Přestavba menzy 17. listopadu na budovu Fakulty humanitních studií

Za novou tváří původní budovy architekta Karla Pragera stojí ateliér Kuba & Pilař archi­tekti s.r.o., který za realizaci přestavby získal v roce 2021 hlavní cenu v soutěži Grand prix obce architektů. Autoři návrhu Ladislav Kuba, Tomáš Pilař a Martin Klimecký zaujali i mezinárodní porotu udělující Českou cenu za architekturu, jež je soutěžní přehlídkou, kterou vyhlašuje Česká komora architektů. Mezi nemalou konkurencí čítající 170 návrhů získal návrh Fakulty humanitních studií spolu s šesti dalšími finalisty čestný titul Finalista České ceny za architekturu. Podle hodnocení poroty ČCA: „Návrh přestavby univerzitní menzy přináší nové využití původní architektonicky cenné budovy; vychází z původního geniálního konceptu vyřezání obdélníkového otvoru uprostřed stávající budovy, čímž vzniklo ­atrium a nový komunikační systém. Rekonstrukce je moderní, minimalistická a do jisté míry anonymní. Spoléhá na uživatele, kteří stavbě dodají barvy i osobnější a intimnější rozměr.“

Úvod

Vedení nejmladší fakulty Univerzity Karlovy, Fakulty humanitních studií, dlouho hledalo vhodnou budovu pro své vlastní zázemí, dostatečně kapacitní pro narůstající počet studentů, které by sdružovalo všechna pracoviště včetně knihovny pod jednou střechou. Fakulta od roku 2000 sídlila v pražských Jinonicích a další její jednotlivá pracoviště byla rozmístěna v několika pronajatých prostorech po celé Praze. Po dlouhém pátrání nalezlo vedení fakulty budovu bývalé menzy v Troji při Koleji 17. listopadu. Objekt, který vyrostl v osmdesátých letech minulého století pod taktovkou architekta Karla Pragera, však neodpovídala představě stavebníka o ideálním prostoru pro účely fakulty. Bylo jasné, že aby budova naplnila vize vedení o otevřeném prostoru ke vzdělávání, bude potřeba zásadní přestavba.

V roce 2009 tak byla vyhlášena veřejná architektonická soutěž, kterou vyhrál návrh ateliéru Kuba & Pilař architekti s.r.o. Typická minimalistická estetika staveb brněnského studia se propsala i do návrhu přestavby zchátralé budovy menzy. Hlavní stavební i estetický materiál tvoří beton, jehož dominantní šeď rozbíjejí barevné akcenty v podobě oranžového a bílého mobiliáře a toalet v pastelových barvách.

Nové konstrukce a dispozice budovy

Architekti při návrhu přestavby zachovali tvar, výšku i proporce původního objektu. Současně pracovali i s původními nosnými konstrukcemi. Pro stropní konstrukce použil architekt Prager unikátní řešení v podobě zdvíhaných železobetonových stropů usazených na ocelových sloupech. Původní železobetonové stropní konstrukce bylo nutno sanovat a současně doplnit novými konstrukcemi, rovněž na bázi železobetonu.

„Věděli jsme, že při rekonstrukci staveb s tzv. zdvíhanými stropy v minulosti nastaly závažné statické problémy. Při zesilování železobetonových stropů ocelovými konstrukcemi jsme však naopak specifické vlastnosti zdvíhaných stropů využili a pomocí ocelových šroubovic zavěsili část rekonstruované železobetonové desky do stropu vyššího podlaží. Díky tomuto postupu došlo po spuštění k přirozené aktivaci nově vkládaných konstrukcí a zároveň jsme omezili množství svislých dodatečných podpor a mohli tak montovat ocelové konstrukce v relativně volném prostoru s použitím potřebné mechanizace bez zásadních omezení,“ upřesňuje Ing. Jiří Martinek, ředitel divize 5 generálního dodavatele stavby.

Ing. Petr Sklenář, hlavní stavbyvedoucí stavby, doplňuje: „Z architektonického pohledu umožnily tenké ocelové sloupy v modulu 7,20/7,20 m se zdvíhaným stropem použi­tí subtilní konstrukce bez průvlaků. Na sloupech jsou osazeny předpjaté kruhové hlavice o tloušťce shodné s tloušťkou monolitické železobetonové desky. Toho by bez předpětí, při zachování výšky hlavice shodné s výškou monolitické železobetonové desky, nebylo možno dosáhnout. Železobetonové konstrukce byly obecně v celkem dobré kondici, ale z důvodu nedostatečného krytí výztuže jsme řešili sanaci povrchů. Místy byla zřetelná počínající koroze spodní výztuže stropních desek.“

Stěžejním motivem celé přestavby bylo vytvořit velkorysou centrální dvoranu s vrchním osvětlením, která se měla stát komunikačním i společenským centrem fakulty. Dispoziční řešení vychází z požadavků jednotlivých provozů na denní osvětlení. V částečně zapuštěném 1.PP se tak v hlubších částech dispozice nacházejí přednáškové místnosti, audiovizuální a počítačový sál a knihovna se studovnou. Nalezneme tam rovněž aulu se šatnou, navazující na centrální dvoranu, a při prosklené západní fasádě pak pracoviště děkanátu. Na úrovni tohoto podlaží je fakulta propojena s kolejemi a menzou. Do 2.PP autoři umístili nová parkovací stání a technické zázemí budovy.

V nadzemních částech objektu (1.NP a 2.NP) nalezneme po obvodu dvorany konzoly galerií s přístupem do seminárních místností a pracoven pedagogů. Nachází se tam rovněž dvojice výtahů s únikovými schodišti. Nezbytnou součástí vstupního podlaží je vrátnice a studijní oddělení umístěné v blízkosti hlavního vstupu i samostatný prostor s bufetem a vazbou na ústřední dvoranu i venkovní plochu.

Staticky i konstrukčně komplikované odstranění střední části budovy

Pro vznik nové dvorany bylo nutno odstranit celou vnitřní část budovy. Tato fáze výstavby byla jednou z nejtěžších. Napojení původních a nových konstrukcí si vyžádalo specifické statické řešení i následné precizní provedení obtížných detailů. Podle Ing. Martinka vyžadovalo přesnou práci zejména napojování nové výztuže k původním železobetonovým konstrukcím. Velmi komplikovaný byl návrh a provedení pojížděné střechy, která se nachází částečně i nad vytápěnými prostory. Původní stropy s omezenou únosností zůstaly zachovány, skladba izolačního souvrství však musela vyhovět současným tepelnětechnickým požadavkům. Kromě toho bylo třeba zajistit, aby střecha umožnila pojezd hasicí techniky. Pro tepelnou izolaci plata bylo použito deskové a granulované pěnové sklo. Hydroizolaci tvoří prémiové hydroizolační pásy, které se používají u dopravních staveb.

Svislá nosná konstrukce sestává z ocelových sloupů z trubek o průměru 273 mm, které jsou doplněny železobetonovými plochými či kónickými hlavicemi. Trubky mají směrem vzhůru klesající tloušťku stěn a byly dodatečně vyplněny betonem B250 (C16/20). Všechny stropní desky horní stavby jsou na sloupy napojeny prefabrikovanými přede­pnutými hlavicemi navlečenými přes objímku na průběžné ocelové sloupy. Pod spodním lícem stropní desky, resp. předepjaté prefabrikované hlavice, je osazena upevňovací objímka, která sloužila jako montážní kování pro osazení zdvíhaného stropu ve finální poloze. Stropní desky mají tloušťku 220 mm a jsou charakteristické vysokým procentem vyztužení. Jsou tedy poměrně pružné, což bylo z důvodů zdvihání stropů nutností.

Nový strop nad dvoranou

Nově vzniklé ústřední atrium se rozprostírá na půdoryse 30 × 30 m. Hlavní nosné prvky představují příhradové ocelové nosníky o šířce 200 mm a výšce 2 800 mm, s osovou roztečí 1,48 m. Hlavní nosníky zajišťuje proti vybočení systém vaznic při horním tlačeném pásu. Vaznice současně respektují rastr skleněného střešního pláště. Ocelová konstrukce je uložena na železobetonový skelet na konci konzoly stropní konstrukce, po obvodu atria. Lem desky zesiluje železobetonový trám v podobě atiky. Estetiku stropů zpestřují drátěné podhledy vyráběné na míru.

Beton jako konstrukční i estetický prvek

Založení bylo realizováno velkoprůměrovými vrtanými pilotami, které eliminují rozdílné sedání jednotlivých částí stavby. Na pilotových základech se nachází základová deska s následně nabetonovanými trámy, které vytvářejí ortogonální rošt v modulové síti budovy. Ocelové sloupy jsou pak přivařeny ke kotevním deskám osazeným na horním líci trámů. Trámový rošt je zasypán s horní hranou násypu 0,10 m nad horní hranou trámů. Obvodové podzemní stěny jsou monolitické železobetonové.

Do stávající konstrukce navrhli architekti dvě ztužující stěnová jádra, nahrazující původní ztužení objektu centrálním jádrem, které bylo při přestavbě kompletně odstraněno. Jádra jsou založena na základové desce, zesílené v jejích místech mikropilotami.

V jádrech se nacházejí výtahy, hygienické a instalační šachty i nová úniková schodiště, osazená na ozuby přes akustickou izolaci. Hlavní schodiště v atriu, vedoucí do 1.NP, navrhli autoři jako jednoramenné dvakrát zalomené deskové schodiště podepřené dvojicí vnějších schodnic a středovým trámem pod deskou. Do 2.NP se pak dostaneme po jednoramenném schodišti z monolitického železobetonu.

V ústředním prostoru atria se pracovalo s pohledovým betonem u zábradlí ochozů, na schodištích pak byly použity konstrukční betony bez další povrchové úpravy. V některých částech projektu se uplatnily prvky ze sklocementu. Ty se vyskytují například u obkladu střešních vazníků a na umyvadlových deskách. Podle upřesnění stavbyvedoucího byla v projektové dokumentaci u schodišť atria navržena kombinace prefabrikovaných nosných konstrukcí parapetů s monolitem desky. Po odkrytí všech konstrukcí však byla technologie upravena na zcela monolitickou z důvodu omezeného přístupu těžké techniky k podsklepené části menzy. Prefabrikovaný je tedy jen obklad stupňů.

Podlahy v suterénu jsou těžké plovoucí, s nosnou vrstvou z betonové mazaniny, vyztužené betonovou sítí a patřičně dilatované. Povrchovou vrstvu podlahy v garážích tvoří epoxidová stěrka se vsypem. Podlahy v patrech byly provedeny jako lité anhydritové s finální povrchovou úpravou z barevné polyuretanové stěrky. Všechny podlahy jsou důsledně odděleny od svislých i vodorovných konstrukcí. Funkci akustické izolace proti kročejovému hluku plní dva křížem pokládané pásy z pěnového polyetylenu.

Původní podlahy v 2.PP bylo třeba očistit až na vrchní líc betonové desky. Na očištěný povrch se poté pokládaly nopové fólie vytažené s přesahem až na stěny. Přes nový štěrkopískový zásyp se na vrstvu separační textilie pokládala pojistná povlaková hydroizolace z asfaltového pásu. Na následující vrstvu separační textilie pak byla realizována podlaha.

Při aplikaci vodotěsné izolace střešní konstrukce podnože v úrovni 1.NP se postupovalo následovně: na parotěsnou vrstvu z modifikovaného asfaltového pásu byl proveden násyp z granulovaného pěnoskla pro vyrovnání nerovností původní stropní desky. Na vyrovnávací betonovou vrstvu se následně lepily do horkého asfaltu plošné desky z pěnoskla. Po této vrstvě následovala skladba hydroizolace ze tří modifikovaných asfaltových izolačních pásů (3 mm samolepicí se skleněnou vložkou + 4 mm se skleněnou vložkou + 5,2 mm s PE rohoží s odolností proti prorůstání kořínků). Na hydroizolační skladbu byly kladeny desky z extrudovaného polystyrenu, v místech odtokových spár bylo vloženo drenážní potrubí do keramzitového násypu. Poté se přes separační textilii provedla železobetonová pojížděná deska tloušťky 170 mm s povrchovou úpravou striáží. Bezproblémovou dilataci mezi jednotlivými betonovými deskami zajišťují vložené pryžové dilatační vložky.

Střešní a obvodový plášť

Střešní plášť nad 2.NP tvoří skladba extenzivní vegetační střechy. Funkci parozábrany plní asfaltový pás, hlavní hydroizolaci pak modifikované PVC. Odvodnění této střechy zajišťují vnitřní svody podtlakovým systémem.

„Nad 2.NP byla původně navržena tzv. obrácená skladba střechy, kdy se hydroizolační vrstva s tepelnou izolací nachází bezprostředně nad stropní deskou. Tato skladba střechy je dnes technicky překonaná a považuje se za rizikovou. Nahradili jsme ji tzv. DUO skladbou, kde je hlavní vrstva tepelné izolace pod hydroizolací a samotná hydroizolace je ochráněna vrstvou extrudovaného polystyrenu,“ upřesňuje Ing. Martinek a dodává: „Velmi pečlivě se navíc musela navrhovat speciální skladba vegetační vrstvy zelené střechy (musela se brát v potaz nasákavost vrstvy v kontextu statiky stávajících stropů a současně požadavků na vrstvu z hlediska extenzivní travino-bylinné zeleně).“

Vzhledem k charakteru stavby, kdy obvodový plášť tvoří prosklená fasáda, nachází se tepelná izolace zejména ve střešních plochách a v částech obvodové stěny při průjezdové komunikaci na úrovni 1.PP. Na stěnách v 1.PP byly použity minerální izolace lepené a mechanicky kotvené k nosnému podkladu. Izolace střešních ploch představují desky z extrudovaného polystyrenu, respektive z pěnoskla (v případě střechy nad 1.PP).

Akustické izolace

Aby se vyloučily lokální akustické mosty, jsou podlahy odděleny od stěn. V jednacích místnostech, auditoriu a také v hlučných prostorách (strojovny VZT, místnost s diesel agregátem, trafostanice) byly instalovány akustické podhledy a obklady stěn.

Betonáž technologických základů pod stroje a zařízení probíhala přes elastický materiál na bázi polyuretanu. Vzduchotechnické potrubí v prostorách vyžadujících ochranu před hlukem izolují tlumiče hluku a osazené vyústky disponují schopností tlumení hluku. Odpadní potrubí kanalizace je bezhlučné, má akustické objímky s pružným uložením. K omezení hlučnosti potrubí přispívají i osazené kompenzátory. Technologie vedené pod pod stropem nebo montované na stěny jsou zavěšené na pružných závěsech nebo odpružených konzolích. Vzduchotechnické jednotky s VZT kanály a potrubím propojují pružné přechody (manžety) a v místech prostupů jsou od stavební konstrukce odděleny.

Předsazený strukturální fasádní plášť

Součást protihlukových opatření představuje i opláštění dvojitou prosklenou fasádou, chránící budovu před hlukem zvenčí. Předsazený fasádní plášť navíc umožnil přirozené větrání interiérů a umístění stínicích prvků do prostoru fasády.

Okna původní prosklené fasády byla odstraněna včetně nosného rastru. Novou předsazenou fasádu 1.NP a 2.NP tvoří dvě na sobě nezávislé stěny s rastrem z hliníkových profilů. Rastrované prosklení vnitřní fasády s tepelněizolačními dvojskly spřahují v polovině podlaží vodorovné paždíky. Otevíravé klapky jsou umístěny v úrovni podhledu. Vnější skleněnou fasádu navrhli architekti jako terčovou se skleněnými panely kotvenými systémovými čtyřbodovými kotvami. Prostorově je terčová fasáda zavětrována nerezovými táhly v úrovni stropních desek.

Provedení dvojité prosklené fasády přineslo řadu specifických postupů i změn oproti počátečním návrhům. „Řešili jsme například zamezení vletu ptáků do dutiny předsazené fasády. Také jsme počítačovou simulací modelovali sílu větru uvnitř předsazené fasády. Ve výsledku to pak ovlivnilo změnu vedení žaluzií z lankového systému na systém vodicích lišt. Ke všem lehkým obvodovým konstrukcím se vytvářely podrobné tepelnětechnické výpočty. Zesílili jsme i tloušťky tepelných izolací mezistřeších žlabů nad dvoranou. Kovová konstrukce terčové fasády měla být podle původního návrhu ocelová, z důvodu větší životnosti jsme bez dopadu na cenu realizovali celonerezovou konstrukci,“ doplňuje Ing. Martinek.

Provětrávací mezera mezi fasádami disponuje dostatečnou šířkou 900 mm umožňující jejich čištění. K údržbě vnějšího pláště fasády horolezeckým způsobem slouží průběžná kolejnice s posuvnými kotevními body umístěná v úrovni atiky. Fasáda v úrovni 1.PP je sloupkopříčková se strukturálním zasklením. Konstrukci světlíku nad 2.NP tvoří opláštěné ocelové příhradové vazníky, které shora kryje spádovaná prosklená rámová konstrukce s tepelněizolačními trojskly.

Systém vytápění a větrání

Jako zdroj tepla slouží stávající kotelna areálu s výkonem 2 880 kW s nízkoteplotními kondenzačními kotly na zemní plyn. Pro napojení oběhu topné vody pro objekt Fakulty humanitních studií UK v Praze posloužil rezervní výstup na hlavním rozdělovači. Přípojka je vedena pod stropem 1.PP do strojovny a do rozdělovače topení.

Zdroj chladu představuje kompaktní bloková chladicí jednotka s výkonem 698,58 kW se vzduchem chlazenými kondenzátory ve venkovním provedení. Větrání objektu zajišťuje kombinace přirozeného a nuceného větrání. Přirozené větrání v pobytových místnostech 1. a 2.NP probíhá zejména v létě v nočních hodinách přirozeným provětráním objektu přes ústřední dvoranu. Obecně je však snahou maximálně využívat nuceného větrání s rekuperací tepla a chladu.