Duhové nebe nad Lesnou. Kostel blahoslavené Marie Restituty – konstrukční a materiálové řešení

publikováno:
autor:
Kostel blahoslavené Marie Restituty (foto: BoysPlayNice, JB Stavební, s. r. o.) Kostel blahoslavené Marie Restituty (foto: BoysPlayNice, JB Stavební, s. r. o.)

V článku je popsán futuristický kostel v brněnské části Lesná, která podle autora návrhu „odráží nebe“. V článku se zaměřujeme na jednotlivé části kostela, popisujeme zvolené konstrukční řešení a zaměřujeme se na aplikaci betonu – jako základního stavebního materiálu stavby. Zajímavou součástí článku je popis předpínání částí objektu.

IDENTIFIKAČNÍ ÚDAJE O STAVBĚ

  • Stavba: stavba kostela blahoslavené Marie Restituty v brněnském sídlišti Lesná, ul. Nezvalova 
  • Investor: Římskokatolická farnost Brno‑Lesná
  • Návrh: Atelier Štěpán
  • Autor: Ing. arch. Marek Jan Štěpán,
  • Spoluautoři: Ing. arch. Vanda Štěpánová, Ing. arch. František Brychta, Ing. arch. Jan Vodička, Ing. arch. Martin Kopecký
  • Konstrukční řešení: Ing. Martin Lukšo, Ing. Pavel Hladík, doc. Ing. Miloš Zich, Ph.D.
  • Generální zhotovitel: JB Stavební, s. r. o. – člen skupiny SWIETELSKY
  • Kresba na fasádě: Petr Kvíčala
  • Projektové práce: 2013 – 2017
  • Realizace: 08/2017–05/2020
  • Náklady: 106 milionů korun

ZAJÍMAVÁ ČÍSLA
Rozloha

  • Zastavěná plocha: 1 220 m2
  • Obestavěný prostor: 13 000 m3
  • Užitná plocha: 2 350 m2

Rozměry

  • Kostel: průměr 25 m, výška 18,5 m
  • Věž: 5,7 × 5,7 m, výška 31 m
  • Asymetrická kopule: průměr 23 m, převýšení 3,5 m
  • Duhové prstencové okno: délka 80 m, výška 4 m, použito bylo celkem 120 skel

Architekt Marek Jan Štěpán se kostelu věnuje s přestávkami již 30 let. Záměr stavby kostela však vznikl již v uvolněné atmosféře roku 1968. Svého naplnění se dočkal tedy až po téměř padesáti letech. Kostel byl financován ze sbírek a darů a je první stavbou zasvěcenou blahoslavené Marii Restitutě, která se narodila cca 3 km od místa umístění objektu.

Materiál stavby navazuje na materiály přítomné na okolním sídlišti, tedy beton. Je postaven na pilotách jako jeden dilatační celek. Na nejnamáhanější části (věnec a kůry) je použita předpínací výztuž. Kůry jsou opláštěné betonovými moniérkami. Betonové materiály jsou doplněny výraznými barevnými prvky. Kostel byla na přání farníků co nejohleduplnější k životnímu prostředí, vytápí se tepelným čerpadlem se zemními vrty.

SPODNÍ STAVBA

Objekt je založený na základové desce a vrtaných pilotách profilů 600 a 900 mm. Horní hrany pilot respektují různé výškové úrovně základové spáry, piloty jsou navrženy na sedání cca 10 mm. Základová deska byla navržena o tloušťce 300 mm s náběhem pod obvodovou stěnou, navazující na objekt duchovního centra. Spodní stavba byla navržena v systému bílé vany (tj. s ošetřením pracovních spár, se systémem řízených pracovních spár, s distančními prvky pro tyto konstrukce a s omezením trhliny pouze na 0,2 mm).

Pod základovou deskou byl proveden hutněný štěrkový polštář tloušťky 300 mm. Stropní deska nad 1. PP je tloušťky 200, 250 a 300 mm – monoliticky spojená s průvlaky. V místě koncentrací smykových napětí je navrženo hlavicové zesílení tloušťky 400 a 450 mm (se smykovou výztuží tvořenou smykovými lištami). Sloupy v 1. PP jsou železobetonové (kruhové) různých profilů, lokálně obdélníkové a čtvercové sloupy. Železobetonové vnitřní stěny jsou tloušťky 175, 250 a 300 mm a obvodové stěny 300 mm.

VRCHNÍ STAVBA

Svislé nosné konstrukce pláště válce kostela tvoří železobetonové monolitické stěny tloušťky 300 a 400 mm. Celý navrhovaný objekt představuje jeden celek dilatován od stávajícího objektu duchovního centra. Některé svislé konstrukce ve spojovacím krčku jsou zděné (z keramických bloků) v kombinaci s ocelovými sloupy. Nad spojovacím krčkem je stropní deska tloušťky 200 mm. Smykové namáhání v oblasti podpor je vyztuženo pomocí smykových lišt Schöck Bole a vázané výztuže. Uvnitř kostela jsou dva železobetonové chóry opláštěné moniérkou. Vodorovné nosné konstrukce chórů jsou železobetonové monolitické (chór č. 1 je předepnutý – viz dále).

Vodorovné nosné konstrukce objektů jsou železobetonové monolitické. Válcová konstrukce kostela s výškou cca 19,1 metru je zastřešená železobetonovou skořepinou tvaru asymetrické kopule. Uvnitř kostela jsou dva chóry s železobetonovou deskovou konstrukcí. Konstrukce nižšího chóru a obvodového prstence kostela v úrovni cca + 15 metrů jsou dodatečně předepnuté soudržnou předpínací výztuží. Kromě samotné válcové konstrukce kostela je součástí objektu i železobetonová věž výšky + 31 metrů trojúhelníkového půdorysu. Svislé nosné konstrukce věže tvoří železobetonové monolitické stěny tloušťky 250 mm. Věž je zastropena železobetonovou monolitickou deskou ve spádu. Věž i kostel mají společné 1. PP a ve výšce cca 12 metrů jsou propojeny ocelovou lávkou. Ve věži je umístěno ocelové schodiště.

VĚŽ

Věž stojí stranou kostela. Její půdorys rovnostranného pravoúhlého trojúhelníku zajišťuje, že vypadá jinak z areálu kostela a jinak zvenčí. Zvenčí je pevným bodem, statickým kubusem, odkazující se na westwerky (Stavební prvek tvořící západní část podélných kostelů. Westwerkem vede hlavní vstup do kostela a je pojat monumentálně, pozn. redakce) starých kostelů, ukotvující celý areál na malém skalním ostrohu. Směrem ke kostelu je otevřená svou čtvercovou lucernou a jsou v ní ve žluté části zvonohra, v červené vyhlídka na centrum Brna.

Věž je vertikálou i horizontálou. Na rozdíl od historických věží, směřujících pouze jako „raketa“ do nebes, je zde takový směr odchýlen a ukazuje na hmotu kostela, kde je vertikála vztahu člověka s Bohem vyjádřena. Svými 31 metry je dominantou pro blízké okolí, byť není vyšší, než přiléhající panelové domy. Do betonové věže vede ocelové kruhové schodiště, odvolávající při pohledu vzhůru na barevnost a tvar kopule v kostele. Na věži je nápis FOS‑ZÓE tedy SVĚTLO A ŽIVOT. Tento křížový text se našel při velkomoravských vykopávkách v Mikulčicích.

OCELOVÁ LÁVKA

Ocelová lávka propojuje věž s válcovou konstrukcí kostela ve výšce + 12 metrů. Je vyrobená ze žárově pozinkované oceli S235 J2. Uložení do věže bylo navrženo jako posuvné ve směru podélné osy lávky, neposuvné v místě uložení na konstrukci samotného kostela. Lávka byla navržena bez požadavků na požární odolnost v souladu s Požárně bezpečnostním řešením stavby. Opláštění je řešeno pororoštem, podlaha je taktéž z pororoštů a zastřešení tvoří trapézový plech.

FASÁDA

Fasáda objektu byla původně navržena jako železobetonová prefabrikovaná (pohledový beton) tloušťky 120 mm, zavěšená do svislých monolitických stěn objektu. Fasádní plášť byl rozdělen na dilatační úseky, přičemž každý panel měl být zavěšen samostatně pomocí kotev. Krytí výztuže fasády bylo navrženo v rozměru 35 mm. Po změně (z důvodu snížení investičních nákladu) je fasáda kontaktně zateplená s tlustší břízolitovou omítkovou vrstvou.

Schodiště kostela jsou železobetonová monolitická, schodiště věže je ocelové. Krytí výztuže schodišť činí 25, resp. 30 mm. V exteriéru kostela byly navrženy prefabrikované květináče, lavičky a terénní schodiště s krytím výztuže 35 mm.

REALIZACE PŘEDPĚTÍ

Chór 1 (nižší)
Konzola chóru je dodatečně předepnuta třílanovým přepínacím systémem se soudržností (použitý materiál Y1860‑S7‑15,7‑A). Kabely jsou přímé, se sklonem ve svislé rovině. Jsou použité ocelové kanálky (součinitel tření max. 0,20) průměru 40/47 mm. Kabely jsou napínány ze strany exteriéru. Na nenapínaném konci lana je použita pasivní kotva, na druhem kotva aktivní. Kabely se nenavlékaly do kanálků, ale byly osazeny už před betonáží konzoly z důvodu použitých pasivních kotev (typ: cibulový rozplet).

V místě aktivní kotvy byla plocha pro opření lisu na exteriérovém povrchu nosné stěny podepírající konzolu (snaha o eliminaci kotevního sklípku – oslabení podporující stěny). Po zainjektování byla aktivní kotva chráněna betonem 30/37 XC1. Kotevní napětí činí 1 410 MPa, doba podržení napětí 5 min. Ve výpočtu se uvažovalo s pokluzem 4 mm.

Skořepina střechy
Obvodový prstenec skořepiny je dodatečně předepnut dvěma kabely se soudržností půdorysně orientovanými po obvodě skořepiny. Každý kabel je tvořen čtyřmi lany Y1860‑S7‑15,7‑A. Byly opět použity ocelové kanálky (součinitel tření max. 0,20) průměru 45/50 mm. Kabely byly napínány z obou konců, přičemž byly prostřídány aktivní a pasivní kotvy. Kabely se napínaly po dosažení 80 % krychelné pevnosti betonu v tlaku. Kotevní napětí činí 1 410 MPa, doba podržení napětí 5 min. Ve výpočtu bylo uvažováno s pokluzem 6 mm. Sklípky byly dodatečně zabetonovány (C30/37 XC1).

Pro betonáž rovných ploch bylo použito bezrámové bednění z překližky formátu 1 250/2 500 mm s minimalizací „schwubtyčí“. Kruhová kostelní loď byla betonována do typového ocelového bednění.

BETON

Nejkrásnější vlastností betonu je to, že je pravdivý, že odráží práci a energii, kterou vložíte do zpracování bednění, do jeho lití a hutnění, do zpracování přísad a směsi. Na jeho povrchu se všechno toto objeví jako živost povrchu, jako odraz života. Paralelu můžeme vidět v historickém kamenném zdivu z jednotlivých kvádrů různých barevných valérů a tmelením spár. V betonu to jsou otisky spárořezu bednění a odlišný povrch u těchto styků, a zároveň mírně jiný beton při každém taktu lití. Litý beton tedy vizuálně navazuje na kamenné zdivo. Strohost betonu navazuje i na soudobé vnímání duchovního prostoru, který nemá být opticky a významově zahlcen.

Na závěr uvádíme jednu zajímavost ze stavby, týkající se precizních detailů a úprav povrchů betonu. To měl na starosti Mohamed Lasfer z Alžírska, který (jako muslim s kořeny na Blízkém východu) má vztah k abstrakci, která byla u betonových povrchů požadována.

Z podkladů Atelier Štěpán