Strechy s kamennou krytinou – staronový motív

Stavby z kameňa a kamenný obklad boli v minulosti symbolom trvácnosti, moci a prirodzenosti. Evidentným konštrukčným cieľom použitia kamennej krytiny či kamenného obkladu fasád bola a aj je ochrana pred dažďom, vetrom a snehom, má však svoje opodstatnenie aj proti nadmernému prehrievaniu v lete.

Dom ako socha
V súčasnej reprezentatívnej architektúre má pokrývanie striech kamennou krytinou aj iný dôvod. Zrodil sa totiž nový pojem homogénnej budovy, kde sa strechy a fasády navzájom nevyčleňujú, ale pri použití rovnakého materiálu vytvárajú kontinuálne plochy. Tento motív je súčasťou štýlu, ktorý na budovu nenahliada ako na tradičný dom, ale ako na objekt alebo sochu, pozornosť sústreďuje na voľnú tvorbu objemov a prostredníctvom deformácie kladie do centra pozornosti slobodu tvorby. Cieľom strechy s kamennou krytinou v súčasnosti teda nie je v prvom rade ochrana pred nepriaznivým počasím, ale vytvorenie zhodného výrazu s fasádou. Strecha sa stáva skutočným pohľadovým prvkom. Všetky detaily (rozmery platní, kresby dilatácie, prepojenia prvkov atď.) sa stávajú súčasťou dizajnu, pričom tradičné (funkčné) detaily, ktoré by mohli túto homogenitu narušiť, (napr. zvody dažďových vôd, lapače snehu) sa stávajú nežiaducimi prvkami, ktoré je dobré vynechať, ak je to čo len trocha možné.

Piata fasáda
„Strecha nech je piatou fasádou domu.” Obrazné pomenovanie snahy prítomnej v architektúre už od čias veľkého Le Corbusiera. Z konštrukčného hľadiska však strecha zďaleka nepredstavuje len jednoduché naklonenie fasády. Na strechu sa kladie viac nárokov ako na fasádu. Strecha s kamennou krytinou je teda odvážnym pokusom, pretože kameň je nehomogénny, prírodný a vodu prepúšťajúci materiál. Architekti zvyknú tvrdiť, že nič nie je nemožné, a v medzinárodných časopisoch preto často vidno príklady striech s kamennou krytinou. Oveľa zriedkavejšie je však k realizácii pripojená aj dokumentácia technického riešenia a ak aj, tak len v náznakoch, keďže si inovatívne riešenia tohto druhu každý stráži. Strechy s kamennou krytinou predstavujú zrod nového konštrukčného typu – na ich riešenie nemožno aplikovať zásady projektovania vysokých striech a fasád, ani konštrukčné pravidlá tvorby terasových striech. V záujme bezpečnej realizácie takýchto konštrukcií je preto potrebné vytvoriť nové pravidlá skladby striech a detailov a v neposlednom rade ukotviť nové pravidlá ich projektovania a konštrukcie.

Z prípadu na prípad
Kamenná strecha je inovatívna a špeciálna konštrukcia, no pri dodržaní prísnych podmienok je veľmi dobre realizovateľná. Aby sme však úspešnú realizáciu dosiahli, je nutné sa vopred dôkladne oboznámiť s osobitými charakteristikami projektovanej stavby a akceptovať ich. Konštrukcia kamennej strechy a jej aplikácia totiž nemá všeobecne platné riešenie. Maximálne je možné udať kritériá na projektovanie, optimálne riešenie bude vždy vecou osobitného prístupu k danej stavbe. Zaujímavé je tiež porovnanie historických a moderných stavieb s kamennou krytinou vzhľadom na odlišnosti, ktoré sú príčinou toho, že súčasné kamenné strechy nemôžeme aplikovať na stavbu pomocou tradičných konštrukcií.

Z histórie
Strechy s kamennou krytinou sa objavovali už v staroveku a odvtedy sa používali v podstate v každom období a vo viacerých oblastiach – šlo jednak o kultové, jednak o profánne stavby. Výborným príkladom z histórie je oratórium Gallarus v Írsku, kamenná stavba, ktorá vznikla okolo 8. storočia bez použitia malty. Z konštrukčného hľadiska predstavuje nepravú klenbu. Je pravdepodobné, že konštruktéri zvolili ako stavebný materiál strechy kameň jednoducho preto, že lepšie odoláva kedysi častým požiarom počas bojov. Konštrukcia je zároveň fasádou aj strechou. Vodorovné škáry síce vpustia vodu aj dovnútra konštrukcie, voda sa však zasa môže aj vypariť. Čím je klenba vyššia, tým je odtok vody rýchlejší.

Ďalším príkladom môže byť Katedrála sv. Jakuba v chorvátskom Šibeniku. Prezentuje charakteristické črty dalmátskej architektúry 15. storočia. Valená klenba hlavnej lode je tvorená kamennými platňami, ktoré sa opierajú o kamenné oblúky. Kamenné platne sa prekrývajú len v minimálnej miere. Pri kamennej platni vo vrchole je sklon nulový, plocha je vodorovná. Kamenný materiál nie je vodoodolný, ale riziko namrznutia je zanedbateľné. Tepelná izolácia neexistuje, veľký vnútorný priestor umožňuje vysýchanie smerom nadol. Kamenné platne opierajúce sa o rebrá sú namáhané ohybom.

Kamenná strešná krytina nachádzala uplatnenie aj v ľudovej architektúre. Stavby tohto typu nachádzame na území od severného Škótska (Westray, Rackwick), cez Švajčiarsko (Tessin), až po južné Taliansko (Alberobello). Kamenná krytina je typická pre oblasti, kde absentuje iný stavebný materiál (drevo, hlina), respektíve pre oblasti s horšími klimatickými podmienkami, kde sú k dispozícii dobre štiepateľné bridlice. Platne sa prekrývajú len v malej miere a dôvodom nízkeho sklonu strechy je fakt, že takto sa kamenné platne menej zošmykujú. Pri prekrývaní dochádza k nárastu hrúbky materiálu, čo ďalej znižuje uhol sklonu. Miera prekrývania v žiadnom prípade nevyhovuje dnešným požiadavkám na izoláciu proti vode. Čím sú platne väčšie, tým menej vyžaduje strecha nadstavovanie – tým menej je aj miest, kadiaľ môže voda presiaknuť. Platne sa vzájomne zaťažujú i vlastnou hmotnosťou.

Kamenné strechy dnes
Kamenná krytina sa v súčasnosti opäť stáva populárnou. Jej cieľom je z architektonického hľadiska najmä zvýrazniť objem stavby a jej tvar. Vidno to napríklad na stavbe letného sídla v maďarskom Tihany. Horné podlažie je prekryté polkruhovou kupolou s kamennou krytinou, na kupolu sa napájajú krídla s polkruhovou valenou klenbou. Polkruhová kupola je plochou zakrivenou vo dvoch smeroch, takže ju nebolo možné prekryť plochými prvkami. Preto bola krytina realizovaná z malých prvkov, s nepravidelnou kresbou škárovania. Strecha a fasády nie sú vzájomne odčlenené, uhol sklonu pri vrchole je takmer 180°, postupne sa mení až na vertikálu. Krytina sa upevňuje a škáruje lepením tradičnou cementovou maltou s uzatvoreným škárovaním. Zvody dažďových vôd, lapače snehu a iné zaužívané prvky absentujú.

Výborným príkladom využitia kameňa je aj kongresové a koncertné centrum v maďarskom Pécsi. Zo stavebného hľadiska nebolo možné riešiť takúto mohutnú stavbu tradičnými postupmi. Architekt zvolil ako tvorivý prostriedok samoúčelnú homogénnu tvorbu stavebných objemov, zrezávanie a aditívne radenie. Keďže strecha objektu má naozaj veľký rozmer, vznikajú tu mimoriadne dlhé spádové plochy a uhly sklonov sú rozmanité. Kamenné platne krytiny totožné s obkladom fasád sa spájajú v tupých stykoch, s pravidelnou kresbou škárovania. Tradičné prvky (oplechovania, lapače snehu, vetráky atď.) absentujú, skryté zvody sú zapustené. Časť strechy je pochôdzna, čo predstavuje zvýšené mechanické zaťaženie, ako aj zvýšené nároky na údržbu a výmenu ako aj riziko šmyku.

Nová budova Vinárstva Füleky, Bodrogkeresztúr v Maďarsku. Strešnú konštrukciu tvorí monolitický železobetónový šikmý strop. Strecha je projektovaná s aplikáciou opačného kladenia tepelnoizolačných vrstiev. Architekti takto vzali do úvahy fakt, že pri mokrej prevádzke je možné predpokladať zvýšenú difúziu vodných pár. Strecha je profilovane krytá kamenným obkladom, s rytmom horizontál krytiny, prenikanie dažďových vôd pod krytinu je zanedbateľné. Ako hydroizolačná vrstva je použitý izolačný náter, ktorý je spevnený textíliou na strope. Kamenné platne ukladané nasucho na drenážnu platňu sa opierajú sami do seba, v každom štvrtom riadku sú kotvené na koľajničku z nehrdzavejúcej ocele. Pozdĺž úžľabí bol realizovaný skrytý zapustený žľab.

Pri realizácii strechy na budove kúpeľov Paks v Maďarsku ide o zdvojenú konštrukciu. Vnútorný kónický útvar slúži na odvetrávanie a zároveň aj ako svetlík. Vrstvy nad železobetónovým kužeľom bolo potrebné navrhnúť s ohľadom na zvýšené tepelnoizolačné požiadavky a vzhľadom na zvýšenú mieru zaťaženia vodnými parami prenikajúcimi z interiéru. Vonkajší ihlan je vytvorený z tesne priliehajúcich kamenných kvádrov uložených na vopred vyrobenú a žeriavom umiestnenú oceľovú nosnú konštrukciu. Ihlan je teda vlastne akousi kulisovou konštrukciou, medzi vonkajšou a vnútornou konštrukciou sa nachádza odvetrávaný priestor, do ktorého ústi aj skladba plochej strechy.

Porovnanie
Je zrejmé, že v prípade historických stavieb bola prioritným cieľom používania kameňa ochrana proti zrážkam, snehu a vetru – čiže cieľom bolo získanie strešnej krytiny odolnej voči poveternostným vplyvom. V súdobej architektúre sa tieto otázky dostávajú do úzadia a prioritou sa stáva estetické hľadisko tak pri riešení stavebných objemov, ako aj vo vzťahu k voľbe materiálu, jeho umiestneniu a riešeniu jednotlivých častí. Najtypickejším prvkom pri riešení tejto úlohy je snaha o extravagantné architektonické riešenia. Zmenu badať aj v postoji projektanta, ktorý začal to, čo pre neho donedávna predstavovalo len technický problém, vnímať ako dizajnový prvok.

Nový druh konštrukcie
Strechy s kamennou krytinou teda evidentne nie sú vecou minulosti, ale sú schopné splniť požiadavky dnešnej architektúry a moderných technológií. Aj v prípade použitia kamenných platní rôznych tvarov a rôzneho typu kladenia je možné vybudovať spoľahlivú strechu s dlhou životnosťou. Rozdiel medzi minulosťou a súčasnosťou je však určite napríklad v nárokoch kladených na samotný mate­riál. Preto môžeme strechy s kamennou krytinou považovať za nový druh stavebnej konštrukcie. Samozrejme, tento príspevok je súčasťou hlbšieho a širšieho prieskumu a výskumu, téma otvára mnoho ďalších otázok a ciest, ktoré bude potrebné empiricky preskúmať. Bude potrebné preskúmať nové procesy, nové požiadavky, vytvoriť nové meracie hodnoty, ako napríklad prenikanie vody v prípade striech s otvoreným, voľným kladením krytiny, prenikanie nečistôt do drenážnych vrstiev, fungovanie prezentovaných skladieb striech z hľadiska priepustnosti vodných pár, skutočné procesy zamokrenia a vysúšania alebo správanie sa skladieb striech z požiarnobezpečnostného hľadiska.

Potreba pružnosti
Na výber optimálnej konštrukcie je nutná mimoriadne presná analýza extrémnych architektonických požiadaviek a charakteristík projektovanej stavby. Nie je možné zostať pri zásadách, ktoré platia pri projektovaní tradičných konštrukcií, je potrebné objaviť možnosti skryté v jedinečnosti stavby – to všetko si vyžaduje intuíciu, kreativitu, nápady, a nielen slepé nasledovanie noriem a smerníc. Každé riešenie je osobité a nie je ho možné automaticky aplikovať na inej stavbe. V právnom prostredí založenom na smerniciach a normách sa toto všetko javí ako nereálne. Bolo by preto potrebné rozšíriť „inžinierske metódy projektovania”, s použitím ktorých by sa neprojektovalo podľa smerníc, ale podľa empirickej skúsenosti. Smernice nie sú vždy schopné odpovedať na všetky výzvy dneška. Dôležité je, aby bolo možné v kontexte právneho rámca vyskúšať aj osobité riešenia. Strechy s kamennou krytinou teda predostierajú nový náhľad na projektovanie – pružnejší a vo svojej podstate predsa len omnoho „inžiniersko-technickejší“ postoj v meniacom sa svete architektúry.

Text a foto: Gergely Dobszay

Autor je architekt a odborný asistent na Katedre stavebných konštrukcií technickej univerzity v Budapešti (Budapesti Műszaki Egyetem).

Článok bol uverejnený v časopise ASB.