Ještě k Ještědu - díl I.

Sešlo se jedenáct návrhů, které byly v Liberci vystaveny bez výrazné odezvy. Nicméně byl vybrán vítězný návrh, který sloučil obě požadované budovy do jednoho objektu, vytvarovaného do rotačního hyperboloidu přibližně tak, jak jej známe dnes. Autorem vítězného návrhu byl doc. Ing. arch. Karel Hubáček, dr. h. c., s týmem projektantů Stavoprojektu Liberec, později kanceláře SIAL. Základní kámen stavby byl položen 30. července 1966. Přestože projekt, příprava stavby i její realizace probíhaly v období politického uvolnění kolem roku 1968 a byly organizovány téměř ?kapitalistickou? projekční kanceláří SIAL, byl hotel s vysílačem otevřen až 21. září 1973. Do té doby bylo nutné vyřešit mnoho problémů nejen statické a dynamické stránky konstrukce budovy, ale i její technologie, výroby i zkoušení konstrukčních prvků, z nichž mnohé byly na Ještědu použity poprvé. Kvůli období politické normalizace bylo postupně omezováno politické uvolnění a soukromá iniciativa, takže tempo výstavby se opět blížilo socialistické praxi. K úspěšnému zakončení díla bylo nakonec třeba využít argumentace celospolečenským zájmem stavby, kterým byla nutnost šíření socialistického televizního signálu. V listopadu 1971 byl proto o podporu požádán tehdejší prezident Ludvík Svoboda. Dílo se nesporně povedlo. Panorama Liberce s okolními horami si již bez něj nelze představit, patřičný ohlas získala stavba i v cizině. Již za návrh v roce 1969 udělila Mezinárodní unie architektů Karlu Hubáčkovi Velkou cenu Augusta Perreta a po ní přicházela ocenění další, zahrnující i jeho následující díla. Budova sama byla v roce 1998 prohlášena za národní kulturní památku. Lze jen litovat, že zatím neexistuje analogická Mezinárodní unie inženýrů-konstruktérů, která by podobně oceňovala také ty, kdo ke vzniku výjimečného díla přispěli svým tvůrčím technickým přístupem. V této souvislosti je nutné přivítat nesmělé začátky, které v domácím měřítku v tomto ohledu znamenají v posledních letech udělované ceny Inženýrské akademie České republiky a ceny České komory autorizovaných inženýrů a techniků činných ve výstavbě.
O výjimečnosti ještědského vysílače již bylo napsáno mnoho pochvalného. Za nejúplnější lze označit výpravnou a obsažnou publikaci Jiřího Jiroutka: Fenomén Ještěd, z roku 2005. Tento text chce doplnit některé údaje o technických problémech, které se v návrhu vysílače vyskytly a které bylo nutno v projektu i při výstavbě vyřešit. Čerpá přitom jak z vlastního podílu práce na projektu, tak ze svědectví účastníků, z nichž bohužel už mnozí nežijí. Text by proto měl být posuzován jako příspěvek, nikoli jako úplné zpracování technických aspektů historie ještědského vysílače.

Konstrukce

Budova vysílače je založena na 1 m tlusté kruhové železobetonové desce o průměru 13,40 m, pod dvěma suterény, v hloubce 9,40 m pod úrovní přízemí, kterému odpovídá nadmořská výška 1014,15 m (= ±0,00).Hlavní nosný dřík, k němuž je připojena konstrukce hotelu a plošiny pro parabolické antény kryté laminátovou kapotáží, sahá po kótu +33,00 m; je tvořen železobetonovou troubou o vnějším průměru 5,00 m a tloušťce stěny 0,30 m, a předpjatými deskami podlah hotelových prostor a anténních plošin. Tato část je dílem pardubického Průmstavu. Nad ní, od úrovně +26,96 m, pokračuje ocelová skořepina proměnného průměru 10,50 m až 1,62 m po kótu +70,96 m. Navazující nosný laminátový válec o průměru 1,90 m a tloušťce stěny 16 až 12 mm sahal původně po kótu +88,48 m. Rekonstrukce anténního systému v roce 1997 jej ještě o cca 3 m prodloužila na kótu +91,46 m. Laminátový nástavec je překryt ocelovým víkem. Průměr opláštění tvaru rotačního hyperboloidu na kótě +3,75 m je 32,20 m, viz schéma.

¤ Schéma konstrukce ještědské věže (podle Jiříhou Jiroutka)

Tvar

Vnější vzhled každého díla je to, co upoutá pozornost každého diváka a ovlivní jeho názor. Bohužel, pro největší část veřejnosti, včetně publicistů, zůstává toto hledisko jediným kritériem. To brání posouzení a spravedlivému ocenění přínosu ostatních, kteří se na vzniku díla podíleli. Jistě nejde o to, podceňovat zdařilý tvar stavby, její zasazení do přírodního prostředí, navázání na dopravní a energetické komunikace, ale nelze zanedbat ani problematiku bezpečnosti a ekonomické proveditelnosti díla, tedy vhodnost a kvalitu nosné konstrukce. V ideálním případě jsou všechna tato hlediska splňována současně, žádné z nich nevyžaduje násilné omezení jiného. Tvar ještědského vysílače tomuto požadavku nesporně odpovídá: navazuje na siluetu kopce, současně svým rozšířením v patě vytváří prostor pro hotel, jeho špička je vhodná pro umístění antén. Rozšiřování věže směrem k základu, i když je ve spodních partiích opticky dotvořeno kapotou plošin speciálních antén a pláštěm hotelu, odpovídá zvětšování napětí od vlastní tíhy stavby a od větru. Podobně je lidské oko zvyklé reagovat na konstrukce tohoto typu, od Babylonské a Eiffelovy věže, přes siluety továrních komínů až po moderní televizní věže. Tomu odpovídá i geneze tohoto tvaru, na němž se, podle Jiřího Jiroutka, kromě Karla Hubáčka podíleli i statici Ing. Zdeněk Patrman a Ing. Zdeněk Zachař, který emigroval roku 1968 do USA, takže jeho přínos k budově na Ještědu přestal být od té doby zmiňován.
V souvislosti se střední (ocelovou) částí věže se sluší zmínit také prof. Ing. Vlastimila Křupku, DrSc., z Vojenské akademie Brno. Tato část je vytvořena jako skořepina ve tvaru hyperbolického paraboloidu přecházející na úrovni cca +50,0 m do tvaru válce. Celková výška ocelové skořepiny, navazující na železobetonovou konstrukci hotelu a plošiny pro antény, je 44,50 m. Skořepina o průměru 10,5 m v základně (+26,96 m) a ve vrcholu 1,62 m (+70,96 m) je vyztužena žebry, nejmenší tloušťka plechu je 6 mm. Skořepinu vyrobily Vítkovické železárny. Tento konstrukční systém, který je velmi únosný a ekonomický, se Vlastimilu Křupkovi již počátkem šedesátých let osvědčil při řešení stavby 180 m vysokých televizních věží na Bukové hoře u Děčína (1961 až 1965) a na Cukráku u Prahy (1961, sloužící dosud), a byl proto použit i na Ještědu. Na ocelové části je umístěn laminátový nástavec s průměrem o 300 mm větším, než je průměr ocelového ?hrotu? pod ním, podle požadavků na instalaci televizních antén včetně manipulačního prostoru kolem nich.

Antény pro dálkový přenos

Antény pro dálkový přenos (radioreléové spoje) jsou tvarem zpravidla paraboly o průměru jeden i více metrů a vyznačují se velkou hmotností. Umísťují se proto nepříliš vysoko, jejich podklad musí být dostatečně tuhý a nepohyblivý, pro svůj nosič přitom nejsou žádnou ozdobou. Pevné umístění ještědský vysílač svou železobetonovou konstrukcí v prostoru nad hotelem zajišťoval, elegantní linie stavby však nesměly být neforemnými anténami narušeny. Bylo třeba je schovat, ovšem tak, aby jejich kryt nebránil šíření vysílaného elektrického signálu. V úvahu přicházela jedině kapota z plastu. U řešeného vysílače na Ještědu však šlo o velkou a zakřivenou plochu, bez možnosti použít jakoukoli kovovou výztuhu či spojovací prostředek. Úkol, při běžných socialistických pracovních postupech v polovině minulého století, byl neřešitelný. Odpovědi výrobců byly tehdy jednoznačné: nevyrábí se, nejsou zkušenosti, nemáme kapacitu atd. Projektant Zdeněk Patrman však dokázal objíždět Československo a nadchnout u výrobce laminátů (Rudné doly Ejpovice) někoho, kdo byl ochoten se zamýšlet nad možnostmi úpravy zaběhnutých výrobních postupů, kdo dokázal najít způsob, jak vyzkoušet a vyrobit vše, co bylo pro Ještěd třeba. Podobně se dokázal kontaktovat na Stavební fakultě ČVUT v Praze s doc. Ing. dr. Ladislavem Nováčkem, DrSc., který propočítal tvar kapoty z plastových sendvičových prvků jako jednoplášťový rotační hyperboloid a určil její napjatost. (Připomeňme, že jde o plochu přímkovou, je možno ji vytvořit z dvojic protínajících se přímek.) Mladší kolegové na téže fakultě, doc. Ing. Jaroslav Novák, CSc., a doc. Ing. Zdeněk Tobolka, CSc., řešili konstrukční problémy předpínání a kotvení plastových tyčí vytvářejících nosný systém kapoty. V Kloknerově (tehdejším Stavebním) ústavu ČVUT Ing. Lumír Skupin, DrSc., zase řešil technologické problémy výroby a spojování prvků až ke zdárnému výsledku, kdy bylo možné vhodný plášť pro tři podlaží s anténami realizovat. Jako podpůrný systém pláště se uplatnily laminátové coulové nosné tyče délky 11 m, získané od výrobce rybářských prutů Rybářský svaz ve Žďáru nad Sázavou, a dále epoxidové trubky. Byl to velký úspěch jak pro celkový estetický dojem, tak i pro vysílaný signál. Únosnost pláště byla vícekrát ověřena v praxi, když těžké kusy námrazy (o hmotnosti údajně až půl tuny) odpadávaly z antén u vrcholu věže. Mnohé, zde poprvé použité prvky byly použity i na jiných stavbách, kde se navíc již mohla uplatnit i různá zdokonalení, vzešlá z takto získávaných zkušeností.

Druhý televizní program

Koncem šedesátých let minulého století byla vláda socialistického Československa postavena před naléhavý úkol přiblížit se Západu i počtem televizních programů. Konkrétně to znamenalo zavést vysílání ve druhém programu a pokrýt území celého státu jeho signálem. To přineslo nutnost řešit instalace dalších antén, výstavbu nových vysílačů a rekonstrukci těch existujících. Uvedená situace přinášela problémy. Vzhledem k tomu, že vysílání mělo probíhat ve vyšších frekvenčních pásmech, kdy signál se šíří přímočařeji než signály dosud používané, byly sice antény rozměrově menší, musely být však instalovány co nejvýše. V zájmu všesměrného vyzařovacího diagramu musely být také anténní prvky těsně (zády) u sebe, takže mezi nimi bylo málo místa na nosnou kovovou konstrukci, která nesměla zasahovat do vyzařovaného signálu. Konečně, celý anténní systém pro druhý program se nesměl vlivem větru příliš naklánět či dokonce kmitat, aby vysílaný signál byl stabilní i u okrajů pokrytého území. Problémem tedy bylo zajistit dostatečnou tuhost patnácti- až dvacetimetrové konzoly nosiče těchto antén při jejím malém příčném rozměru a tuto konzolu umístit dovnitř mezi anténními prvky.
Ještědský vysílač, vznikající v této době, už samozřejmě byl pro vysílání druhého programu určen, byl tedy první v řadě, kde projektanti museli všechny uvedené problémy vyřešit. Byl to opět Zdeněk Patrman, který přesvědčil zmíněný ejpovický podnik, že podobně jako vyrábějí jiné velké laminátové nádoby, mohou vyrábět i válce průměru 1,90 m vysoké 3,00 m a dokonce je i navíjet v celku s přírubami, umožňujícími sešroubování takovýchto válcových prvků do potřebné délky anténní konzoly, ovšem plastovými šrouby. Když se pak prosadilo i použití skelné tkaniny patřičně hustě navíjené a z tehdejšího západního Německa dováženého epoxidu, byl získán materiál a tím i válcový konstrukční prvek, který antény chránil před povětrností, byl dostatečně pevný a tuhý v ohybu (modul pružnosti až 30 GPa) a kterým vysílané vlny procházely bez obtíží. Tento postup byl pak aplikován mnohokrát, pro malé i velké, nové i rekonstruované vysílače, např. v Polsku. Vzorky použitého laminátu byly podrobeny pevnostním i únavovým zkouškám (Vlastimil Křupka a další). Uvedená technologie se dále vyvíjela, například nepříjemná hořlavost laminátu si vynutila přidávání přísad zpomalujících hoření, které však zhoršovaly průchod elektromagnetických vln. V dalších letech se začaly používat dokonalejší a menší anténní jednotky, někde se přešlo na menší průměr válců (1,60 m) a na jejich větší délku (5,0 m). Bylo normální, že vývoj pokračoval, jeho počátek byl ale učiněn na věži vysílače Ještěd.

Druhá část článku Ještě k Ještědu vyjde v srpnovém čísle časopisu Stavebnictví. Bude se zabývat problémem kmitání vrcholu budovy ještědského vysílače.

Ještě k Ještědu II.