportovního komplexu se stal impozantní fotbalový ?kotel? tvaru oválu blížícího se kruhu s osovými rozměry 317 x 279 m a s výškou temene tribun 32 m nad terénem. Na dva pásy tribun plně obkružujících hřiště se mělo vejít 155 250 diváků: 93 000 sedících, 31 000 stojících, 30 000 na provizorních sedačkách, 500 osob na hlavní tribuně pro VIP a 250 míst v oddělených boxech pro VIP. Oba pásy tribun měly tvar oválných, půdorysně se částečně přesahujících mezikruží. Mnohem oblíbenější, vzdušná horní tribuna měla charakter divadelního balkonu a půdorysně byla odsazena vůči spodnímu pásu tribun směrem ven od středu hrací plochy. Na stadionu se mělo vybudovat dvacet kabin pro TV vysílání, tiskové středisko, 32 sektorů hygienických zařízení a 32 stánků s občerstvením. Celková plocha stadionu měla činit 150 000 m2.

Vizualizace definitivního návrhu zastřešení

Projektové práce byly zahájeny neprodleně a stavba po všech stránkách mimořádného stadionu, tehdy největší fotbalové arény světa, probíhala nevídaným tempem. Stavební práce započaly 2. srpna 1948 a stadion se otevíral už po necelých dvou letech, 16. června 1950, přátelským zápasem tradičních rivalů, výběru São Paula ?Pauliastanos? a týmu Ria de Janeiro ?Cariocas?. Na stavbě pracovalo první rok a půl přes 1500 dělníků, v několika posledních měsících pak až 3500 lidí.

Vizualizace obnovené fasády stadionu

Přes heroické stavební úsilí se stadion Maracanã do zahájení MS 1950 ovšem podařilo dokončit právě jen natolik, aby FIFA mohla/musela navzdory mnoha výhradám akceptovat jeho použití. Kromě omezeného VIP sektoru nebyla na tribunách vůbec sedadla, a tak byl celý stadion pouze k stání. Na stadionu byla zprovozněna hygienická zařízení jen ve velmi omezeném rozsahu, a tak se muselo i v tomto směru hodně improvizovat. I dobové fotografie svědčí o tom, že se v řadě ohledů jednalo o syrové staveniště. To ovšem na druhou stranu umožnilo dosáhnout oněch na současné poměry neuvěřitelných a - vzhledem k dnešním nesrovnatelně náročnějším bezpečnostním předpisům a požadavkům (nejen) FIFA - také nedosažitelných návštěv. Legendární, opětovně vzpomínané finálové potupě brazilského týmu Uruguayí, ?historické národní katastrofě Maracanazo?, přihlíželo z tribun stadionu 199 854 oficiálně platících diváků, odhady však hovoří až o 210 000 tísnících se diváků. Do té doby nevídaná, mimořádně sugestivní atmosféra tak obrovského množství fanoušků, obklopujících hrací plochu a bičujících statisícovým skandováním hráče i sami sebe, svědky MS 1950 fascinovala a udělala z Maracanã naprostou legendu. Stavebně se pak stadion dokončoval ještě dalších patnáct let a zcela hotov byl podle původních plánů až v roce 1965. Sedadla se na něm ovšem neobjevila ještě celé další čtvrtstoletí.

Historie stavebních úprav stadionu

Maracanã sloužila plné půlstoletí, od roku 1950 do roku 2000, jako navýsost domácí fotbalová aréna, výjimku tvoří nemnoho mezinárodních klubových zápasů. Samotné Rio de Janeiro má čtyři kluby v nejvyšší brazilské fotbalové lize a každý z nich má v Riu svůj vlastní stadion. S výjimkou klubu Botafogo, který hraje od roku 2007 na Engenhãu, tj. Estádiu Olímpico João Havelange, pro 47 000 diváků, se ovšem jedná o relativně velmi malé stadiony, které dlouhodobě nemohou nasytit hlad statisíců fanoušků těchto klubů po přímé účasti na zápasech svých hvězd. Stadion Gávea klubu Flamengo má například kapacitu pouhých 4000 diváků. Na stadionu Maracanã proto probíhaly především zápasy těchto čtyř klubů v populární fotbalové lize Campeonato Carioca státu Rio de Janeiro. Účast na nich se pohybovala běžně nad 150 000 diváků: rekord stadionu drží v tomto směru utkání Flamenga s Fluminense, kterému v prosinci 1963 přihlíželo 177 000 fanoušků. Specifickou událost v dějinách stadionu představuje i finále brazilské ligy v roce 1976, které vešlo do historie Maracanã jako Invaze Korintských. Na tento zápas, v němž domácí klub Fluminense nakonec podlehl na penalty týmu Corinthians (viz 1. díl tohoto seriálu věnovaný Areně Corinthians), tehdy ze São Paula dorazilo přes 70 000 (!) fanoušků. Nejvyšší počet návštěvníků vůbec zaznamenala ale Maracanã při zcela jiné příležitosti: koncert rockové skupiny KISS navštívilo v roce 1983 plných 250 000 osob. Kromě tribun se ovšem tehdy zaplnila i velká část hrací plochy.

Koncepce zkapacitnění přístupu na stadion

Čas pro první změnu zavedeného charakteru stadionu nastal až po roce 1999, v němž se brazilská fotbalová asociace rozhodla ucházet o pořádání startovního ročníku nového projektu FIFA, světového poháru fotbalových klubů Club World Cup 2000. Volba padla právě na stadion Maracanã, který se tak měl po dlouhých padesáti letech opět stát místem konání významné mezinárodní události. Stadion se však musel pro tuto příležitost zrekonstruovat a dovybavit, aby splňoval požadavky FIFA. Důvodů pro změnu mýtického chrámu brazilského fotbalu ovšem dozrálo víc: návštěvy na stadionu už zdaleka nedosahovaly výše běžné v prvních třiceti letech od otevření stadionu. Sociokulturní prostředí Ria i jeho nejchudších čtvrtí, favel, se postupně proměnilo, nasycenost i velmi chudých domácností televizory pronikavě stoupla. Výsledkem se stal klesající zájem o relativně sice stále velmi levné lístky, ovšem do prostředí, které svojí syrovou zastaralostí přestávalo lákat stále větší procento potenciálních návštěvníků.

Schéma geometrie tribuny po přestavbě

První rekonstrukce Maracanã z let 1999 až 2000 spočívala v sanaci půlstoletí starých betonových konstrukcí, technickém, hygienickém a bezpečnostním dovybavení stadionu a v osazení sedadel na horním pásu tribun. V důsledku úprav klesla kapacita stadionu na cca 103 000 osob, čímž Maracanã ztratila pozici největší fotbalové arény světa.

Druhou rekonstrukci podstoupil stadion v letech 2005 až 2007, jako přípravu na hostitelství XV. panamerických her konaných v červenci 2007. Tehdy byla osazena sedadla i na dolní pás tribun a byla vyměněna část sedadel na horní tribuně. Celkově na stadionu poprvé vznikly různé sektory určené odlišným segmentům návštěvníků, lišící se cenou a vybaveností. Kapacita stadionu těmito úpravami dále klesla na cca 82 200 diváků. Na stadionu bylo přeinstalováno a zkvalitněno technické a navigační vybavení, mj. byly osazeny barevné elektronické výsledkové tabule a velkoplošné LCD monitory. Hlavním stavebním příspěvkem se stalo vybudování nových přístupových ramp pro vozíčkáře. Celý stadion dostal také nový nátěr. V rámci ?Pan 2007? na Maracanã proběhly velmi úspěšně zahajovací i závěrečný ceremoniál, několik fotbalových utkání včetně finále a další události. Právě kvalitním, hladkým uspořádáním těchto her si Maracanã a Rio de Janeiro velmi upevnily pozici respektovaných, důvěryhodných kandidátů na pořadatelství největších světových sportovních podniků, fotbalového MS 2014 a Letních olympijských her 2016.

Koncepční řešení současné přestavby

Historicky v pořadí už třetí rekonstrukce stadionu Maracanã byla zdaleka nejzásadnější. Jednalo se v podstatě o komplexní přestavbu, při níž toho objemově zůstalo z původní podoby stadionu z roku 1950 jen málo. Zachována ovšem zůstala půdorysná dispozice arény a její hlavní statické schéma dané ponecháním šedesáti původních nosných železobetonových pilířů tvaru stylizované sedmičky obkružujících v pravidelném rytmu oválný obvod stadionu. Stejná zůstala v principu i výška arény a především vzhled její vnější fasády, protože ten se stal v mezičase chráněnou národní kulturní památkou. Při všech změnách, z nichž některé jsou zcela zásadní a podle nichž by se dalo soudit, že už jde o jiný, nově vybudovaný stadion, zůstaly ty hlavní, podprahově vnímané rysy bájného stadionu Maracanã zachovány, a tím zůstala do vysoké míry zachována i její legendární atmosféra a jedinečná role pro brazilský a koneckonců i světový fotbal.

Demolice původních tribun

Kolem přestavby stadionu a hrozby ztráty genia loci se odehrávaly bouřlivé diskuze v odborných architektonicko-stavebních kruzích i na internetových fórech. Přeli se fanoušci v ulicích Ria i místní politici v jednacích síních. Jedna věc se zdá už nyní zcela zjevná: výsledek přestavby předčil očekávání - od volby barvy sedadel přes vzdušnou eleganci nového zastřešení až po špičkové technické vybavení arény. Naprostá většina hodnocení je obdivných a nešetří superlativy. Zdá se, že stará dobrá Maracanã je v současnosti odkládána do vzpomínek a mediálních archivů snáze a její zdařilá reinkarnace se dostává fanouškům pod kůži mnohem rychleji, než kdo čekal.

Koncepčním záměrem architektů z Fernandes Arquitetos Associados bylo:

  • všemožně i po přestavbě zachovat výjimečně prožívanou původní identitu stadionu Maracanã;

  • modernizovat všechny stavební konstrukce při zachování jejich významných a respektovaných aspektů;

  • zachovat a v detailech také vrátit do původní podoby fasádu stadionu, s níž je Maracanã z vnějšku vizuálně identifikována;

  • vybudovat nové, moderní zastřešení stadionu, které bude zároveň neviditelné při pohledu z okolí, a nebude tedy narušovat původní vzhled stadionu;

  • přestavět tribuny a vybudovat novou infrastrukturu tak, aby stadion vyhovoval jak požadavkům FIFA a MOV, tak obecně i nejvyššímu současnému standardu staveb tohoto typu.

Legislativní nutnost i přesvědčivá vůle projektantů realizovat tak zásadní přestavbu při zachování vnějšího vzhledu stadionu vedly k náročným, často originálním technickým řešením a vynutily si i náročné, inovativní realizační postupy. Náročnost projektu charakterizovala architekta Cátia Castro v listopadu 2010 možná poněkud prostořece: ?Máme co do činění s šedesátiletou veleváženou dámou. Poněkud nám zastárla a potřebovala by hned několik faceliftů… Teď právě jsme třeba strhli první části železobetonových tribun a našli jsme v jejich betonu všude velké trhliny. Už je jasné, že budeme muset demolovat a znovu vystavět větší rozsah tribun, než jsme předpokládali.?

Technologie výstavby nové tribuny

Nový tvar tribun upouští od soustředěných oválů kopírujících základní tvar obvodu stadionu. Linie jejich předních řad se mnohem více přibližují obdélníkovému tvaru hrací plochy, změnily se prostorové úhly osazení sedadel a zvětšily rozestupy řad - ze 480 na 500 mm. To vše s cílem optimalizovat pohledové úhly a zlepšit únikové možnosti diváků podle požadavků FIFA. Následkem úprav se kapacita stadionu opět snížila, tentokrát na cca
78 838 diváků (cca 73 500 při utkáních MS 2014). Jedním z nejnáročnějších současných požadavků na stadiony, který zároveň dramaticky determinuje dispoziční a konstrukční uspořádání a tím i jejich stavební a provozní náklady, je bezpečnostní požadavek co nejrychlejšího úniku ze stadionu v případě mimořádné události (výbuch, požár, teroristický útok, nepokoje). Současný požadavek FIFA v tomto ohledu zní 7 minut. Maracanã byla před poslední přestavbou na neudržitelných 20 minutách, po přestavbě činí evakuační doba 8 minut i pro ta nejvzdálenější sedadla.

Pohled na rozestavěná tři pásma nové tribuny

Nutnost splnit tento požadavek se stal hlavním důvodem pro výstavbu osmi nových komunikačních ramp na stadion: čtyř zcela nových ve čtvrtinách obvodu stadionu, přiléhajícím uhlopříčně k původním dvěma monumentálním rampám z roku 1950. Ty byly také zrekonstruovány a navíc doplněny vždy dvěma novými bočními rampami, které umožňují kapacitnější a kratší vstup na stadion a výstup z něj. To vše, aniž by se měnila fasáda stadionu. ?Je to jako dělat omeletu a nesmět použít vajíčka,? vtipkovali architekti.

Umístění pásu fotovoltaických panelů

Na průchozím prstenci kolem stadionu se v současnosti nachází 292 hygienických zařízení a šedesát kiosků s občerstvením a barů určených běžným návštěvníkům. Přístup do sektoru pro VIP je nově tzv. chodníkem slávy, po nových eskalátorech a novými výtahy. Tento sektor se dělí na jednotlivé foyery určené různým skupinám hostů. I tyto prostory jsou samozřejmě vybaveny bary, hygienickými zařízeními a společenskými místnostmi. Tyto nové exkluzivní prostory umožňují přístup ke 110 novým skyboxům pro VIP umístěným v pásu centrální oblasti hlediště. Nové skyboxy nahradily ty původní z roku 2000 a je z nich ničím nerušený výhled na hrací plochu.

Schematický řez konstrukcí nového zastřešení

Všechny sítě a další infastruktura stadionu, jako osvětlení, větrání a rozvody energií, stejně jako systémy protipožární a bezpečnostní kontroly, jsou kontrolovány a monitorovány pomocí nejnovější technologie systémové správy budovy stadionu.

V okolí Maracanã byly dále již stabilizovány čtyři velké plochy pro budoucí parkoviště, všechny v dosahu do 4 km od stadionu. Podle požadavku FIFA na nich bude vybudováno minimálně 10 500 parkovacích míst. V partnerství s magistrátem města se zpracovávají studie dalšího rozvoje bezprostředního okolí stadionu. Jedním z cílů je zlepšení dopravní obslužnosti území a rozvoj zón pro pěší. Výhledově se mají stavět lávky pro pěší a rampy, které by propojily areál Maracanã se severněji položenou čtvrtí Quinta da Boa Vista.

Demolice původních tribun a výstavba nového hlediště

Stavebně nejrozsáhlejší část přestavby Maracanã představovalo vybudování zcela nového hlediště stadionu. Místo někdejších dvou eliptických pásů nad sebou, na které se vešlo v prvních padesáti letech po otevření stadionu až 200 000 (stojících) diváků, má nová Maracanã tribunu jen jedinou, s výrazně větším sklonem. Takto vytvořené jediné šikmé hlediště opět obkružuje celou středovou plochu stadionu a jeho oficiálně udávaná kapacita je 78 838 sedících diváků. Nové uspořádání tribun zajišťuje výrazně lepší a kvalitou rovnoměrnější výhled z každého místa. Všechna sedadla jsou nová, efektivněji rozmístěná a mají zvětšené rozestupy jak mezi řadami, tak i mezi vedlejšími sedadly. Diváci se tak mohou lépe pohybovat hledištěm a mají celkově větší komfort. Na tribunách je k dispozici 90 míst pro osoby s asistencí, 85 míst pro vozíčkáře a 85 míst pro obézní diváky. Všechna tato místa jsou situována v těsné blízkosti přístupových koridorů.

Půdorysné schéma osnovy lan nosného systému zastřešení

Přestavba hlediště započala demolicí celé spodní tribuny, následovala demolice velké části horní tribuny. Bouralo se výlučně strojně, přestože bylo zvažováno - s ohledem na velký rozsah odstraňovaných železobetonových konstrukcí - i použití výbušnin, což by ušetřilo čas i náklady. Jedním z důvodů, proč se od řízených miniexplozí upustilo, byla diagnostikovaná vysoká míra degradace betonu původních tribun, jejichž velkou část bylo třeba integrovat do nové tribuny. Větší část vybouraného betonu se odvezla mimo stadion, i tak se však velké množství betonového recyklátu uložilo do podkladních vrstev pod střední, ocelovou část nové tribuny. Betonářská výztuž byla odseparována a odvezena do hutí.

 Dolní a horní vnitřní tažený prstenec zastřešení před vyzdvižením

Nové hlediště působí na pohled jednolitě, po konstrukční stránce jej však tvoří tři soustředěné ovály, z nichž každý je staticky i co do použitého stavebního materiálu jiný. Vnitřní ovál se budoval už v průběhu dobíhajících demoličních prací. Tato část tribuny spočívá na sledu radiálně orientovaných železobetonových stěn se schodovitými temeny, které byly vybetonovány monoliticky na základových pasech. Na ně se potom axiálně ukládaly prefabrikované deskové nosníky tvořící stupnice schodů hlediště.

Zakončení střechy nad hřištěm vnitřním taženým prstencem

Při hledání optimálního podepření středního oválu hlediště padla volba na ocelovou rámovou konstrukci, a to především z důvodu úspory času. Ocelové prvky rámu bylo pochopitelně možné připravit předem a jejich osazení na železobetonové základové patky a montáž na staveništi pak proběhlo velmi rychle. Zatímco se na jejich stupňovitém horním povrchu pokračovalo v pokládání nosníkových dílců hlediště, zůstalo relativně dost času i místa na provedení protipožárních nástřiků prvků rámu zespodu z terénu.

Pro nejvyšší část tribun se využilo části zachované horní tribuny původního hlediště. Starý beton byl v potřebném rozsahu sanován a na původní schody byly stupně nového hlediště - v upravené, nové geometrii - nadbetonovány monoliticky.

Hrací plocha

Už od roku 1962 měly rozměry hřiště na Maracanã 110 x 75 m. Mezi čely tribun a hrací plochou byl 3 m široký a 1 m hluboký ochranný příkop. Nově jsou rozměry hrací plochy podle pravidel FIFA zmenšeny na 105 x 68 m. Vzdálenost prvních řad tribun od okraje boku hrací plochy činí po přestavbě 14,4 m. Vstoupit na hrací plochu se dá z prostoru šaten čtyřmi tunely. Na stadionu je vybudováno celkem pět nezávislých šaten, čtyři pro sportovní týmy, pátá slouží rozhodčím.

 Konstrukce nového lanového zastřešení stadionu Maracanã

Specifickým problémem, který se u přestavby Maracanã obtížně řešil, byla nemožnost vyhovět doporučení FIFA na instalaci podtlakové drenáže vody z povrchových vrstev trávníku hrací plochy. Hladina spodní vody se nachází totiž jen cca 0,9 m pod povrchem trávníku a požadovaný drenážní systém potřebuje hloubku alespoň 1,5 m. Výsledné řešení, které FIFA akceptovala, spočívá ve zdvojnásobení běžné kapacity přirozené gravitační drenáže a ve vybudování věnce kapacitních jímacích nádrží po obvodu hrací plochy.

Obvodový prstenec fotovoltaických panelů

Projekt osazení fotovoltaických panelů na střechu přestavěného stadionu Maracanã je relativně malý rozsahem a kromě skutečné úspory elektrické energie jde při něm pochopitelně o možnost demonstrovat žádoucí šetrný přístup k životnímu prostředí na mimořádně populární, obecně známé stavbě. Fakt, že je naprostá většina brazilských stadionů připravených pro MS 2014 pokryta solárními panely, že se na nich jímá, využívá a recykluje srážková voda, že se klimatizace nahrazuje přirozeným prouděním vzduchu atd., není jen zodpovědnějším přístupem tamních investorů, ať už státních nebo privátních, ale také výsledkem systémových požadavků FIFA a narůstající potřeby renomovaných architektů a projektantů navrhovat budovy vyšších užitných parametrů a pochopitelně také za ně získávat v současnosti široce medializovaná ?zelená? ocenění.

Detail uložení ocelové komůrky obvodového tlačeného prstence

V případě stadionu Maracanã není ovšem pořádně kam panely dát: fasáda je památkově chráněna a střechu tvoří ohybově netuhá, navíc transparentní membrána. Zbývá ocelová komůrka obvodového tlačeného prstence sestavená z nosníkových prvků namáhaných od zakotvených radiálních kabelů nesoucích novou střechu kromě tlaku ještě šikmým ohybem, smykem a kroucením. Německá státní rozvojová banka KfW financovala z podnětu investora studii proveditelnosti, v jejímž rámci navrhli nakonec inženýři z kanceláře profesora Schlaicha optimální uspořádání pásu 1556 fotovoltaických panelů právě na tomto prstenci. Pro stadion Maracanã padla volba na solární panely s polykrystalickými křemíkovými články. Jejich špičkový výkon činí 330 kWp. Osadit panely na ocelové nosníky bylo technicky snadné, panely se však musely osadit v lehkém odklonu od svislé roviny a z toho důvodu chránit před zvýšeným zatížením větrem speciálními hliníkovými pouzdry. Tato elegantní pouzdra zároveň zajišťují nenápadný vzhled pásu panelů při pohledu na hranu střechy stadionu z úrovně terénu. Použily se panely typu YGE 60.

Koncepce nového zastřešení

Jednou z nejnáročnějších součástí projektu představovalo nahrazení původní železobetonové střechy stadionu novým zastřešením, které tvoří radiálně pnutá kabelová konstrukce podpírající membránu střešního pláště. Toto moderní zastřešení poskytuje zároveň velkou flexibilitu pro instalaci komponentů ozvučení a osvětlení stadionu a mělo by mít životnost více než padesát let. Krycí membrána je transparentní a její PTFE materiál (shodný s Národním stadionem Maného Garrinchy v Brasílii a Arenou da Amazônia, viz 2. a 3. díl seriálu) má samočisticí schopnost, což by mělo při denním světle dlouhodobě zajistit rovnoměrné prosvětlení stadionu v celém rozsahu hlediště. Při zachování památkově chráněného vnějšího vzhledu stadionu pokryje nová střecha více než 75 000 sedadel. Střecha by měla přispět i k ochraně životního prostředí tím, že umožní soustředit a následně i opakovaně využít srážkovou vodu.

Pohled na přestavěný stadion Maracanã a siluetu centra Ria de Janeiro

Autoři návrhu zastřešení zužitkovali zkušenosti z předchozích projektů, především z návrhu zastřešení nového polského Národního stadionu ve Varšavě. Vzhledem k mimořádnému historickému a kulturnímu významu stadionu Maracanã byl při návrhu zastřešení plně respektován axiomatický požadavek zachování původní identity stadionu. Aby bylo možné zachovat vnější vzhled původního stadionu, byla držena výšková úroveň nové střechy co nejníže v úrovni vnějšího i vnitřního okraje a tvarovala se do technicky nutných spádů pouze nad interiérem arény. Statické schéma navrženého nosného lanového systému vychází z principu paprskového kola, který tvoří jediný obvodový tlačený prstenec a celkem tři tažené prstence nad hrací plochou: horní, dolní a vnitřní. Původní střešní konzolovou desku oválného půdorysu nahradila nová, výrazně větší střecha, která je podpírána v místech zachovaných nosných železobetonových pilířů. Analýza původního nosného systému stadionu ukázala, že jeho konzolové betonové zastřešení už nevyhovovalo nejen funkčně, ale nebylo v dlouhodobém výhledu ani dostatečně bezpečné.

Interiér a zastřešení nového stadionu Maracanã po dokončené přestavbě

Návrh nového zastřešení tedy využil existujících ŽB sloupů jako podpor nové lehké střešní konstrukce, jejímž principem je horizontálně orientované paprskové kolo. Použitá inovovaná varianta tohoto systému s jedním tlačeným a třemi taženými prstenci vyrobenými z vysokohodnotných materiálů vedla ke střeše, která jako by plula bez tíže nad hlavami diváků. Toto řešení překonává konvenční systémy zastřešení i co do šetrnosti k životnímu prostředí. Šedesát dvojic nosných radiálních kabelů, paprsků kola, a dalších šedesát mezilehlých ?napínacích?, ztužujících radiálních kabelů, všechny tvořené svazky předpínacích lan, je napnuto mezi vnějším obvodem kola, tzv. tlačeným prstencem, a třemi taženými prstenci situovanými při vnitřním okraji střechy. Obvodový tlačený kotevní prstenec tvoří řada šedesáti ocelových nosníků komorového průřezu uložených vždy nad temeny původních obvodových pilířů prostřednictvím mostních ložisek. Dvojici mezilehlých tažených prstenců (horní a dolní) rozpírají ocelové vzpěry kosočtvercového tvaru, tzv. ?flying masts?. Okraje jednotlivých dílů střešní membrány jsou navěšeny vždy z jedné strany na horním nosném radiálním kabelu a z druhé strany na ztužujícím radiálním kabelu. Tyto kabely mají ovšem různé sklony ve vertikální rovině, čímž vzniká pravidelný rytmus elegantního zvlnění střešní membrány do tvaru deltoidů, a to včetně úžlabí, jimiž se jako drenáží svádí srážková voda k odpadům umístěným při vnějším obvodu střechy. Přídavné svislé kabely obě osnovy nosných radiálních kabelů propojují, vypínají je jako táhla a přispívají tak k prostorové tvarové stabilitě celého lanového systému. Lehkost a atraktivita celého schématu jsou dány vizuálním efektem extrémně subtilního vnějšího i vnitřního okraje zastřešení. Koresponduje to také s celkovým koncepčním záměrem co nejméně zasahovat do zachovaných částí stadionu a co nejméně je namáhat účinky dalšího zatížení.

Středový otvor v zastřešení má v půdorysu osové rozměry 160 x 122 m a shodný oválný tvar jako obvodový tlačený prstenec. Šířka oválného prstence zastřešení tak má v radiálním směru konstantní rozměr 68 m. Výška mezilehlého taženého prstence je daná výškou ocelových vzpěr a činí 13,5 m. Vnitřkem šedesáti kosočtvercových ocelových vzpěr prochází okružní pracovní lávka přístupná z obvodu stadionu čtyřmi radiálními lávkami. V jejím dosahu je osazena většina technického vybavení střechy: reflektory, speciální světlomety k nasvícení hlavní tribuny a hrací plochy, prvky systému ozvučení a množství instalačních rozvodů. Pracovní lávky jsou co nejméně nápadné a nenarušují dojem výjimečné lehkosti střechy.

Montáž nosného lanového systému nové střechy

Před vlastní instalací lanového zastřešení proběhla pečlivá počítačová simulace jednotlivých montážních stavů a jejich statická analýza. Konstrukce tohoto typu vyžaduje navíc expertní posouzení prováděcích možností a realizovatelnosti navržených konstrukčních detailů odborníky na předpínací systémy a hydraulickou napínací techniku.

Realizace nového zastřešení stadionu Maracanã představovala hned dvojí náročnou výzvu. Zaprvé proto, že předmontovaná a v obvodovém prstenci nastražená konstrukce musela být ze země vyzdvižena najednou včetně všech tří vnitřních tažených prstenců - takže byla velmi těžká a tvarově komplikovaná. Zadruhé proto, že stejného simultánního uspořádání 2 x 60 napínacích pistolí muselo být užito opakovaně pro různé fáze napínání lanového systému, aniž bylo možné je v mezičase mezi jednotlivými kroky měnit. To kladlo zvýšené nároky na jejich spolehlivost.

Vlastní postup zdvižení a napnutí nosného lanového systému byl poměrně komplikovaný.

  • Systém byl z větší části nejdříve sestaven jako celek na zemi uvnitř stadionu, a to včetně spojek a přípravků. Nosné radiální kabely i mezilehlé ztužující radiální kabely ležely nastraženy v dřevěných žlabech vedených po spádnicích na celou výšku tribun. Jejich vnější konce byly přes pomocná lanka zataženy do kotevních otvorů v obvodovém ocelovém ?tlačeném? prstenci, a to do 2 x 60 otvorů situovaných vždy nad šedesáti obvodovými pilíři a do šedesáti mezilehlých otvorů.

  • V prvním kroku byla ze země do výše 30 m zdvižena sestava horní části lanového systému, kterou tvořily horní nosné radiální kabely a sdružené kabely horního a vnitřního taženého prstence. Celý zdvih byl realizován synchronizovaným zatahováním/napínáním horních nosných radiálních kabelů šedesáti napínacími pistolemi VSL opírajícími se o obvodový tlačený prstenec. V závěru tohoto kroku se napnuté horní nosné radiální kabely v otvorech tlačeného prstence zafixovaly.

  • Na všechny horní nosné radiální kabely byly navěšeny svislé kabely, tj. táhla propojující následně radiální kabely do šedesáti lanových příhradových nosníků. Před druhým zdvihem bylo také do systému namontováno šedesát kosočtvercových ocelových vzpěr mezilehlého taženého prstence, které ve výsledku propojují horní a dolní část celého lanového systému, a to včetně okružní lávky vedené jejich otvory.

  • Pro druhý zdvih se musely nejdříve zafixované horní nosné radiální kabely opět uvolnit a popustit mírně zpět. V tomto stavu na ně byly prostřednictvím nastražených svislých táhel napojeny dolní nosné radiální kabely.

  • Pomocí šedesáti pistolí se pak v postupných, synchronizovaných krocích zdvihaly a napínaly dolní nosné radiální kabely. Tím mohly být navěšeny na spodní konce tzv. flying masts sdružené kabely dolního taženého prstence. Poté byly osazeny a napnuty mezilehlé ztužující radiální kabely. Následovalo závěrečné dopnutí dolních nosných radiálních kabelů, kterým se celý lanový systém vyzdvihldo výsledné úrovně, a jejich ukotvení v otvorech ocelového obvodového prstence.

  • Na závěr byly dopnuty a definitivně ukotveny horní nosné radiální kabely.

Napínací síly pro jednotlivé radiální kabely nepřekročily 3500 kN. Celkem se použilo 85 t lan a 270 t dalšího materiálu a instalovaných prvků. Vše do Brazílie putovalo ze zahraničí. Pro použitý způsob instalace, pro který se už vžil výraz ?big lift?, bylo použito 4 km kontrolních elektrických kabelů a 4,5 km hydraulických rozvodů. Práce na montáži lanového systému zastřešení trvaly tři a půl měsíce.

V koncepci nového zastřešení Maracanã jako by postoupil tým profesora Schlaicha o krok dál oproti řešení použitému u Národního stadionu Maného Garrinchy v Brasílii. V Brasílii i na Maracanã konstrukci střechy podpírá radiální systém předpjatých kabelů napnutých mezi vnějším tlačeným a vnitřním taženým prstencem, tedy systém paprskového kola. Zatímco však v Brasílii je pro vytvoření prostorové příhradoviny podpírající PTFE membránu ještě použito tuhých ocelových profilů, byť maximálně vylehčených, a předepnutými radiálními kabely jsou nahrazeny jen spodní pásy jinak tuhých příhradovin, u stadionu Maracanã už tuhé, tyčové prvky příhradovin chybějí úplně. Vše tvoří pouze kabely z předpínacích lan uspořádané primárně do šedesáti radiálně orientovaných ?příhradovin? tvaru papírového draka a ty jsou pak vzájemně propojeny do jedinečné, tvarově stabilní prostorové lanové soustavy.

Závěrem nelze než konstatovat, že nové, mimořádně lehké zastřešení stadionu Maracanã není jen vysoce efektivním vyřešením náročného technického úkolu, ale zároveň umocňuje originalitu této jedinečné stavby a přispívá k její velkoleposti. Aniž by jakkoliv rušila, nová střecha se pne nad stadionem v lehkém sklonu a její jemné zvlnění je moderní ozvěnou někdejšího radiálního členění původní betonové konzoly.

Poděkování
Autor článku vyjadřuje svoji vděčnost pracovníkům firmy Odebrecht Infraestructura, jmenovitě Ing. Antoniu Robertu Gaviolimu, řediteli výstavby stadionu Arena Corinthians, za zprostředkování návštěv staveniště stadionu Maracanã v průběhu roku 2013 a poskytnutí technických a obrazových podkladů. Návštěvy stadionu probíhaly v rámci programu všech tří běhů odborné exkurze Brazílie 2013 uspořádané společností ČBS Servis, s.r.o. (nově ACONSE CZ s.r.o.), ve spolupráci s Českou betonářskou společností ČSSI.

Základní údaje o stavbě

Vlastník stadionu a hlavní investor přestavby:
stát Rio de Janeiro, prostřednictvím své developerské a správní organizace Empresa de Obras Públicas (EMOP)

Koncepce přestavby a revitalizace arény:
architektonická kancelář Fernandes Arquitetos Associados, São Paulo, jež navrhla i nový stadion Itaipava Arena Pernambuco pro MS 2014 v Recife

Vedoucí architekti:
Daniel Hopf Fernandes, Cátia Castro (kancelář získala za řešení stadionu ocenění MIPIM Architectural Review Future Project Awards 2103 v kategorii Revitalizace)

Statické řešení nových tribun:
COBRAE

Zkoušky stadionu ve větrném tunelu:
německá firma Wacker Ingenieure, Birkenfeld

Návrh zastřešení stadionu, supervize montáže:
stuttgartská kancelář Schlaich Bergermann und Partner (podobně jako u Národního stadionu
v Brasílii a Areny da Amazonas v Manausu, viz 2. a 3. díl), zprostředkovala i nábor kvalifikovaných techniků z Německa (konzorcium brazilských dodavatelů nemělo pro výstavbu specifické lanové konstrukce dostatek vlastních odborníků)

Návrh fotovoltaických panelů:
Schlaich Bergermann und Partner, instalace: Light Esco a EDF, dodavatel: Yingli Solar (jeden z hlavních sponzorů MS 2014)

Generální dodavatel stavby:
konsorcium Maracanã, tj. Odebrecht S.A. a Construtora Andrade Gutierrez (Brazílie)

Subdodávka nového zastřešení stadionu:
německá firma Hightex, brazilská firma SEPA

Zvednutí a napnutí lanové nosné konstrukce zastřešení:

švýcarská firma VSL Heavy Lifting (ve spolupráci s Schlaich Bergermann und Partner, Hightex a VSL Heavy Lifting)

Doba výstavby:
09/2010-05/2013

Náklady na přestavby stadionu:
828 až 860 mil. brazilských realů (374 až 388 mil. USD podle kurzu z května 2014); konečná cena přestavby není známa, stejně jako u většiny ostatních brazilských stadionů pro MS 2014 - náklady na přestavbu stadionu jsou plně hrazeny z veřejných finančních prostředků, 400 mil. brazilských realů z federálního rozpočtu, zbytek z rozpočtu státu Rio de Janeiro, výstavba je financována zčásti přímo, zčásti úvěrem u Brazilské rozvojové banky BNDES

Brazilské stadiony pro MS ve fotbale 2014 a Letní olympijské hry 2016, 1. díl
Brazilské stadiony pro MS ve fotbale 2014 a Letní olympijské hry 2016, 2. díl
Brazilské stadiony pro MS ve fotbale 2014 a Letní olympijské hry 2016, 3. díl