V rámci regenerace panelových domů přicházejí majitelé a uživatelé objektů často s požadavkem na provedení dispozičních úprav stávajících staveb, často společně s dalšími rekonstrukcemi, např. obvodového a střešního pláště, instalací apod. Je zarážející, jak málo zodpovědně se mnohdy k takovým úpravám v panelových domech přistupuje.
Požadavky na změny dispozice jednotlivých bytů bývají velmi časté. Jedná se obvykle o náhrady příček bytového jádra, které nebývaly z dostatečně kvalitních materiálů, nebo o zvětšení stávajících otvorů či provedení nových otvorů v nosných stěnách [1, 2, 4, 5, 6, 9].
Základním statickým předpokladem dobře provedené úpravy je kvalitní a rozumný staticko-architektonický dispoziční návrh. Velice často dochází k podcenění stavebních zásad. Někdy se tak děje z neznalosti dané problematiky, často je důvodem i snaha ušetřit náklady. Na rozsahu průzkumových prací se přitom nemá šetřit. Tím se ovšem nenabádá k plýtvání. Včasný a podrobný průzkum je nejlepší ochranou investora a projektanta před pozdějšími úpravami a zvyšováním nákladů.
Vzhledem k tomu, že prokázaná životnost panelových domů je – i přes řadu pochybností a možných výjimek – dostatečná, lze provádění podobných úprav v budoucnosti nadále očekávat [10].
Stávající dokumentace panelových domů
Statický průzkum začíná studiem stávající dokumentace. Panelové domy lze obvykle zařadit do některé ze známých typových soustav (G40, G57, T06B, B70 atd.). V literatuře se udává, že v ČR bylo vytvořeno asi 14 typových soustav. Pokud neexistuje dokumentace přímo rekonstruovaného domu, lze se tak alespoň opřít o katalogové projekty, které lze nalézt v archivech.
Podaří-li se najít dokumentaci rekonstruovaného domu, jsou to většinou pouze výkresy stavební, často jen výkresy rozvodů, které ze statického hlediska jsou méně závažné. Najdeme-li (pro statika nejdůležitější) skladby stropních a stěnových panelů s řádným popisem všech prvků, lze hovořit o velkém štěstí.
Dá-li se daný dům zařadit do známé typové soustavy, je možné následně v typových katalozích najít únosnost jednotlivých panelů. Bohužel od jednotlivých typových soustav existuje řada místních (tvarových, materiálových apod.) va-riant, jejichž dokumentaci (a zejména únosnosti stěnových a stropních panelů) je často problematické získat.
Vlivem rozpadu kdysi centrálních podniků výrobců prefabrikátů na samostatné menší firmy došlo k likvidaci jejich archivů; získat tak např. výkresy výztuže jednotlivých panelů je velmi obtížné.
Příkladem může být nedávno staticky řešená úprava panelového domu [1]. Ačkoliv dle dostupné a neúplné výkresové dokumentace měl jeho nosný systém znaky typu T06B, označení panelů v existujících výkresech tomu neodpovídalo (u všech panelů bylo jiné než u běžné varianty T06B, používané v okolí Brna koncem sedmdesátých let). Dům byl navíc postaven o dvě podlaží nižší než běžná varianta T06B (4 + 1 podlaží).
Statický průzkum
Nejsou-li výkresy kompletní, je nutné provádět stavební průzkum in-situ [3]. Při průzkumu je zejména nezbytné zabývat se srovnáním získané dokumentace se skutečností v objektu, tedy kontrolovat tyto parametry:
– Kvalita betonu panelů – Vlivem hromadné prefabrikované výroby jednotlivých soustav obvykle pevnosti betonu odpovídaly projektovaným třídám betonu – postačuje obvykle pouhé ověření nedestruktivními zkouškami. Pro rozšiřování původních otvorů a provádění otvorů nových je nezbytné zaměřit se především na kvalitu betonu stěnových panelů v podlažích ovlivněných rekonstrukcí.
– Tloušťka panelů – Vlivem úspor docházelo u některých soustav v 70. letech minulého století k zmenšení tlouštěk panelů. Protože od projektu k realizaci uplynulo často několik let, mohla být tloušťka panelů proti dokumentaci změněna.
– Velikost stálého zatížení – Především je třeba ověřit hmotnosti podlah a střešního pláště.
– Stav bytových jader – Je třeba zjistit, zda byla původní lehká jádra (např. umakartová) rekonstruována a nahrazena jádry novými (zděnými), a stanovit podle toho možné zvýšení přitížení nosných prvků. Existují domy, kde uživatelé/majitelé nemají dostatečný přehled o prováděných rekonstrukcích uvnitř jednotlivých bytových jednotek (bytová jádra, otvory v nosných stěnách apod.), což může provádění rekonstrukce ztížit nebo znemožnit.
– Kvalita a množství betonářské výztuže – Je důležité ověřit množství výztuže zejména u stěn v nejnižším podlaží a ve stropě v nejvyšším podlaží. To lze provést např. pomocí profometrů, georadarů apod. I tak je ale, zejména v místech shluků výztuže (otvory pro instalace), nutné výztuž odhalit odsekáním vrstev betonu [3].
– Styky panelů – Je třeba je dostatečně zdokumentovat a nalézt případné vady ve stycích. To je asi nejsložitější a finančně nejnáročnější úkol. Styky jsou povětšinou těžko přístupné a neobejde se to bez zásahu (bourání) v bytových prostorách stávajících nájemníků. Tato skutečnost může výrazně zkomplikovat svolení s rekonstrukcí. Přitom únosnost styků je pro rozhodnutí o přestavbě určující.
– Polohy otvorů pro instalace – Vlivem technologické nekázně mohl být např. zaměněn „levý“ panel za „pravý“ a naopak, viz např. v [1]. To sice pro vedení původních instalací nevadilo, nicméně pro vedení nově upravovaných instalací to požadovalo komplikované rozšíření stávajících otvorů. Platí zde i výše uvedený problém zásahu do obývaných prostorů.
Statický průzkum je tedy, jak je patrné z výše uvedeného výčtu, velmi nepříjemný pro uživatele stávajících bytů a ti se jeho provádění často brání. Je pochopitelné, že jakýkoliv zásah do obývaného domu omezí a zkomplikuje život jeho obyvatel. Je ovšem třeba poznamenat, že tento odpor vede často k omezování průzkumu stavby, a tedy i k latentnímu nebezpečí možné poruchy v důsledku nezjištění vad upravované konstrukce. Obvykle se nelze (a je to pochopitelné), domluvit s nájemníky na odhalení výztuže v panelech, na provrtání panelů, na odběru vzorků betonu apod. Často nejsou přístupné ani všechny byty.
Inženýrskogeologický průzkum
Pro dispoziční úpravy v panelovém domě není nezbytné provádět inženýrskogeologický průzkum [7, 8]. Ten se zajišťuje např. v případech nadstaveb panelových domů. Pokud se nalezne původní průzkum, postačí ho pouze odborně reambulovat.
Architektonicko-dispoziční návrh
Předpokladem dobrého výsledku rekonstrukce je taková dispoziční úprava, která respektuje z hlediska statiky původní nosné konstrukce a umožňuje přenos zatížení shora dolů do základů. Proto by měl statik vždy předem stanovit pravidla, za kterých je možné konstrukci upravit, a na nich by měl za všech okolností trvat.
Základní statická doporučení pro nadstavby jsou tato:
– Rekonstrukce by měla být pokud možno z lehkých materiálů (např. pórobetonových tvárnic, sádrokartonových příček atd.).
– Stávající základy by měly přenést s mírnou rezervou jákékoliv nové či přerozdělené zatížení. Založení panelových objektů se provádělo obvykle na základových pasech (roštech) nebo na základových deskách. V některých případech mohou být tyto konstrukce podepřeny hlubinně na pilotách. Obvykle je možné počítat s konsolidací základové půdy o cca 10 až 15 % (vždy ovšem po dohodě s inženýrským geologem). Při rekonstrukcích se zesilování základů finančně nevyplatí, nicméně zesílení základů je možné. Dá se například zajistit před započetím úprav jedno- nebo oboustranným rozšířením základových pasů přibetonováním. Nové základy se spojí se starými pomocí kotevních trnů – mikrohřebů [7]. Podrobně je tento způsob popsán v [6].
– Stávající svislé nosné stěny při rekonstrukcích po zesílení povětšině vyhoví.
– Nové instalované svislé konstrukce musí respektovat nosné konstrukce stávající – tedy nové nosné zdi se musí ukládat centricky na zdi staré. Nelze připustit excentrické umístění nových stěn nad panelovými stěnami v nižších podlažích.
– Stropy se musí na nová zatížení přepočítat – tedy na nové stálé a užitné zatížení bytů (obvykle se dá očekávat, že strop vyhoví).
– Pečlivě se musí ověřit tuhost objektu ve vodorovných rovinách. Podrobně je to uvedeno např. v [1]. Pokud by se ukázalo nezbytné další ztužení podlaží ve vodorovných rovinách, lze doporučit šetrné sepnutí předepjatými lany [5].
– Nové instalační otvory musí být umístěny nad stávajícími otvory.
– Pokud jsou v budově balkóny, je třeba počítat s jejich generální rekonstrukcí, nejlépe jako s novou konstrukci nosnou zdola nahoru.
– Zateplení budov je žádoucí navrhnout současně s rekonstrukcí. Přestavěný objekt pak tvoří jeden vzhledný architektonický celek. Zateplení má také velmi příznivý vliv na omezení teplotního namáhání styků panelových domů [1].
– Dle výsledků inženýrskogeologického průzkumu je vhodné provést případné úpravy terénu a okapních chodníků tak, aby nedocházelo k zatékání vody pod základy.
Změny bytových jader
Úpravy příček bytového jádra obvykle nečiní problémy, zejména pokud je zvolen vhodný materiál nových konstrukcí (tj. rozumí se jak po stránce užitné, tak i co se týká hmotnosti). Optimální je, pokud se změna zajišťuje v celém objektu.
Na základě zkušeností z dosavadních projektů lze obecně konstatovat, že vždy bylo nutné posoudit stropní panely v místech změny zatěžování. Při bourání na stavbě bylo vždy nutné postupovat adaptačním způsobem, zejména bylo třeba se vyvarovat lokálního hromadění vybouraného materiálu a ukládání nových prvků v jednom místě.
Zvětšování otvorů a provádění otvorů nových
U změn dispozice je odstranění části nosné stěny mnohem složitější. Pro zesílení stěn se používají ocelové svařence. Vždy je nutné se nejprve přesvědčit:
– zda a jak již dříve byly upravovány byty nad a pod bytem s předpokládaným zvětšeným či novým otvorem;
– zda úprava nenaruší – a to ani krátkodobě – celkovou stabilitu objektu. Pokud ano, pak je nutné objekt staticky přepočítat a při realizaci postupovat se zvýšenou opatrností;
– nakolik je možné zatížení shora krátkodobě spolehlivě přenést do nižších podlaží. To ovšem znamená zajistit stavbu v místě budoucího otvoru vhodným podepřením výše ležící konstrukce;
– zda otvor nebude větší než zhruba 2 m, což je největší (optimální) šíře vybourání. Zbylý pilíř stěny by pak neměl být menší než 0,5 m;
– že otvor není bourán, ale citlivě vyřezáván. Zamezit se musí hromadění vybouraného materiálu na stropech – suť musí být kontinuálně odstraňována mimo objekt;
– že nové ocelové olemování otvoru dostatečně nahradí odebranou část stěny, tj. nový překlad nad otvorem a stojky musí být dostatečně dimenzovány na přenos veškerého zatížení shora;
– že nový ocelový práh v úrovni podlahy rekonstruovaného podlaží spolehlivě přenese zatížení shora do dolního podlaží;
– zda spojení nových ocelových prvků je dostatečně tuhé (svařované spoje) a je přikotveno ke stávající konstrukci;
zda nebyly narušeny rozvody médií.
Samozřejmě je možné provádět i osamocené otvory pro prostupy instalací, nejlépe vrtané kruhového průřezu – je ovšem třeba předem se přesvědčit o poloze výztuže a instalací (neměly by se pokud možno přerušovat).
Projekt úpravy
Jakékoliv změny dispozice se mohou provádět pouze se souhlasem majitele domu. Je též třeba veškeré změny projednat s majiteli/uživateli přilehlých bytů.
Všeobecně lze konstatovat, že na zvětšování otvorů či k provádění otvorů nových musí být zpracován statický projekt (technická zpráva, statický výpočet, výkresy). Prováděním by měla být pověřena pouze odborná firma s dostatečnými zkušenostmi s podobnými adaptacemi.
Důležité je projekt následně dodržet. Svévolné změny, ať již ze strany prováděcí firmy, nebo investora, mohou mít jednak závažné důsledky z hlediska narušení statiky stavby, případně samotnou stavbu prodražovat nebo činit zbytečně rozsáhlé stavebně-statické zásahy. Na obr. 6 až 8 je původně požadovaný prostup dodatečně zúžen pomocí nenosného dělicího sloupku, přičemž za sloupkem vzniklo „okno“. Bez tohoto „dekorativního“ prvku by byl stavební zásah méně náročný s ohledem na namáhání nosných konstrukcí (menší rozpětí překladu apod.) i s ohledem na rozpočet.
Závěr
Základním předpokladem úspěšné rekonstrukce je dosáhnout od samého počátku efektivní spolupráce všech zúčastněných odborníků – bez ní nelze postavit kvalitní dílo. Za vůbec nejdůležitější lze pokládat úzkou součinnost architekta a statika.
Poděkování
Článek byl vytvořen v rámci řešení projektu č. LO1408 AdMaS UP – Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie, podporovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy v rámci účelové podpory programu Národní program udržitelnosti I.
ZDENĚK BAŽANT, JIŘÍ STRNAD
foto archiv autorů
Literatura:
1) ZICH M., Z. BAŽANT. Statické poznámky k nadstavbám panelových domů. Stavební listy. 2005, roč. 11, č. 2.
2) BAŽANT Z., L. KLUSÁČEK. Statika při rekonstrukcích objektů. 6. vydání (upravené). Brno: CERM, 2015.
3) BAŽANT Z., O. ANTON, P. CIKRLE: Průzkum montovaného obytného domu před jeho rekonstrukcí. In: Zkoušení a jakost ve stavebnictví: sborník z konference. Brno, 2016.
4) ROJÍK V. Statické předpoklady pro rekonstrukci panelových budov. Stavební listy. 2004, roč. 10, č. 10.
5) ŠTĚPÁNEK P., Z. BAŽANT: Modernizace a sanace panelových objektů ze statického hlediska. In: Regenerace panelových domů: sborník z konference. Brno, 1998.
6) KLUSÁČEK L., Z. BAŽANT. Ztužování panelových objektů předpínáním. In: Sanace 2000: sborník ze VII. mezinárodního sympozia SSBK. Brno, 2000.
7) BAŽANT Z., L. KLUSÁČEK, B. PODROUŽKOVÁ: Zkušenosti se zesilováním základů pomocí mikrohřebů. In: Sanace 2001: sborník ze VIII. mezinárodního sympozia SSBK. Brno, 2001.
8) PASEKA A., Z. BAŽANT: Zkušenosti s územím náchylným k sesouvání. In: Zkoušení a jakost ve stavebnictví: sborník z konference. Brno, 2016.
9) BAŽANT, Z., V. MELOUN, L. KLUSÁČEK. Betonové konstrukce IV. Montované konstrukce pozemních staveb. Brno: CERM, 2003.
10) BAŽANT Z. Výbuchy v objektech pozemních staveb. In: Sanace 2015: sborník z XXV. konference. Brno, 2015.
11) http://www.sfrb.cz/kalkulacky-a-uzitecne-nastroje/metodika-cvut.
Doc. Ing. Zdeněk Bažant, CSc., (*1933)
absolvoval FAST VUT v Brně v r. 1956, pracoval jako stavbyvedoucí firmy Průmyslové stavby Gottwaldov, n. p., a projektant v oboru statiky pozemních staveb PVÚ VUT v Brně. Pracuje jako docent a vědecký pracovník ÚBZK FAST VUT v Brně. Je autorizovaným inženýrem pro statiku a dynamiku a znalcem v oborech rekonstrukce staveb a plošné a montované konstrukce.
Ing. Jiří Strnad, Ph.D., (*1979)
absolvoval Stavební fakultu na VUT v Brně, obor konstrukce a dopravní stavby. Pracuje v ústavu betonových a zděných konstrukcí Fakulty stavební VUT v Brně. Specializuje se na statiku při rekonstrukcích objektů.
