Kunsthalle: místo pro umění

Úvod

Památkově chráněná neoklasicistní Zengerova rozvodna na Malé Straně naproti Starým zámeckým schodům byla před započetím stavebních úprav v havarijním stavu. V průběhu let také přestala velká část vnitřních prostor této technické budovy sloužit svému účelu, pro který byla v letech 1930 až 1932 postavena. Článek je zaměřen především na technický popis a vyhodnocení konverze.

Současná přestavba Zengerovy trafostanice byla navržena ateliéry Schindler Seko architekti s.r.o. a AED project, a.s., a představovala velkou výzvu také pro realizační tým STRABAG a.s. Projekt byl oceněn odbornou veřejností a získal mimo jiné cenu Stavba roku 2022.

Kontext a výzvy přestavby

Vzhledem k tomu, že je budova součástí kulturního dědictví Prahy, bylo třeba v rámci její současné přeměny citlivě přistupovat k zachování její historické podoby. Bylo také nutno instalovat veškerá technologická zařízení tak, aby za běžných podmínek nerušila okolí, ať už svým vzhledem, nebo zvýšenou hlučností.

Hlavní výzvou při přestavbě bylo zachování dvou významných technických funkcí budovy. Dopravnímu podniku hl. m. Prahy sloužila (a stále slouží) jako měnírna střídavého na stejnosměrný proud pro pražské tramvaje a zároveň je zde umístěna distribuční trafostanice PRE. Vedle těchto technologií byly v severní části budovy i služební byty. V průběhu let však došlo k modernizaci a výměně potřebných technických zařízení, která se nyní nacházejí pouze v části 1. podzemního podlaží. To vytvořilo prostor pro úvahy o novém funkčním využití budovy.

Během konverze byly vnitřní prostory zcela vybourány, s výjimkou zmiňovaných technických prostor a dvou menších částí budovy, které byly přestavěny pouze částečně. Po demolici byl do ponechávaného původního obvodového pláště vestavěn nový, z naprosté většiny monolitický objekt zachovávající původní hmotovou konstrukci, který byl doplněn o nástavby a během realizace spřažen systémem kotev s ponechávaným obvodovým zdivem. Na část nové monolitické konstrukce se vrátil původní historický krov, který byl minimálně přizpůsoben nové dispozici. Díky tomu přestavba jen částečně změnila finální vzhled objektu a zároveň byl vytvořen moderní prostor muzea současného umění.

Architektonické a materiálové řešení

(autoři kapitoly: Ing. Tomáš Žilinský, Radek Váňa, Ph.D.)

Architektonické řešení přestavby trafostanice se zaměřilo na vytvoření funkčního muzejního komplexu se současným designem. Dlouhé diskuse o úpravách fasády mezi archi­tekty a památkáři vyvrcholily konsensem zachovat vzhled původní budovy a zároveň dát stavbě moderní charakter.

Do Kunsthalle byl navržen nový vstup po lávce, která je dlážděna pražskou mozaikou. Po provedených stavebních úpravách vnitřní úrovně stavby komunikují s fasádou a s vnějším světem. Ve středním traktu, v místě původní technologické terasy, je jednopatrová přístavba s povrchovou úpravou z broušeného teraca, která nijak svou jednoduchostí nekonkuruje původní stavbě a zároveň doplňuje princip ustupující členité fasády. Světlo do interiéru nástavby proudí skrze velkoformátové okno, jehož proporce jsou odvozeny z rozměrů fasády. Dalším zdrojem denního světla je dlouhý atypický světlík při západním hřebeni střechy, lokálně pak ještě horní světlík nad nižší částí nástavby. Nové řešení středního traktu si ponechává plochou střechu, která je hmotově členěna.

Většina původních výplňových konstrukcí fasády byla před zahájením stavby odborně odstrojena, odvezena a v průběhu stavebních úprav opětovně navrácena. Ostatní byly nahrazeny konstrukcemi novými, v původní pozici a tvaru. Z důvodů muzejních účelů byla na severní straně navržena vrata pro transport uměleckých objektů.

Stavba si ponechala veškeré zásadní prvky v původním provedení – krytinu střech, okapy, římsy, fasády, podezdívky a některé skromné prvky dekoru. Materiálové a barevné řešení je pojato velice střízlivě. Fasády jsou navráceny do své původní šedobéžové barevnosti, která je odvozena z pískovcového obložení.

Na část nové fasády byl aplikován teracový povrch, který byl nanesen na kontaktní zateplovací systém (KZS), což pro realizační firmu představovalo velkou technologickou výzvu. Realizace monolitických konstrukcí probíhala od počátku s velkým důrazem na výsledný vizuální vzhled. Před samotnou betonáží stěn se pečlivě vybíraly vzorky vstupních surovin, velkým tématem bylo např. výplňové kamenivo do betonové směsi, aby po finálním ošetření pemrlováním současně splňovalo jak požadovaný výsledek po stránce estetické, tak vlastnosti vyžadované statikem.

Raumplan vnitřního prostoru

(autor kapitoly: Radek Váňa, Ph.D.)

Budova měnírny sestávala z několika typů prostorů pro různé účely, kterým odpovídalo i materiálové provedení. Severní a východní část objektu se více přizpůsobila původní dispozici, jednotlivá patra jsou využita jako zázemí muzea a technologie.

Ve středním a jižním traktu vznikl tzv. Raumplan. Jedná se o logické rozmístění prostorů na různých výškových úrovních přesně navazujících na parapety oken neoklasicistní fasády.

Tak jako v původní technické stavbě, i v současnosti konstrukčně i pohledově dominuje beton. Jižní trakt má dvě nadzemní podlaží a podkroví. V patrech jsou výstavní prostory, v podkroví kancelářské zázemí nadace. Ve středním traktu jsou tři nadzemní podlaží. První nadzemní podlaží, přístupné rampou z přilehlé komunikace, tvoří vstupní prostor a odhaluje velkorysost celé budovy, ostatní patra jsou vyhrazena pro výstavní prostory. Suterény slouží pro umístění technologií a pro depozitáře. Vedlejší funkcí muzea umění je pořádání konferencí, ideově blízkých prezentačních akcí a výuka i vzdělávání s možností pořádání workshopů a uměleckých dílen. Nacházejí se v něm i kancelářské prostory pro provoz nadace. Součástí Kunsthalle je i Art Shop, bistro, kavárna a veřejně nepřístupný prostor pro bezpečné ukládání uměleckých děl.

Konstrukční řešení

(autor kapitoly: Ing. Tomáš Žilinský)

Zengerova trafostanice a její technická část byla během své existence značně opotřebována. Vzhledem k tomu, že při stavebnětechnickém průzkumu původního objektu byla zjištěna rozsáhlá povrchová kontaminace konstrukčních prvků olejovými produkty a rtutí, bylo rozhodnuto, že tyto části konstrukcí budou odstraněny.

Dalším významným aspektem, který ovlivnil návrh demolice stavebních konstrukcí a následný návrh nových hlavních nosných prvků muzea, bylo zjištění, že nosná část původního železobetonového skeletového systému Zengerovy trafostanice je vybudována z betonu, který byl vytvořen s použitím hlinitanového cementu. U těchto konstrukcí může kdykoli dojít ke ztrátě nosnosti, stability a následnému samovolnému zřícení. Před samotným bouráním vnitřních částí Zengerovy trafostanice byl obvodový plášť z velké části podepřen a vyztužen ocelovou rámovou konstrukcí. Část hlinitanových sloupů původního skeletu byla doplněna a spřažena z vnitřní strany obvodového pláště s novými ocelovými sloupy, které byly skryty pod přikládanou tepelnou izolací.

Nové železobetonové části budovy byly založeny na základové desce z vodostavebního betonu v kombinaci s tryskovou injektáží a mikropilotami různých délek. Hlavy mikro­pilot byly vždy zapuštěny do základové desky. K podepření okolních objektů byla aplikována trysková injektáž.

Při samotné výstavbě byl použit klasický systém železobetonových stěn odlévaných na místě, včetně stropů. Tato nová část byla vestavěna do původního historického obvodového pláště. Část pláště byla s monolitickou částí budovy spojena systémem vlepování ocelových trnů, které převzaly nosnou funkci a spojily obvodové zdivo s monolitickou částí budovy.

Železobetonové stropy dosahovaly v některých případech rozpon až 17 m. Tyto stropy byly z důvodu jejich vylehčení a úspory betonové směsi postaveny technologií U-BOOT, což je technologie vkládání uzavřených plastových krabic do bednění. Po vybetonování stropu tímto způsobem tvořily boxy kazetový strop, který byl nahoře a dole uzavřen železobetonovou deskou. Boxy byly zabudovány do výztuže stropu. Takto navržené stropy měly místy konstrukční výšku až 650 mm, ve výjimečných případech až 1 m.

Pro část střechy nové budovy byl použit původní historický valbový krov, který byl při bouracích pracích pečlivě označen, opatrně demontován, převezen do meziskladu, kde byl očištěn, renovován a natřen novým impregnačním nátěrem. Část krovu se přivezla zpět na staveniště, kde byla jedna typická část sestavena. Tato část krovu byla následně změřena a na základě výsledku se upravil konečný návrh okolních konstrukcí tak, aby na sebe všechny části krovu navazovaly. Na nové monolitické konstrukci byla provedena opětovná montáž. Zbytek šikmé střechy nové budovy byl zkonstruován jako monolitický valbový krov, který navazuje na historickou část krovu. Horní část monolitického krovu byla opatřena dřevěnou konstrukcí s tepelnou izolací, na níž byla položena pálená střešní taška. Ve výsledku vznikla jednotná šikmá střešní plocha, kde na první pohled nejsou rozpoznatelná dvě diametrálně odlišná řešení.

Povrchová úprava konstrukcí

Vlastní povrchová úprava monolitických stěn a stropů spočívala převážně v pemrlování. Jedná se o povrchovou úpravu, kdy se po vylití betonu a jeho vyzrání povrch betonu mechanicky naruší. S tímto způsobem úpravy se počítalo i ve výpočtu, kde se uvažovalo větší krytí výztuže.

Další zajímavou povrchovou úpravou, kterou architekti zvolili u interiérových prvků, byla úprava převážné části ocelových pohledových elementů, ať už se jednalo o zábradlí, obklady výtahů nebo dveří. Jednalo se o úpravu brynýrováním za studena, kde všechny takto upravené povrchy byly zhotoveny ze surového železa nebo ocelových povrchových částí. Při realizaci byla na očištěný a obroušený povrch výrobku nanesena chemická látka, která na něm vytvořila vrstvu oxidu železnato-železitého (řádově 1 µm), a tím povrch stabilizovala. Povrch byl poté navoskován a naolejován, tak aby se zabránilo následné korozi.

Jednou z dalších povrchových úprav, použitých na stavbě ve větší míře, byla úprava vnějších kovových zábradlí „šopováním“. Na takto exponované prvky byla aplikována povrchová úprava, která byla založena na principu metalizace, žárovým nanesením – stříkáním roztaveného ušlechtilého kovu na jiný kov. V tomto případě byl nanesen roztavený bronz na plechy z nerezové oceli.

Technologická vybavenost

(autor kapitoly: Ing. Tomáš Žilinský)

Požadavky na provoz Kunsthalle se vyznačovaly zvýšenými nároky na bezpečnost, kvalitu vnitřního mikroklimatu (až do třídy AA podle klasifikace ASHRAE), na minimalizaci hluku z technologií a přísnými provozními požadavky. Pro stavebníka byla důležitá vzájemná provázanost jednotlivých systémů, aby bylo možné jednoduchým způsobem měnit parametry vnitřního prostředí, eventuálně se jednotlivá technologická zařízení doplňovala a v případě poruchy nahrazovala. S ohledem na tuto skutečnost byl systém rozvodů a technologií natolik komplikovaný, že bez využití BIM by byla samotná výstavba pravděpodobně nerealizovatelná.

Zásadní byla úprava a distribuce přiváděného vzduchu do jednotlivých výstavních prostor. Před vlastní realizací byla provedena kouřová zkouška na vzorové sádrokartonové (SDK) předstěně s finálními vývody vzduchotechniky. Tato zkouška byla fyzicky vyhodnocena a výsledek porovnán s návrhem z projektové dokumentace, jejíž součástí bylo posouzení metodou CFD (Computational Fluid Dynamics). Na základě výsledků měření byly stanoveny technické požadavky na instalaci koncových prvků vzduchotechniky (VZT) tak, aby vzduch distribuovaný do místností splňoval požadované parametry.

Náročným úkolem při realizaci rozvodů VZT bylo propojení jednotlivých profesí, kde klíčovým faktorem byla bezpečnost a ochrana děl ve výstavních prostorách. Příkladným řešením bylo propojení systémů elektronické zabezpečovací signalizace (EZS) s měřením a regulací (MaR) a ústředního topení a chlazení (UTCH), kdy byly pod rozvody UTCH ve výstavních prostorách instalovány záchytné žlaby, v nichž byla integrována čidla zaplavení. Ty v případě úniku vody vysílají signál do systému MaR a na základě tohoto signálu MaR budou uzavřeny konkrétní větve UTCH. Toto řešení bylo použito, aby se zabránilo odkapávání médií na vystavená díla.

Při realizaci bylo také důležité propojit jednotlivé systémy VZT tak, aby v případě poruch a závad jednotlivých zařízení byla vždy zajištěna náhrada za jiné zařízení. Příkladem je propojení vzduchotechnických systémů propojovacími potrubními rozvody osazenými VAV regulátory (regulátory variabilního průtoku vzduchu, Variable Air Flow) a systémem MaR, kdy v případě poruchy jedné vzduchotechnické jednotky byla druhá jednotka schopna tento výpadek zastoupit.

Jedním z dalších požadavků byla možnost měnit množství přiváděného vzduchu s vazbou na stupně chlazení jednotkami FCU (regulátory tepla, Fan Coil Unit) v jednotlivých místnostech na základě předem zadaných druhů akcí a eventů. Uvedený systém odráží pravděpodobnost obsazení jednotlivých místností počtem osob, na základě čehož se mění množství a parametry přiváděného vzduchu. Tento požadavek byl dosažen propojením MaR a VZT, kdy se množství vzduchu měnilo regulátory VAV a systémy MaR. Systém byl natolik komplikovaný, že bylo nutné provést řadu kontrolních měření a na jejich základě jej doladit tak, aby jednotlivé změny nemohly ovlivnit vystavená díla.

Nedílnou součástí bezpečnostního systému muzea je zabezpečovací systém EZS. Ten tvoří velkou samostatnou technickou část díla. Zabezpečení chlazení prostor EZS bylo zajištěno dvojím systémem, a to nástěnnými čtyřtrubkovými jednotkami FCU s fan-coily v kombinaci se splitovými jednotkami řízenými moduly DRY CONTACT v případě výpadku regulátorů tepla FCU.

Inteligentní systém řízení osvětlení a stínění byl realizován systémem HELVAR. Výhodou tohoto systému je, že komunikuje přímo prostřednictvím protokolu DALI bez použití převodníků. Systém HELVAR a následně i zastínění budovy byly propojeny s údaji z meteostanice, na jejichž základě lze žaluzie stahovat nebo vytahovat podle zvolených podmínek, což má pozitivní vliv na vnitřní prostředí.

Stavební začlenění původní technologie Zengerovy rozvodny do nové části budovy

Náročné při přestavbě bylo zachování dvou původních plně funkčních prostor v rámci objektu, a to tramvajové měnírny pro Dopravní podnik hl. m. Prahy a prostoru distribuční transformační stanice PRE. Oba tyto prostory ovlivnily návrh a řešení vyztužení monolitu. Stavba musela být z tohoto důvodu ošetřena proti účinkům bludných proudů, např. převařením výztuže. Tramvajová měnírna byla na základě měření magnetických polí nízké frekvence (NF) a vysoké frekvence (VF) opatřena dodatečným stíněním, a to aplikováním pozinkovaného plechu kolem obvodového pláště. Tento ochranný plášť byl elektromagneticky pospojován a uzemněn do okolního terénu.

Závěr

Přestavba Zengerovy trafostanice na Kunsthalle byla pro celý tým velkou výzvou, která se podařila dotáhnout do zdárného konce. Projekt, který získával finální podobu až v průběhu realizace, bylo možné dokončit jen díky absolutní důvěře mezi osvíceným stavebníkem, architektem a generálním zhotovitelem. Umožnil to formát smlouvy o dílo založený na týmové spolupráci a otevřeném jednání. Díky tomu se podařilo konverzi dokončit podle představ a v termínu, přestože množství požadovaných změn v průběhu realizace bylo enormní – však se také jedná o mimořádnou stavbu.