Tovární komíny: vznik a vývoj staveb měnících tradiční obraz světa, 1. díl

Funkce především

Tovární komíny byly určeny pro plnění dvou základních, ryze účelových funkcí, které v roce 1904 profesor c. k. české státní průmyslové školy v Plzni, popularizátor komínů a pozdější rektor ČVUT v Praze František Klokner popsal zcela výstižně: Účelem komínu jest, jednak zvyšováním tahu v ohništi zjednávati přístup dostatečnému množství vzduchu, jehož jest třeba k dokonalému spalování, jednak odváděti zplodiny hoření, a to do výšin, kde nemohou již býti zdraví lidskému na škodu [1]. I přes čistě pragmatický účel jsou však komíny velice zajímavé svou evoluční historií. Navzdory jejich naprosto utilitárnímu využití představují širokou plejádu forem, tvarů a velikostí. Je zajímavé sledovat, jak se vyvíjela jejich struktura, vylepšovala jejich estetika, architektura, jak krásněly, stávaly se obdivovanou chloubou továrníků, nebo naopak nepotřebnými a demolovanými. Stavba komínů byla zcela novým oborem, do kterého bylo zapojeno široké spektrum odborníků z různých odvětví vědy a techniky – od fyziků, chemiků přes inženýry, architekty až po stavitele. Komíny se v minulosti stavěly z několika typů materiálů, v mnoha tvarech a v různých stupních propracovanosti, přičemž jednotlivé části a detaily byly zdobeny odlišně. Historicky je lze nejvhodněji rozdělit podle použitého konstrukčního materiálu, respektive technologie stavby. Rozlišujeme tak komíny zděné, ocelové (nebo též označované jako plechové), betonové a železobetonové, výjimečně přicházejí v úvahu materiály jiné či jejich kombinace. Zděné patří mezi nejstarší, vývojově následovaly komíny ocelové, betonové a na přelomu 19. a 20. století jako poslední železobetonové. V minulosti mezi nejrozšířenější, ale i zároveň architektonicky a technicky nejhodnotnější patřily komíny zděné z cihel, a proto se na ně zaměříme detailněji.

První tovární komíny

Jedny z prvních komínů, u nichž byla funkce tahu klíčová, můžeme spatřit ve Spojeném království u tzv. plamenných pecí v olověných hutích od konce 17. století. Ty měly nejen poskytnout dostatečný tah, ale byly i situovány v dostatečné vzdálenosti od továrny, aby rozptylovaly škodlivé plyny z výroby – tak se zřejmě staly vůbec prvními samostatně stojícími komíny. Nejstarší z nich se dochoval ve Stone Edge u Chesterfieldu. Je z roku 1770, má výšku 10 m a čtyřhranný kónický profil dříku a je vyzděn z kamene [2]. Komíny hutí se však nestaly základním hybatelem vývoje těchto staveb – zásadní pokrok začíná až s vynálezem a rozvojem parních strojů. Každý parní stroj potřeboval ke svému pohonu páru, kterou mu musel dodat parní kotel, jehož nedílnou funkční součástí byl vysoký komín poskytující tah.

První praktický parní stroj sestrojil anglický vynálezce Thomas Savery pro pohon čerpadel vody z dolů. Je to právě jeho parní pumpa, u které stál jako její funkční součást i komín – takové uskupení můžeme nalézt na vyobrazení už v roce 1698 [3]. Na Saveryho navázal Thomas Newcomen a v šedesátých letech 18. století nastupuje na scénu skotský mechanik James Watt, jehož vylepšení a vynálezy učinily z parního stroje nejvýznamnější zdroj energie v průmyslu a dopravě pro celé další století. Výkon prvních strojů však byl v průběhu 18. století nízký, a tak jim stačily komíny nevelkých rozměrů. Ty byly budovány v těsném sepětí s ostatními zdmi budovy a svým tvarem, konstrukčním provedením a velikostí byly stále podobné běžným domovním komínům. Tento stav se změnil na přelomu 18. a 19. století, kdy komíny vlivem nutnosti vyvíjet vyšší tah pro výkonnější kotle začaly výrazněji přesahovat budovy kotelen, ve kterých byly zabudovány. Ukázalo se přitom několik stěžejních problémů. Vysoký komín vyvíjel svou vlastní tíhou na základy vyšší tlak než s ním spojené zdi kotelny. Vlivem tohoto nerovnoměrného zatížení, a navíc i vlivem teplotního namáhání od spalin, se začaly objevovat ve zdech trhliny, kterými mimo jiné mohly pronikat spaliny do interiéru. Aby se těmto negativním jevům zabránilo, těleso komína se z okolních konstrukcí vyčlenilo a stalo se konstrukčně i staticky nezávislým. Tyto technické okolnosti tedy zapříčinily, že základním a typickým rysem továrního komína je samostatně stojící konstrukce.

První tovární komíny, stejně jako ty domovní, byly stavěny vesměs se čtvercovým profilem, přičemž s rostoucí výškou bylo třeba ze statických důvodů po jeho výšce navrhnout rozdílnou tloušťku zdí. V tomto případě se však nemohly aplikovat dávno prověřené zkušenosti například ze staveb věží, kdy se na úrovni změněné tloušťky zdiva vytvořily odskoky při vnitřním líci a současném zachování rovného (svislého) vnějšího líce. Takovýto komín by měl dole průduch úzký a nahoře široký, což by bylo na překážku správnému tahu a docházelo by k neekonomické spotřebě materiálu. Bylo tedy nutné zajistit, aby průduch byl po celé výšce přibližně stejně široký anebo případně nahoře užší než dole. Toho se dosáhlo odskoky po určité výšce při vnitřním líci tak, že vnější líc zůstal v jedné linii. Tímto řešením dostaly tovární komíny po osamostatnění další typický rys – kónický tvar. Tím se navíc dosáhlo vyšší stability štíhlé, vysoké konstrukce a také lepšího vzhledu. Čtvercové komíny nebylo možné ze statických a ekonomických důvodů stavět vysoké, takže se tento tvar užíval jen do výšky pár desítek metrů. Pro komíny vyšší se pak nejčastěji uplatňoval tvar polygonální (nejčastěji osmiboký) nebo oblý (kruhový).

Výška komína – indikátor rozvoje

Společně s rozvojem průmyslu rostl i výkon strojů. Přímým důsledkem této skutečnosti byla nutnost stavět stále vyšší komíny – jejich výška se stala barometrem rozvoje a velmi vysoké komíny se zařadily mezi jedny z nejvyšších staveb světa. Patrně první komín nad 100 m vznikl v roce 1837 v Musprattově chemické továrně v Newtonle- Willows, kde dosáhl výšky 121 m [4]. Této výšky nebylo u zděných komínů v tuzemsku nikdy dosaženo – to až u komínů železobetonových o více než sto let později. Další rekordní počiny na sebe nenechaly dlouho čekat a tehdejší média si jich všímala a nadšeně o nich informovala. V roce 1842 byl v největší chemické továrně světa St. Rollox ve skotském Glasgow oslavován další nejvyšší komín světa měřící 132,7 m, jehož vnější průměr v koruně činil 4,1 m. V roce 1859 převzal prvenství komín nedaleké chemické továrny v Port Dundas, kde byl po třech letech dostavěn cihelný oblý komín výšky 138,4 m o vnějším průměru v koruně 4,1 m. Při dokončení stavby nabídl majitel veřejnosti možnost podívat se na úplný vrchol komína, čehož využily tisíce lidí. Návštěvníci byli dopravováni výtahem vnitřkem stavby, a jelikož byla přeprava relativně pomalá, čekali lidé i půl dne, než se dostali na řadu [5]. Podobné slavnosti skládající se i z pohoštění na vrcholu komína bývaly v té době běžné [6]. Většina významně vysokých komínů se však nedochovala, i když dodnes existují dva komíny, které držely rekord v době výstavby a rovněž dnes. Jsou jimi nejvyšší zděný komín Evropy a nejvyšší zděný komín světa. První jmenovaný stojí s výškou 140 m od roku 1889 v německých hutích v Halsbrücke nedaleko českých hranic, druhý má výšku 178,3 m a v současnosti je jediným pozůstatkem po měděných hutích v Anacondě (Montana, USA).

V zemích Rakouského císařství a později Rakouska-Uherska nebyly nikdy stavěny ve světovém ani evropském kontextu komíny rekordních rozměrů. Nicméně území tehdejšího Českého království jako nejprůmyslovější oblast rakouského zřízení disponovalo nejvyššími komíny monarchie. Dne 28. listopadu 1873 například zmiňují Národní listy, že nejvyšší komín v Čechách o výšce 61 m stojí v přádelně barona Liebiga v Liberci, v roce 1883 byl postaven osmdesátimetrový komín v Ledererově lihovaru v Mladé Boleslavi a v roce 1913 všechny zastínil 95 m vysoký komín Schichtovy továrny v Ústí nad Labem. V Schichtově kalendáři pro rok 1914 byl nový komín pyšně označen za největší v Rakousku- Uhersku a obdivně bylo zmíněno, že kouřové kanály jsou tak velké, že by jimi mohl projet vůz plný sena. Ani jeden z výše zmíněných komínů však již nestojí.  

Symbolická výška 100 m byla u nás poprvé dosažena v Piettově papírně v Plzni. Zděný komín o horní světlosti 3,0 m postavila v roce 1920 plzeňská firma Erhart & Ehmann. Tisk tento významný počin v republice oslavoval: Jest viděti, že dělnictvo naše jest technicky již velice vyspělé [7]. Komín dodnes stojí, byť ubouraný o 5 m a společně s kotelnou a dalšími budovami byl prohlášen roku 2013 za nemovitou kulturní památku.

Celý článek naleznete v archivu čísel 05/2017.