Stavba a osvětlení rekordního papírového modelu Nové radnice v Ostravě
Rekordní model Nové radnice v Ostravě v měřítku 1 : 6 byl architektonickým zjednodušením symbolu města a byl postaven jako nosič informací o univerzitě v rámci oslav 165. výročí Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava. Stavba byla umístěna na parkovišti areálu VŠB-TU a v jižní polovině Dvojhalí. Celková šířka modelu činila 15,72 m, hloubka 9,25 m a výška až po vlajkový stožár byla 14,20 m.
Stavba tohoto typu a rozsahu dosud nebyla realizována, a proto je zapsána jako rekord České republiky – Největší kartonový model stavby dle reálné předlohy.
Úvod
Dolní nosná část věže výšky 6 m byla vyrobena z dřevěných hranolů 80 × 80 mm a opláštěna deskami OSB. Horní část věže měla výztuhu z dřevěných hranolů 60/60 mm do výšky 12,05 m se ztužením čtyřmi vodorovnými ocelovými rámy ve tvaru písmene L, děrovanými ocelovými páskami a splétanými ocelovými lany o průměru 2 mm. Poslední, vrcholovou část nad horní deskou OSB se čtvercovým otvorem (pro prostup světla) tvořil hliníkový rám opláštěný zeleným kartonem s vlajkovým stožárem. Stabilitu věže zajišťovalo kotvení podstavy do fošen na ocelových trnech OSB a horní desky OSB dolní věže čtyřmi splétanými ocelovými lany o průměru 4 mm (na parkovišti). Ve Dvojhalí v Karolině nebylo možné dolní podstavu přivrtat do podkladního betonu, takže bylo nutné stabilitu věže zajistit jen čtyřmi 2 mm lany ukotvenými ve styčnicích ocelových příhradových nosníků. Model Nové radnice byl sestaven z bílých a hnědých kartonových krabic v základním prostorovém modulu 250 × 250 × 250 mm, s vnitřní svislou výztuží. Krabice byly poskládány z plochých kartonových tabulí, spojených svislými papírovými křížovými trny (o třech délkách) v osách prvků vždy po 250 mm, a průhledné lepící pásky o délce asi 8 km jen na vnitřních plochách stavby a v osách otvorů (jakoby v místech okenních rámů). Existovaly i snížené (čtvercové a naopak dlouhé) kartonové prvky, již z výroby slepené, tj. bez vnitřních výztuh a na poloviční výšku 125 mm, s obloukovými prvky (které byly použity i v rozích pod uložením střech s doplněnými vodorovnými kříži). Celkem tedy bylo použito 26 typů kartonových prvků. V některých místech (podle originálu vstupní portál posunutý o 50 mm) byly studenty vyřezány tyto křížové otvory v jiných místech svisle, v kritických bodech (pata střechy, nadpraží průchodů a čelního portálu, paty portálu) i vodorovně, ve spojených nosnících z více snížených dlouhých prvků jsou použity ploché děrované ocelové pásky nahoře a papírové trny, spojované 2 mm lanky. Nízkoexpanzní montážní pěna byla použita u vnitřního ztužení krabic portálů a uvnitř dlouhých krabic s protaženými ztužujícími CD ocelovými profily, známými ze sádrokartonových imitací stěn. Dolní dvě vrstvy krabic, svislé pásy a horní vrstva i zelené prvky byly doplněny nástřikem laku na vlasy, který se osvědčil pro vyztužení i vnitřní struktury kartonu, nejenom jeho povrchu jako u klasických laků. Horní části věže a střechy byly obloženy dalšími kartonovými prvky ve žlutozelené barvě, které byly spojeny oboustrannými lepícími páskami a nastřelovanými sponkami (asi pět tisíc bodů).
Obr. 1. Archivní podklady z roku 1924 (foto: Igor H. Krčmář)
Celkový počet krabicových prvků obdélníkového a trojúhelníkového průřezu (bez spojovacích trnů a obkladových žlutozelených kartonů) je 2 300. Všechny tyto prvky (kromě obloukových prvků portálů) byly vyrobeny studenty z plochých kartónových desek. Po připočtení žlutozelených prvků opláštění, soch a střešních dílů různých rozměrů (bez asi 2 200 spojovacích trnů) je počet prvků 2 450. Celkový počet poskládaných prvků byl však větší, neboť bylo nutné znovu sestavit bílé prvky stavby zničené deštěm na parkovišti v areálu VŠB-TU po 12. září 2014.
V hlavici věže byly umístěny čtyři funkční osvětlené ciferníky z LED prvků s elektrickými hodinami a svítící ručičky se svazkem baterií. Model radnice byl nasvětlen čtyřmi velkými RGBcW LED svítidly ve vertikální ose věže a osmi RGBcW LED svítidly z horní hrany dolní časti věže.
Stavba byla uvnitř doplněna informačními plakáty všech fakult a pracemi studentů architektury Stavební fakulty Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava.
Obr. 2. Koncepční skica modelu ostravské radnice (foto: Igor H. Krčmář)
Na počátku bylo slovo, které jsem dal doc. Dr. Ing. Miloši Kvarčákovi koncem května 2014, neboť donesl fotografie francouzských kartónových schématických staveb, a já se svými studenty v atelierech dělám modely staveb i měst, ale v podstatně v jiných měřítcích. Při prvních konzultacích u prorektora prof. Ing. Jaromíra Gottvalda, CSc., se mi oba pány podařilo přesvědčit, že symbolem Ostravy není ocelová těžní věž, ale Nová radnice (vyprojektovaná již před 90 lety). Historické projekty ostravských architektů Koláře a Rubého z roku 1924 a ocelové věže Vítkovic z roku 1929 (stavbyvedoucí arch. Karel Kotas) se mi ještě před zrestaurováním podařilo ofotografovat. Přímý vliv na architektonické i technické provedení stavby a způsob realizace měl slib pomoci hasičské techniky (u věže) a dodání kartonového materiálu od opavské firmy MODEL Obaly. Doprovodná fotografie k tomuto článku vypovídá více než podrobný popis, neboť šlo spíše o velké dobrodružství než pomalou badatelskou vědeckou činnost a projektování podle posledních platných norem, na tento typ stavby navíc neexistujících.
Obr. 3. Vizualizace modelu ostravské radnice na 1. staveništi (autor: Ondřej Juračka)
Studie prvotních variant architektonického zjednodušování proporcí a hmot, korekcí nepodstatných prvků i upravování velikostí od modelu 1 : 4, 1 : 5 až po konečný model M 1 : 6 zabrala asi měsíc. U poslední verze zůstávala ještě dostatečná podchodná výška a výraz objektu snad zůstal blízký původnímu. Proporce hlavních prvků stavby, zvláště věže, byly však dodrženy přesně podle reálné předlohy. Od prvních skic jsem měl představu, že nepůjde jen o samotný model stavby, ale že bude doplněn vším, co jednotlivé fakulty mohou jako svou propagaci nabídnout. Od prototypů aut, motorových skateboardů, létajících dronů, osvětlení, kamer a projektů, další elektroniky či jiných zařízení, ingotů, nerostů, včetně uhlí, až po modely a plakáty studentů architektury.
Prováděcí projekt stavby z kartonu, který měl být postaven na podzim ve venkovním prostředí, mohl jít jen dvěma cestami. Buď riskovat neověřené a při neúspěchu sklidit posměch kolegů, nebo vyrobit jen papírový model na stůl pod skleněným poklopem. Ten byl nakonec v měřítku 1:50 k modelu taky včas sestaven. Při pokusu o konzultaci se statiky jsem od nich získal alespoň povzbuzení a u výztuh věže potvrzení profilů známých mi ze staveb mysliveckých posedů; realizační firma ATRACAVUM to však „posichrovala“ deskami OSB (jako podstavce a ztužení dolní části). Co se týče papírových stěn, byl jsem odkázán už zcela jen na sebe. Podiv vzbudil i můj předpoklad napínaní výztuh ocelovými lanky s akustickou kontrolou – jako ladění strun u kytary, všichni jej brali jako zajímavý experiment, se kterým se nesetkali, a čekali, jaký mám hudební sluch. Konstrukce však při přesunech, zdvihání i větrném počasí s deštěm vydržela. Paralelně probíhala jednání s výrobcem kartonu i sponzorem, firmou MODEL Obaly, a. s. Opava. Protože tato firma prozatím vyrobila jako největší objekt plnou pyramidu či vodopády, firemní projektant papírových dílů, pan Pavel Novák, byl také zvědav, jak vše dopadne. Přesto byli ve firmě ochotni upravit svůj základní krabicový modul s výškou 200 mm na výšku 250 mm a vyrobit i požadované kusy délky až do 2 m a množství atypických kusů (postupně jich bylo 26 typů), díky čemuž se celkový počet prvků stavby významně zmenšil. Po návštěvách výrobních linek, doladění barev a povrchů nastala doba pro výrobu prototypů i korekce dané předpokládanou realizaci ve venkovním prostoru, úprava profilu vrat tělocvičny, kde se vše mělo sestavovat, a nutností model převézt.
Obr. 4. Stavba modelu ostravské radnice před budovou FEI VŠB-TU Ostrava (foto: Kamila Kempná)
Protože mým cílem bylo nejen postavit papírovou stavbu, ale též ukázat teoretické, ale i praktické schopnosti všech a identifikaci s naší alma mater, bylo v této době už nutné a vhodné povolat do služby studenty. Již z první koncepční skici je patrné, že jsem od začátku počítal s prosvětlením věže tak, aby byla opravdu tím symbolem hornického kahanu. V originální stavbě totiž byly v současnosti používány pouze prosvětlené trubice na hranách věže, hrubě připomínající verzi osvětlení z roku 1942. Tento požadavek sice zprvu vypadal jako „setkaní v mimoběžkách“, takže ladění barvy světla, instalace dalších světlometů jen shora a svíticího ciferníku i ručiček hodin ponechávám na příspěvku kolegy Ing. Tomaše Novaka, Ph.D.
Už v počátcích bylo jasné, že na takovou výšku stavby, spolu se základními nectnostmi papíru (od omezené nosnosti po vlhnutí a tím způsobenou roztažnost a možnou destrukci krabic), nelze vystačit jen s papírem. Prostorově bílé a hnědé kartonové krabice tak zůstaly samonosné jen u křídel budovy, na věži byly papírové prvky „jen“ viditelným a reflexním oploštěním, zakrývajícím i elektrické rozvody na svislých nosných dřevěných konstrukcích. Základní modul opláštění modelu po 250, popř. 500 mm však byl zachován i zde.
Původní koncepce stavby v jasnem rastru kartónových krabic nebyla rušena ani lepícími páskami na vnějším líci obvodových papírových stěn. Pasky byly lepeny tzv. páskovačkami (během stavby jich pět nevydrželo) jen jako ztužení bloků pro přesun a uvnitř stavby, kde byly překryty plakáty či zelenými deskami.
Protože se moje představa o modelu jako informačním nosiči všech fakult moc nevyvíjela, nezbylo než vytvořit jiný koncept popisů, znaků, kulatých plaket a plakátů, i než u původní verze postavené na parkovišti v areálu VŠB-TU v Ostravě-Porubě. Přípravu pro tisk již měla na starosti MgA. Ivana Kunová, která se mnou zvládla i nalepování z hasičské plošiny na mokré krabice zmíněného 12. září, ale i na další verzi modelu pod střechou ve Dvojhalí.
Přestože na portálu originálu stavby jsou sochy pracujících, pověřená studentka architektury vytvořila a postupně vyřezala čtyři své kolegyně – zleva ekonomku, hasičku, geodetku a architektku. Na četná přáni kolegů z FEI jsme vytvořili i dámu způsobující zkrat, avšak umístěnou v zadním traktu modelu, nad místností Rady města Ostravy. Snad to v době voleb zkrat nezpůsobilo.
Obr. 5. Kompletní model pod střechou Dvojhalí v Ostravě-Karolině v noci před odhalením a agenturním měřením rekordní stavby (foto: Igor H. Krčmář)
Stavba modelu –Ing. arch. Igor H. Krčmář, katedra architektury FAST VŠB-TU Ostrava.
Studenti, kteří na modelu pracovali, se za těch několik měsíců nejen identifikovali se školou, pro kterou při stavbě dělali přesčas (někdy od 7:00 do 21:00, jen studenti přes 2 000 h), ale naučili se i nosit na stavbě přilbu a bezpečnostní vestu, dále se naučili nutnosti dodržovat architektonickou koncepci až po technologický detail, kolektivní práce i odpovědnosti a nutnosti „zaskakovat“ za jiné. Společný cíl ke cti školy i vlasti se tak podařilo splnit, a to dokonce dvakrát (ke 12. září a k 1. říjnu 2014).
Osvětlení modelu – Ing. Tomáš Novák, Ph.D., FEI VŠB-TU Ostrava.
Osvětlení ostravské radnice byl až sekundární záměr stavby jejího papírového modelu. Sekundárně jsem se k tomuto záměru dostal i já. Asi proto, že jsem zlobil, nebo také proto, že se na fakultě elektrotechniky a informatiky zabývám světelnou technikou.
Jak tedy osvětlení začalo vznikat. Jako obyčejně jsme cosi páchali s prof. Sokanským na poli žárovek – a vůbec, když se přes doc. Stýskalu ohlásil doc. Kvarčák, že potřebuje „jen tak něco“ na osvětlení modelu ostravské radnice. Prostě potřeboval zadat úkol s tím, že detaily probereme s arch. Krčmářem, který má „na krku“ realizaci celého papírového projektu. Jen tak mimochodem ještě dodal, že i hodiny na modelu musí vypadat reálně. To znamená, že musí nejen jít, ale také svítit.
Obr. 6. Dynamika osvětlení modelu ostravské radnice znázorněnána statických fotkách (foto: Kamila Kempná)
Tak to byl úvod. Druhý díl přibližování se ke stavbě modelu byl také zajímavý. Přišel pan architekt. Připravil jsem se na něj a vytiskl si reálnou situaci ostravské radnice v noci. Ale chyba lávky. Pan architekt se do mě okamžitě opřel, že tak to být nemůže a že takováto forma architektonického osvětlení je ještě pozůstatek osvětlení z druhé světové války. Tedy on to řekl poněkud jadrněji. Následovala otázka „Co má vlastně radniční věž znázorňovat?“. Nevěděl jsem, a nebyl jsem zřejmě sám. Hornický kahan mě doopravdy nenapadl. Nicméně asi jen proto, že to, co člověk vidí téměř každý den, zapadne někam do pozadí a on už o tom nepřemýšlí. Ale hurá. Když je nějaká koncepce, jak by měl objekt v noci vypadat, světelný technik má většinou vyhráno. Tedy pokud mu investor dovolí využít kvalitní techniku, památkář tu techniku umožní umístit tam, kde je nutné, provozovatel bude laskavě platit spotřebu elektrické energie a architektovi se to bude líbit.
Nyní ale trochu vážně. S panem architektem jsme se dohodli, že elektrické osvětlení radniční věže by mělo vypadat jako plamen klasického kahanu. Co to s sebou nese. Nejdříve jsme licitovali umístění svítidel. Dospěli jsme ke kompromisu, že svítidla mohou byt umístěna na mezipatře věže. V této pozici věž svítidla ještě unese, bude je možné nepájet a směrovat, nebudou nikoho oslňovat a v konečném důsledku by měl být efekt plamene v kahanu ještě realizovatelný. Druhé kolo diskuse začalo, když jsem se začal pídit po materiálu a barvě vnitřních povrchů věže. Světelné paprsky se potřebuji odrazit, a to zejména do směru, kde stojí pozorovatelé. Když jsem zjistil, že jsou tyto povrchy připravovány leskle, a tudíž by se veškeré paprsky, na základě zrcadlového odrazu, vyzářily někam do nebe, popř. do stropu, a diváci na zemi by tzv. ostrouhali, mírně řečeno jsem se orosil. Naštěstí jsem byl ujištěn, že lze vyrobit i matný povrch, a diváci by tedy z toho osvětleni něco mohli mít. V tu chvíli to vypadalo velmi jednoduše. To znamená sehnat nějaká lehká a výkonná svítidla. Protože jsme ještě neměli k dispozici parametry odrazného materiálu (nakonec světle zelený papír), museli jsme k požadavkům na svítidla přidat ještě jeden, a sice požadavek na změnu barvy světla, aby se výsledný efekt co nejvíce podobal tomu vytouženému plameni. Znamená to zúžení výběru svítidel pouze na barevné LED, které je možné nejen stmívat, ale také dokážou měnit barvu světla, šířku vyzařovaného paprsku a lze je ovládat přes nějaké rozhraní. Naštěstí se nám podařilo kontaktovat světového výrobce nejen scénického osvětlení, firmu ROBE, která má sídlo v Rožnově pod Radhoštěm. Velmi ráda nám zapůjčila vzorky svítidel a řidičích programovatelných prvků, pomocí kterých jsme byli schopni realizovat to, co jsme si předsevzali, ale i mnohem víc. Čtyři svítidla, která byla umístěna v polovině věže, přičemž každé nasvětlovalo jeden její nosný sloup, byla programově spřažena tak, aby se výsledný efekt blížil plameni, co možná nejreálněji. Svítidla tudíž v určitých časových intervalech měnila nejen intenzitu světelného toku, ale i barvu světla, tak, aby výsledný efekt připomínal míhání a určitou nevypočitatelnost vlastního hořáku v opravdickém kahanu. A protože jsme měli k dispozici i svítidla nižších příkonů se stejně pohodlným ovládáním a povedlo se nám dohodnout s panem architektem, vytvořili jsme i barevné osvětlení čelní fasády radnice. A když říkám barevné, tak tím myslím barevné. Dynamika a volba barev byly vybrány tak, aby si každý návštěvník našeho výtvoru byl schopen před volbami představit, jak by mohla radnice vypadat, zvítězí-li ta či ona politická strana. Takže v konečnem důsledku člověk nejdřív začne hledat možnosti po celém světě, aby se nakonec pokorně vrátil k tomu, co má doma za humny (Rožnov pod Radhoštěm je od Ostravy coby kamenem dohodil) a vlastně je i nejlepší.
Obr. 7. Část realizačního týmu před průčelím modelu Ostravské radnice; autoři čláku první a třetí v horní řadě zleva (foto: K. Riedlová)
Architektonické osvětlení jsme tedy dali dohromady a zbýval už jen úkol, o kterém jsme se domnívali, že jej lze uskutečnit bez problémů: osvětlení věžních hodin. To nás ale hodně dostalo do úzkých. Úkol zněl totiž jasně. Hodiny budou nejen svítit stejně, jako svítí originální hodiny na radniční věži, ale budou i ukazovat reálný čas. Co to znamená. Maličkost. Sehnat hodiny, které budou mít dostatečný výkon, aby dokázaly točit ručičkami délky 60 cm, které budou svítit. Znamená to najít věžní hodiny, které jsou dostatečně lehké, aby je navržená konstrukce unesla, a měly ještě vyvedeno napájení (kartáče) na ručičky. Opět jsme hledali po téměř celém světě a pokorně se vrátili zpět domů. Našli jsme výrobce věžních hodin (IMPULS-B) přímo v Ostravě. Stejně jsme však byli nuceni ke kompromisu. Hodiny s napájením ručiček věž neunesla. Lehčí hodiny (na věži musí byt čtvery) bez napájení ručiček, které jsme do věže dokázali umístit, disponovaly dostatečným výkonem, aby byly schopny točit ručičkami. Byly osazeny nejen LED pásky a rozptylnou plochou připomínající hodiny originální, ale také bateriemi, jež zajistí dostatečné množství energie alespoň na několik dní svícení. Povedlo se. Každá ručička byla osazena LED pásky zajišťujícími, v kombinaci s bílým difuzním plastem, odpovídající jasy, a šesti tužkovými 1,5 V bateriemi, které zajistily svícení ručiček po dobu jednoho týdne. Ciferník byl vyroben stejnou technologii, pouze s tím rozdílem, že napájen mohl být z 12 V zdroje, protože ciferník má oproti ručičkám dost podstatnou výhodu: nemusí se točit.
Jak jsme nakonec zjistili, s osvětlením i hodinami nám pomáhaly firmy, které se o tyto technologie starají na reálné radniční věži.
Rekapitulace základních technických údajů:
- Model Nové radnice v Ostravě byl postaven v měřítku 1:6.
- Postaven byl jako nosič informaci o univerzitě v rámci oslav 165. výročí Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava.
- Celkové rozměry stavby:
– šířka 15,72 m,
– hloubka 9,25 m,
– výška až po vlajkový stožár 14,20 m. - Model Nové radnice byl postaven z bílých a hnědých kartonových krabic v základním prostorovém modulu 250 × 250 × 250 mm.
- Celkový počet krabicových prvků obdélníkového a trojúhelníkového průřezu (bez spojovacích trnů a obkladových žlutozelených kartonů) byl 2 300.
- Osvětleni věžních hodin:
– 12× čtyři LED moduly s LED pásky (teple bílá barva),
– 2× čtvery ručičky s LED pásky (teple bílá barva) napájenými bateriemi. - Osvětlení věže:
– 4 svítidla – ROBE CitySource 96TM, 200 W, 96 RGBcW LED, ovládání DMX,
– Cyber Arch – hardwarový DMX klíč. - Osvětlení vlastní radnice:
– 9 svítidel – ROBE CitySkape 48TM, 60 W, 48 RGBcW LED, ovládání DMX,
– Cyber Arch – hardwarový klíč DMX.
Závěr
Nyní lze již jen hodnotit, zda se dílo podařilo. Doufáme, že se model radnice včetně umělého osvětlení absolventům VŠB-TU Ostrava i návštěvníkům v ostravském Dvojhalí líbil. Podařilo se uskutečnit i původní záměr o rekord České republiky – Největší kartonový model stavby podle reálné předlohy. A malé děti ze školek si snad stále ještě hrají s papírovými krabicemi, které po naší rekordní stavbě zbyly. My už to hraní máme za sebou, a tak tedy ještě jedno poděkování všem, kteří se na stavbě podíleli.