Zastřešení torza paláce hradu Helfštýna spojená s rozšířením prohlídkové trasy

Úvod

Z původního paláce je zachováno obvodové a dělicí zdivo dvou nadzemních podlaží a podzemní podlaží. Zřícené jsou původní klenby mezi 1. a 2. podlažím. Palác byl několik staletí bez střechy, což se podepsalo na stavu všech dochovaných konstrukcí. Zbytky kleneb a stěny vykazovaly statické poruchy, degradována byla samotná hmota zdiva, která byla nejvíce narušena v místech oslabení – u otvorů oken, z nichž byla vytrhána původní kamenná ostění, u pilířů, ale i v místech nesourodého založení. Západní hradba paláce se výrazně vykláněla, takže hrozilo její zřícení. Odpadávající části zdicího materiálu a malty ohrožovaly bezpečnost návštěvníků a urychlovaly degradaci dříve nedobytného hradu, který tak musel být pro svůj stav v roce 2014 pro veřejnost uzavřen.

Olomoucký kraj, jenž je vlastníkem objektu, se rozhodl hradní palác staticky zajistit, stavbu zastřešit a využít palác pro rozšíření expozic Muzea Komenského v Přerově, které objekt spravuje. Již v průběhu druhé poloviny 20. století a především v jeho závěru se objevovaly snahy o zastřešení hradního paláce. Různé varianty návrhů od historizujících až po futuristické vize se však nesetkaly s pozitivním ohlasem odborníků z Ústavu památkové péče, který posléze stanovil pravidla pro další rekonstrukční práce. Hlavní podmínkou bylo zachovat torzální charakter objektu a případné zastřešení realizovat bez navýšení objemu stavby. Nebylo tedy umožněno, aby cokoliv vyčnívalo nad úroveň obvodového zdiva. Poslední podmínkou byl reverzibilní charakter nových konstrukcí.

Kromě splnění těchto technických požadavků jsme přišli s návrhem vrátit paláci alespoň částečně úroveň zříceného druhého podlaží a dát návštěvníkovi možnost prozkoumat historické konstrukce zblízka a z různých úhlů. Pokusili jsme se vložit do torza hradního paláce novou prohlídkovou trasu, a to tak, aby bylo jasně čitelné, co je původní stavba a co jsou nově vložené části. Domníváme se, že současná architektura společně s historickou budovou vytvářejí moderní architektonický celek, jehož přidanou hodnotou je architektonická symbióza historie se současností.

Samotná příprava projektu byla pro nás poměrně unikátní. Jako podklad pro zpracování dokumentace jsme získali výstupy fotogrammetrického zaměření paláce, které bylo vytvořeno z tisíců fotografií pořízených snímkováním dronem. Tento mimořádný podklad pro nás byl velmi cenný tím, že kromě neobvyklého tvarování zdiva mapoval i veškeré typy omítek a povrchových úprav konstrukcí, jež by se pravděpodobně klasickým zaměřením hradu nedaly zachytit. Po dvou letech příprav projektové dokumentace a jejího povolení byla zahájena tříletá rea­lizace, která zejména z pohledu zásobování materiálem nebyla vůbec jednoduchá. Do hradu, budovaného jako nedobytný, bylo potřeba dopravit tuny železa, betonu, štěrku a skla.

Sanace historické stavby

Sanaci stávajícího zdiva jsme navrhli v takové míře, aby bylo pokud možno zakonzervováno ve stávající podobě. Pro tyto úpravy byla připravena speciální část projektu zpracovaná odborníky zaměřenými na danou problematiku. Nutnými zásahy byla opatření proti vlhkosti zdiva a pro jeho odsolení, dále pak statické zabezpečení stavby a jejích částí – zdí, pilířů, kleneb či celých částí zděných konstrukcí. Zpevněním, restaurátorskou obnovou a doplněním prošly také omítky vnitřních i vnějších fasád tam, kde byly zachovány. Kde tomu tak nebylo, alespoň se přespárovalo a doplnilo zdivo. Tyto opravy probíhaly především první dva roky stavebních prací.

Po mechanickém očištění zdiva od náletů rostlin byly z napadených ploch speciálními algicidy odstraněny kolonie řas. Dále bylo odklizeno uvolněné zdivo a podle pokynů statika provedeno případné zajištění a přezdění. Více narušené kusy cihel byly nahradil nový materiál podobného formátu s vysokou mrazuvzdorností a minimálním obsahem aktivních rozpustných solí. Na základě měření obsahu solí ve zdivu bylo navrženo a realizováno odsolení opakovaným nanášením absorbentu buničiny na navlhčené zdivo. Buničina byla kryta igelitovým příkrovem a pravidelně vlhčena, aby docházelo k transportu solí do absorbentu. Po každém cyklu probíhalo kontrolní měření vyhodnocované laboratoří. Na většině zdiva byly provedeny dva cykly, paušálně do výše cca 3 m v interiéru přízemí a na vnějších průčelích. V místech většího zasolení (např. okolí prevétů) bylo odsolení opakováno ve více cyklech.

Předmětem statického zajištění zdiva bylo posílení zdiva v jeho základové spáře. Týkalo se to zejména severního nároží paláce, které se odtrhávalo od zbytku stavby. Nároží je založeno na již zvětralém skalním výchozu a bylo zajištěno čtrnáctikotevními vrty s následnou injektáží a dále kotevními lany pro zajištění sepjetí s hmotou paláce. U hlavní hradby na západní straně paláce a nádvoří, která se vyklání v koruně až 700 mm od svislice, se přistoupilo ke stabilizaci základové spáry sérií svislých a šikmých mikropilot provedených z rubové i lícové strany hradby a k osazení horizontálních svorníků ztužujících patní část zdi. Hlavy mikropilot byly navíc svázány železobetonovými prahy, nyní skrytých pod úrovní terénu. Důležitým prvkem pro stabilizaci hradby bylo dozdění zřícené parkánové hradby u paty palácové hradby, která byla zřícena do hradního příkopu a jejíž absence vyvolala zřejmě prvotní pohyby hradby. Po celou dobu stavebních prací byla stabilita vykloněné hradby kontrolována pravidelným geodetickým měřením, které následně prokázalo zastavení pohybu zdi.

Sanační úpravy statického charakteru v rozsáhlé míře probíhaly také v horních částech stavby paláce, kde byly ztužovány meziokenní pilíře, špatně únosné části zdiva a zbytky záklenků zřícených kleneb táhly, svorníky a helikální výztuží. Většina těchto prvků je však skryta. Z důvodu zpevnění konstrukce objektu bylo třeba v koruně zdiva realizovat ztužující věnec. Ten je zároveň vyztužen pro kotvení nosníků střech. Původní koruna zdiva byla rozebrána na výšku cca 600–800 mm a po vytvoření věnce přezděna z původních kamenných prvků zdiva se zachováním jeho původního charakteru. V úsecích, kde to bylo možné, byl věnec proveden do drážky vybrané uvnitř koruny s prioritou zachování především vnější částí obvodového zdiva. Věnec je překryt kamennou korunou zděnou speciální zdicí a spárovací vápennou maltou z hydraulického vápna s příměsí hydrofobizace. Kamenné zdivo je tak svrchu přiznáno a plocha koruny je spádována tak, aby voda volně odtékala. Rozebrání horní části zdiva a vložení věnce bylo možné díky tomu, že koruna zdiva, která byla nestejnoměrně narušena a dochována v různé nivelitě, byla v sedmdesátých až osmdesátých letech minulého století srovnána na jednotnou úroveň, a tedy vyzděna nově. Zasahovali jsme tak do zdiva starého pouze pár desítek let a nedotkli jsme se tím historické materie.

Po statické sanaci se přistoupilo k zpevnění zdiva spárováním a k ochraně především cihelného materiálu novou vrstvou omítky, ta byla nanesena v místnostech, kde není nové zastřešení a stěny jsou nadále vystaveny účinkům srážkové vody. Tam, kde stěny chrání nová střešní konstrukce, jsme po zpevnění a výměně zvětralých cihel ponechali cihelné zdivo odhaleno, aby byla zachována čitelnost jednotlivých etap stavebněhistorického vývoje paláce. Omítky byly naneseny tak, aby jejich ohraničení nebylo ostrou hranou, ale postupně přecházelo do rozetřených spár neomítaných ploch kamenného zdiva, které je vůči povětrnostním vlivům odolnější. Restaurátorsky byly ošetřovány ty části omítek, které zůstaly na zdivu po prvotním základním očištění. Jednalo se především o omítky kryté zbylými kápěmi zřícených kleneb. Narušené povrchy byly dodatečně zpevněny a odsoleny. Pro správky povrchů nebo překrývání stávajících omítek se použily výhradně vápenné technologie. Restaurátorsky byla obnovena také stávající kamenná ostění, portály a další kamenické prvky z pískovce.

Nový koncept

Po ošetření původních prvků paláce byly do zajištěného torza vloženy prvky nových konstrukcí. Těmto pracím byl věnován zejména třetí rok rekonstrukce. Naším cílem nebylo najít pouze optimální způsob zastřešení paláce, ale chtěli jsme se pokusit rovněž o přiblížení historického vývoje paláce návštěvníkům ve všech jeho původních úrovních. Tento záměr vedl k myšlence propojení přístupného přízemí s vyššími zřícenými podlažími paláce, a to vložením nových architektonických prvků do historické stavby. Prostřednictvím nových prvků otevíráme původní prostory, ale současně z nich vytváříme prostory nové – polouzavřené, zastřešené v různých výškách, nebo naopak otevřené. Návštěvník tak prochází různě prostorově členěnými místnostmi – nízkými, vysokými, úzkými, širokými, majestátními, komorními, světlými, tmavšími. Při tom všem vždy ctíme pozice a výškové úrovně původních konstrukcí. Vznikl tak nový „helfštýnský labyrint“, který je možné procházet různými směry a trasami a kde je možné vidět jednotlivé objekty a prostory z různých úhlů pohledu, z rozličných odstupů, nadhledů i podhledů a objevovat tak krásy a taje historie paláce hradu Helfštýna.

Nové konstrukce byly vkládány s co největší šetrností k dochovaným historickým částem a jsou řešeny v naprosto soudobém designu. Díky tomu je srozumitelné, které části stavby jsou původní a které nové. Tyto prvky je také možné z historického objektu v budoucnu odstranit, čímž je splněn požadavek na jejich reverzibilnost. Pro nové konstrukce byly použity zejména tři základní materiály, přičemž v každé vrstvě převládá jiný. Pro zastřešení byly zvoleny skleněné střechy na ocelových nosnících. Pro konstrukce schodišť a lávek o úroveň níže byl vybrán materiál corten. V přízemí paláce pak formují prohlídkovou trasu nově vytvořené chodníčky a plochy z leštěného betonu. Při práci byla nutná úzká spolupráce architektonického týmu se specialisty na původní a nové konstrukce především v místech uložení nových konstrukcí. Byly voleny různé směry nosníků, využívány stávající otvory, rozdílné tloušťky zdiva 1. a 2. podlaží, niky ve zdivu apod., a to tak, aby bylo možno nové konstrukce vložit co nejšetrněji. Z různých variant uložení byly preferovány ty, které co nejméně zasáhly do původního materiálu zdiva a co nejméně jej narušily. To vše bylo průběžně konzultováno se zástupci Národního památkového ústavu, kteří byli pravidelně zváni na jednotlivé projektové výbory a byli tak podrobně a postupně seznamováni se způsoby řešení.

Skleněná střecha

Vzhledem k tomu, že zásadním požadavkem památkového ústavu bylo zastřešení zaatikovým způsobem, byly nově vkládané střechy řešeny jako téměř ploché, vsazené mezi zdivo těsně pod jeho horní hranu. Při volbě materiálu zastřešení hrálo velkou roli původní vnímání hradu jako torza, kdy má návštěvník otevřenou oblohu nad hlavou a dominantní světlo přichází shora. Volba skla jako materiálu pro zastřešení nám umožnila tyto parametry zachovat. Jednotlivé prostory a v nich umístěné nové expozice jsou tak dobře čitelné vlivem množství denního svitu, jenž je dále vylepšen pískovanou úpravou skla, která denní světlo rozptyluje. Pískované sklo bylo voleno také z důvodu jednodušší údržby. Jedinou výjimkou je prostor kaple, která byla zastřešena sklem čirým, s ohledem na symboliku otevřeného nebe.

Tvar střech je výběrem nejvhodnější varianty, jež umožnila jednoduché odvodnění. V každé zastřešené místnosti se tak jedná o dvojici pultových střech skloněných v mírném spádu ke společnému úžlabí. Nosná konstrukce byla navržena jako rošt ze svařovaných ocelových profilů šedého odstínu. Hlavní nosníky profilu 350/100 mm jsou kladeny vždy na kratší rozměr místnosti a mezi ně jsou vkládány profily příčné v dimenzi 180/50 mm. V místě úžlabí jsou profily zdvojeny a odvodňovací žlab je tak mezi nimi skryt. Dešťová voda je ze žlabu svedena v interiéru přiznaným svodem kruhového profilu. Rastr nosníků je dán technologickými možnostmi pro výrobu skleněných tabulí určených pro zastřešení. Rozměr tabulí byl volen co největší, aby byl počet nosníků minimální.

Na ocelovou konstrukci byly přes podkladní a těsnicí pryžovou pásku uloženy jednotlivé tabule skla lepeného ze dvou kalených tabulí tl. 10 mm. Tabule jsou k nosné konstrukci upevněny kotevními nerezovými terči a spáry mezi nimi jsou tmeleny. Obvodové zdivo z vnitřní strany lemuje závětrná lišta z měděného plechu, vlepená do připravené drážky ve zdivu, která překrývá prostor mezi zastřešením a nerovným obvodovým zdivem. Vzniklá spára umožňuje odvětrání prostoru pod střešní konstrukcí a vlivem pohybu vzduchu je tak eliminováno riziko kondenzace na spodním povrchu zasklení. Skleněné tabule jsou navrženy jako pochozí pro údržbu. Čištění skel probíhá shora tlakovou vodou, pro kterou jsou na koruně zdiva připraveny napojovací body. Sklem jsme nezastřešili paušálně všechny prostory, ale pět vybraných. Prostory schodišť jsme navrhli zastřešit vyhlídkovými plošinami z cortenu. Vynechání zastřešení v několika místnostech umocnilo vyznění paláce jako torza. Volné pohledy vzhůru jsou v kontextu se starými zdmi velice působivé a umocňují rozmanitost jednotlivých částí paláce.

Cortenové lávky

Do úrovně druhého podlaží byly ve výšce původních podlah vloženy nové konstrukce odkazující v náznacích na původní zřícené podlaží. Vznikl tak nový prohlídkový okruh v úrovni, která nabízí nové pohledy na konstrukce hradního paláce i do jeho okolí. Díky posunu do nové úrovně je umožněno se z blízkosti seznámit s detaily historického vývoje stavby paláce. Ve dvou místech vystupuje nový okruh až nad korunu zdiva.

Pro nově vkládané prvky v úrovni zřícených stropů byl zvolen již zmíněný corten. Jedná se o patinující ocel, odolnou vůči povětrnostním vlivům díky zvětralé povrchové struktuře – rzi s ukončeným procesem koroze. Jedná se o speciální slitinu oceli, do které jsou přidány cca 2 hmotnostní procenta legujících prvků, jako je fosfor, měď, chrom, nikl, mangan a dalších za účelem zvýšení odolnosti proti atmosférické korozi. U tohoto materiálu odpadá nezbytnost obnovy povrchové úpravy, jinak nutné u ocelových konstrukcí. Důležitá je pro nás jednak soudobost tohoto materiálu, ale i skutečnost, že prošel procesem zvětrávání, jakéhosi zrání, stárnutí a díky tomu skvěle komunikuje se zestárlými historickými stěnami. Patinující ocel je také materiálem, jehož podstatou je železo. Fenomén uměleckého kovářství je s hradem Helfštýnem tak úzce a silně spjat, že použití konstrukce s podstatou železa bylo de facto logickým výsledkem.

Podlahové konstrukce úplného nebo částečného přestropení místností byly navrženy z nepravidelně uložených, vzájemně přetínaných nosníků. Jejich nepravidelnost byla volena ve snaze o maximální využití stávajících otvorů, výklenků a výstupků zdiva, na které bylo možno nosníky uložit a omezit tak zásahy do historického zdiva. Ze spodní strany vytvořily nosníky pohledově přiznanou nepravidelnou síť. Na této konstrukci byly uloženy pochozí podlahové kazety z perforovaného plechu tl. 7 mm.

Úzké lávky jsou vyneseny ocelovou příhradovou konstrukcí skrytou v zábradlí pod cortenovým opláštěním. Na opláštění zábradlí a podhledy lávek byly použity hladké plechy tl. 2 mm. Na konstrukci podlahy pak kazety z profilovaných lístkových plechů tl. 7 mm s výztuhami. V zábradlích jsou skryta orientační svítidla z LED pásků. V podhledu jsou zabudovány reflektory pro nasvícení exponátů.

Betonové chodníčky

V přízemí paláce jsme navrhli síť pochozích ploch a chodníčků z přesných desek z hlazeného pohledového betonu položených do jednotlivých prostor. Přízemí paláce je galerijním prostorem, který poskytuje nové plochy pro expozice uměleckého kovářství a expozice o historii hradního paláce. Betonové plochy tak tvoří klidnou hladinu podkladu, který umožňuje vyniknout převážně kovovým exponátům. Betonové kry podlah jsou vkládány se stejným principem jako všechny nové konstrukce – s šetrností a odstupem od stávajícího historického zdiva. Pohledový beton podlah je ohraničen přísně rovnými cortenovými profily, vytvářejícími odstup od nerovných a nepravidelných stěn. Plocha mezi přesným profilem a nepravidelnou stěnou je vysypána kamenivem, které dává vyniknout obojímu a smíří nepravidelnost s nekompromisní rovnou linií. Abychom nabídli návštěvníkovi i provozovateli různé možnosti využití prostor, pracovali jsme s rozsahem pevné a sypké plochy. V některých místnostech jde návštěvník po úzkém chodníku vloženém do jinak štěrkové plochy. V jiných, provozně vhodnějších prostorách jsou naopak vytvořeny jen malé odstupy od stěn, abychom maximalizovali využitelnou plochu místnosti.

Podlahy v přízemí paláce byly před rekonstrukcí provizorně z hrubého betonu spádovaného do výklenků oken, odkud byla srážková voda prostupy obvodovou stěnou vyvedena na fasádu objektu, aby byly ochráněny klenby a suterénní prostory paláce. V rámci rekonstrukce došlo k odstranění těchto provizorních podlah v celém rozsahu. Po archeologickém průzkumu a jeho nálezech byly prostory nad klenbami dosypány štěrkovým kamenivem jemné frakce kvůli omezené možnosti hutnění. Na ně byla nanesena vrstva spádovaného podkladního betonu s vloženou výztužnou sítí. Tato vrstva byla opatřena hydroizolací z pružné polymercementové stěrky, odvádějící srážkové vody ke skrytým vpustím pod finální podlahou. Odtud je voda vedena kanalizačním potrubím do hradního příkopu, kde je přirozeně zasakována.

Na hydroizolační vrstvu byl přes ochrannou vrstvu geotextilie uložen nový štěrkový zásyp v tloušťce 130–310 mm sloužící jako podklad pro pochozí desky. Ty jsou z monolitického pohledového železobetonu tl. 140 mm. Dilatované desky jsou vyztuženy svařovanou sítí, provedeny ve spádu a dilatovány. Povrchová úprava betonu je leštěná, opatřená bezbarvou hydrofobizací. Směry dilatací jsou voleny nepravidelně, v souladu s liniemi, které se v prostoru přirozeně vyskytují na původních konstrukcích – navazují na šikmá ostění otvorů nebo na šikmé stěny.

Závěr

V průběhu oprav paláce probíhal archeologický průzkum, který odhalil dosud neznámé prostory a doplnil tak pohled na historický vývoj paláce. Zajímavostí je například objev vrcholně gotického portálu pod podlahou přízemí a navazující renesanční místnosti se zachovalou cihelnou podlahou i zbytky renesančních omítek. Obojí bylo kvůli riziku poškození povětrnostními vlivy pečlivě zdokumentováno a šetrně zakryto novým zásypem. V hradním paláci vznikla díky impulsu k jeho zastřešení atraktivní prohlídková trasa, která všem umožňuje se zajímavou formou seznámit nejen se samotnou stavbou paláce, ale také s okolím hradu, a to díky novým vyhlídkám z úrovní zřícených stropů nebo dokonce z úrovně koruny zdiva. Doufáme také, že výsledkem bude kromě jiného i přiblížení moderní architektury široké veřejnosti, což bylo jedním z našich cílů.