Návrh sanácie vlhkého muriva Kostola sv. Jiljí v Milevsku

Milevský kláštor je cennou pamiatkou románskej architektúry a najstarším kláštorom v Južných Čechách. Na jeho severnej strane sa nachádza kostol pomenovaný podľa sv. Jiljí. Ide o románsky kostol so vzácnou západnou zvonicou, s typickými románskymi oknami a neomietaným murivom, ktorý je predĺžený a výškovo zväčšený o gotickú chrámovú časť. Tým vznikol unikátny objekt zložený z dvoch slohov. Budovy kláštora mali od začiatku problém s vlhkosťou, pretože sú založené v oblasti s množstvom rybníkov a vysokou hladinou podzemnej vody v údolí Milevského potoka. Cieľom tohto príspevku je navrhnúť možné riešenia sanácie vlhkého muriva kostola.

Pri rekonštrukcii Baziliky Navštívenia Panny Márie v roku 2005 sa zistilo, že objekt je založený na mohutných žulových kvádroch vysokých približne 0,6 m. Základové konštrukcie sledujú prírodný terén a sú situované v dvoch výškových úrovniach. Pôvodný sklon terénu bol teda zachovaný a odvod vody od objektu sa vyriešil prirodzenou cestou. Rovnaké založenie – na svahovitom teréne (pôvodný terén sa nedá rozpoznať z dôvodu veľkých navážok) – sa predpokladá aj pri Kostole sv. Jiljí (obr. 1). Horná vrstva zeminy je vodopriepustná a spodná, pravdepodobne zvetraná žulová skala, vytvára nepriepustný vodonosný podklad.

Pri archeologickom prieskume kláštora bol objavený systém hlbinných studní (obr. 2). Tie boli vyhĺbené pravdepodobne pri vzniku Milevského kláštora (obr. 3), ich existencia ešte pred založením kláštora však nie je úplne vylúčená. V súčasnosti je väčšina studní zasypaná. Na základe Willenbergovho nákresu z roku 1601 historici lokalizovali miesto, kde sa nachádza veľká zasypaná studňa. Podľa hydrogeologických meraní sa odhaduje, že studňa mala hĺbku vyše 10 m.

Ako ďalší prvok odvodnenia slúžila priekopa, ktorá oddeľovala bývalú stavebnú hutu od priestoru kláštora a zrejme slúžila aj na odvod vody z cintorína okolo kostola.

Počas 15. storočia sa na južnej strane Milevského kláštora vybudoval veľký rybník. Jeho založenie nepriaznivo ovplyvnilo vodný režim v celom areáli kláštora. Podľa dobových záznamov boli zatopené pivničné priestory latinskej školy a budov južného krídla konventu.

Zásah do stredovekého odvodnenia kláštora znamenala i výstavba rozsiahleho barokového konventu počas druhej polovice 17. storočia, ktorá zahŕňala okrem iného realizáciu veľkého násypu smerom k hrádzi rybníka na rozšírenie južnej strany kláštora. Súčasne sa vybudoval systém odvodňovacích štôlní, ktorý odvádzal dažďovú vodu z južnej časti kláštora, plnil funkciu odvodu splaškov z nových konventných budov a pomáhal znižovať hladinu podzemnej vody okolo objektov svojou prirodzenou drenážnou funkciou. Systém odvodňovacích štôlní vyžadoval dôkladnú údržbu na zabezpečenie jeho spoľahlivej funkcie – mal niekoľko revíznych šácht a pre jednoduchšiu údržbu bol priechodný.

V polovici 20. storočia, keď hospodárske budovy slúžili ako sýpky a sklady, bol celý systém odvodnenia kláštora narušený necitlivou prestavbou a jazdením ťažkej mechanizácie. Dnes sú štôlne neudržiavané, sčasti zasypané. Uzavreté sú aj vyústenia štôlní, ktoré predtým viedli do rybníka. V roku 1972 bola úplne zrušená priekopa odvodňujúca priestor pod cintorínom a studne v mieste bývalej stavebnej huty.

Pri zriadení pohrebnej siene v kostole približne v roku 1979 sa stará dlažba vyrovnala betónovou mazaninou a v priestore hlavnej lode a presbytéria sa použila brúsená žulová dlažba do cementovej malty. Na vnútornom povrchu obvodových stien sa zhotovil sokel vysoký približne 100 mm. Táto nevhodná úprava zabránila odvetrávaniu vlhkosti z podložia a výrazne zhoršila vlhkostný režim kostola.

Narušením odvodňovacieho systému došlo k podmáčaniu základového muriva vzdutou podzemnou vodou. Z toho dôvodu je dôležité pri návrhu sanácie vlhkého muriva kostola obnoviť funkciu historických odvodňovacích konštrukcií, ktoré sa v minulosti osvedčili.

Vlhkostný prieskum objektu
Opis porúch
Pri prieskume objektu sa zistilo, že vlhkosť muriva siaha do výšky približne 2 m. Na strane náporového dažďa je murivo vlhké po celej výške objektu. Stav zhoršuje i zatekanie zo strechy (obr. 4). Na povrchu vnútorných omietok sú viditeľné výkvety a výskyt rias, na povrchu vonkajšieho muriva rastú lišajníky, machy a riasy (obr. 5, 6 a 8).

Obr. 4: Vonkajší oporný stĺp na severovýchodnej strane presbytéria – degradácia muriva	Obr. 5: Severná obvodová stena sakristie – vlhkosť dosahuje hodnoty 6 až 16%

Pri rekonštrukcii v roku 1979 sa do obvodových stien vsadili antikorové rúrky ako sifóny na odvlhčenie muriva. Toto riešenie však neplní svoju funkciu a narušuje vzhľad interiéru kostola (obr. 7).

Obr. 6: Južné obvodové murivo – sokel s výskytom rias, machov a lišajníkov	Obr. 7: Zamurované oceľové rúrky na južnej obvodovej stene presbytéria – „odvlhčenie muriva“, maximálna nameraná vlhkosť 17,8 %

Vlhkostný režim objektu
Na zistenie a overenie príčin vlhnutia muriva sa v obvodových konštrukciách vykonali sondy a odobral sa materiál na laboratórne vyhodnotenie vlhkosti. Hodnoty vlhkosti muriva sa stanovili gravimetricky a udávané sú v hmotnostných percentách w_m (%).

Vyhodnotenie meraní vlhkosti muriva
Veľmi vysoké hodnoty vlhkosti v rozsahu 13 až 17 % sa zistili v dolnej časti severného obvodového muriva v sakristii a na vnútornej stene medzi priestorom presbytéria a sakristie (pri zdobenom ostení). Vo výške asi 0,4 m nad podlahou, na vnútornom líci južnej obvodovej steny presbytéria (v mieste pristavaných hrobov), sa namerala maximálna hodnota 17,8 %.

Obr. 8: Sokel pri vstupe do sakristie – výskyt rias	Obr. 9: Južná stena presbytéria – degradácia muriva zrážkovou vlhkosťou

Analýza zdrojov vlhkosti
Zistilo sa, že poruchy objektu Kostola sv. Jiljí sú vyvolané vlhkosťou vzlínajúcou z podzákladia a zrážkovou vlhkosťou prenikajúcou do objektu. Vysoká relatívna vlhkosť vzduchu vytvára priaznivé podmienky na kondenzáciu vodnej pary na povrchu chladných stien a následne rast plesní.

Vlhkosť kostola ovplyvňuje:

• hladina podzemnej vody, ktorá je v danej lokalite veľmi vysoká. Objekt nie je izolovaný proti zemnej vlhkosti a historické odvodňovacie systémy zahŕňajúce studne a štôlne sú v súčasnosti nefunkčné, čím sa podzemná voda dostáva do priameho kontaktu so základovými konštrukciami;
• zemina, ktorá sa v minulých rokoch navážala okolo obvodových stien kostola. Objekt je takpovediac utopený v nezhutnených násypoch, čo zvyšuje hranicu priameho pôsobenia vlhkosti na obvodové murivo;
• nepriepustná dlažba do cementovej malty z brúsenej žuly, ktorá nahradila počas prestavby v roku 1979 pôvodnú gotickú dlažbu. Tým sa zabránilo prirodzenému odparovaniu vlhkosti podlahou a všetka vlhkosť z tohto priestoru začala vnikať do obvodových stien;
• neúčinný systém odvodnenia konštrukcie zastrešenia. Dažďové zrážky sú hnané vetrom na obvodové steny a voda steká po ich povrchu;
• nevhodný vlhkostný režim vnútorného priestoru, predovšetkým nesystematické a nepravidelné vetranie. Správne vetranie by viedlo k zníženiu vlhkosti vnútorného vzduchu, a tým aj k zníženiu množstva vlhkosti, ktorá difunduje v zimnom období obvodovými stenami smerom k ich vonkajšiemu povrchu, prípadne kondenzuje na chladnom povrchu stien.

Obr. 11: Hodnoty vlhkosti muriva v období september až december 2007

Návrh sanačných opatrení
Na zlepšenie stavebnotechnického stavu objektu kostola treba prijať technické opatrenia, ktoré znížia vlhkostné zaťaženie obvodových stien kostola a umožnia jednoduché odparovanie vlhkosti z týchto konštrukcií.

Dôležité je:

• zabezpečiť správne odvodnenie striech,
• doriešiť spoľahlivý odtok dažďovej vody od objektu, zabrániť hromadeniu vody v okolí kostola,
• upraviť terén v okolí kostola – t. j. odstrániť nezhutnené okolité násypy a pristavané hroby na juhozápadnej strane kostola a obnoviť pôvodnú niveletu,
• odstrániť difúzne nepriepustné vonkajšie terénne úpravy,
• nahradiť nepriedušnú žulovú dlažbu v interiéri kópiou gotickej keramickej dlažby,
• zabezpečiť prirodzené vetranie interiéru kostola,
• ošetriť biocídnym prípravkom miesta napadnuté plesňami, riasami a lišajníkmi v interiéri i v exteriéri.

Vzhľadom na historickú hodnotu pôvodného románskeho a gotického muriva treba sanáciu vykonať mimoriadne citlivo. Z toho dôvodu sa vylúčili radikálne metódy – podrezávanie muriva a zarážanie plechu, ktoré by boli komplikované aj z technického hľadiska (hrúbka stien, členitý pôdorys, zastropenie stredovekými sieťovými klenbami a pod.). Na základe vykonanej komplexnej analýzy sa navrhla kombinácia vzduchových metód s vnútornými a vonkajšími odvetrávacími kanálikmi a aplikácia sanačných omietok ako riešenie minimálne zaťažujúce historický objekt.

Obr. 10: Schématický rez obvodovým murivom s odvetrávacími kanálikmi

Obnova pôvodného odvodňovacieho systému a úprava terénu v okolí kostola
Prvým krokom pri návrhu sanačných opatrení je zváženie možnosti obnovy stredovekého odvodnenia systémom studní a štôlní. Vyhĺbením pôvodných studní sa zníži hladina podzemnej vody. Zásadný význam má aj veľká studňa, ktorá je dnes zasypaná. Jej vyčistenie by prispelo k upraveniu vzdutej hladiny podzemnej vody, ktorá ohrozuje tak kostol, ako aj baziliku.

Sanačné omietky
Sanačná omietka predstavuje vhodnú metódu obnovy omietok historických budov poškodených vlhkosťou. Aplikácia sanačných omietok umožňuje lepšie odparovanie vlhkosti z muriva a súčasne zamedzuje tvorbe nežiaducich výkvetov. Pri prieskume kostola sa zistil nízky stupeň zasolenia obvodových stien, čo zvyšuje životnosť sanačných omietok.

Sanácia pomocou odvetrávaných vzduchových kanálov pri vonkajšom a vnútornom líci obvodového muriva
Okolo obvodovej steny kostola sa zhotoví vzduchový kanál (zaklopená, vymurovaná predstena), ktorého šírka musí byť väčšia ako 0,4 m a hĺbka minimálne 0,8 m. Vonkajší vzduchový kanál tvorí zakrytý anglický dvorček s nasávacími a výdychovými rúrkami. Dažďové zvody zabezpečia vetranie kanála a komínový efekt zvýši rýchlosť pohybu vzduchu v kanáli.

Pri odkrývaní podlahy v interiéri kostola sa pozdĺž obvodového muriva vyhĺbi a vymuruje vnútorný vetrací kanál. Hĺbka kanála sa upresní po odkrytí podlahy, mala by však byť minimálne 0,5 m. Šírka kanála bude minimálne 0,4 m. Predstena sa vymuruje z tehál pálených na vápenno-cementovú maltu. Dno kanála sa vyspáduje a drenážnou rúrkou sa vyrieši odvod skondenzovanej vody. Kanál sa zakryje prefabrikovanými železobetónovými panelmi a na ne sa uloží nová keramická dlažba, ktorá umožní odvetrávanie vlhkosti v podlahe. Vnútorný kanál bude vybavený núteným odvetrávaním a osadí sa doň axiálny ventilátor, ktorý zabezpečí odvod vzduchu nasýteného vlhkosťou do vonkajšieho prostredia. Použije sa ventilátor určený na vlhkú prevádzku so snímačom, ktorý bude merať vlhkosť vzduchu v priestore kanála. Vzduch sa musí nasávať z vonkajšieho prostredia, rovnako ako nasýtený vzduch treba odvádzať do exteriéru.

Veľkosť jednotlivých odvetrávaných úsekov, ktoré vzniknú pozdĺž celého obvodového muriva kostola, sa určí pri realizácii vonkajších kanálov. Podľa skutočného rozmeru kanála a výpočtu výmeny vzduchu sa navrhne počet nasávacích otvorov, a tým aj samostatných úsekov.

Záver
Ochrana budov pred vodou a vlhkosťou patrí k dôležitým opatreniam z hľadiska zabezpečenia ich životnosti a funkčnej spôsobilosti. V minulosti bol vlhkostný režim Kostola sv. Jiljí nepriaznivo ovplyvnený mnohými nevhodnými zásahmi, ktoré ohrozili stav jeho konštrukcií. Navrhnutý postup sanácie vlhkého muriva je neinvazívny, podporuje prirodzený pohyb vlhkosti z konštrukcie a plne rešpektuje význam tejto kultúrnej pamiatky.

doc. Ing. Eva Burgetová, PhD., Ing. Robert Matějček
Foto: autori

Článok vznikol za podpory výskumného zámeru MSM 6840770001 – Spoľahlivosť, optimalizácia a trvanlivosť stavebných materiálov a konštrukcií.

Literatúra
1. Řehák, J.: Průzkum odvodňovacích štol v Milevském klášteře. Speleo, 2006.
2. Zahradník, P.: Dějiny kostela sv. Jiljí. Praha, 2005.
3. R projekt Brno: Stavebně historické hodnocení kostela sv. Jiljí. Brno, 2007.
4. Rajlich, P.: Povaha a zdroj stavebního kamene zdí Milevského kláštera. Praha, 2001.