Rekonštrukcia Slovenskej národnej galérie: objekt Vodné kasárne a nový strop nad 1. PP v objekte Premostenie

Objekt Vodných kasární Slovenskej národnej galérie (SNG) bol postavený v rokoch 1759 až 1763 ako pôvodne štvorkrídlová baroková rezidencia pre potreby vojska. Ide o trojpodlažný objekt bez podzemného podlažia zastrešený pultovou strechou. Štvrté, čelné krídlo bolo odstránené a nahradené neskoršie vybudovaným Premostením. Pôvodné kasárne boli v rokoch 1950 až 1955 adaptované pre potreby SNG. Väčšia rekonštrukcia bola realizovaná v rokoch 1969 až 1977, autorom bol Ing. arch. Vladimír Dedeček. Objekt je zaradený medzi národné kultúrne pamiatky.

Počas projekčných prác súčasnej rekonštrukcie bola potrebná spolupráca medzi architektmi, pamiatkarmi a statikmi, aby sa dosiahol nielen estetický, ale aj staticky funkčný výsledok. Tým, že išlo o vyše 250-ročnú stavbu, bolo potrebné urobiť podrobný statický prieskum, ktorý odhalil mnoho odchýlok od očakávaných statických vlastností nosnej konštrukcie.

Nosná konštrukcia objektu je tradičná. Zvislé nosné konštrukcie tvoria piliere a steny. Vnútorné krajné sú výlučne piliere, ktoré spolu s klenbovými oblúkmi tvoria vo všetkých troch podlažiach pre túto stavbu typické arkády. V strede pôdorysu je elipsovitý rizalit. Zadný obvod budovy tvoria steny. Strednú stenu inak dvojtraktovej budovy tvoria v pravom trakte piliere kombinované so stenami menšej hrúbky, v strednom a ľavom trakte súvislé steny, ktoré boli v niektorých prípadoch nahradené stĺpmi.

Stropy sú vytvorené z plošných klenieb klenutých v oboch smeroch, ktoré majú hrúbku prevažne 150 mm. Klenby sú vymurované z plných tehál na kant. Z klenieb sa prenáša zaťaženie do klenbových oblúkov, ktoré tvoria ešte aj preklady otvorov v plných stenách. Hrúbka klenbových oblúkov je minimál­ne 300 mm. Sondami do muriva z vonkajšej strany strednej steny boli odhalené murivá. Sondy boli umiestnené predovšetkým v miestach pilierov, kde sa predpokladala päta klenieb a tiež v nadpražiach na rozhraní stenového muriva a plošných klenieb. Zistilo sa, že nosným stavivom je murivo z plnej pálenej tehly. Do muriva boli robené počas rokov v rámci rekonštrukcií a prestavieb mnohé zásahy. Tieto zásahy neboli vždy na patričnej odbornej úrovni, o čom svedčí aj fakt, že napr. káble elektrorozvodov boli vedené v pätách klenieb a nachádzali sa tu tiež vysekané a neodborne domurované časti. Je zrejmé, že zásahy boli vykonané bez adekvátnej prípravy, riadenia a kontroly. V rámci rekonštrukcie bolo nutné vykonať opravy smerujúce k obnoveniu tvarovej kompaktnosti systému murovaných nosných konštrukcií.

Počas prieskumu sa urobil krok ku lepšiemu poznaniu toho, ktoré otvory boli nové a ktoré vzniknú obnovením zamurovaných pôvodných otvorov. Úplné poznanie bolo možné až po celkovom odstránení omietky. Počas realizácie sa odlišnosti voči realizačnému projektu riešili zápismi do stavebného denníka.

Prieskum kvality muriva z plných pálených tehál a malty vykonal Skúšobný ústav Slovenskej technickej univerzity pod vedením Ing. Vladimíra Priechodského, PhD. Na základe jeho výsledkov sme vykonávali projekt zosilnenia klenieb.

Inžiniersko-geologický prieskum vykonal RNDr. Ladislav Varga. Na základe jeho výsledkov sa v niektorých miestach zosilňovali základy pomocou mikropilót.

Zásadnou zmenou, ku ktorej došlo počas rekonštrukcie, bolo vytvorenie jednoznačného hlavného vstupu a vstupných priestorov, ktoré majú parametre veľkých galerijných inštitúcií. Architekti Kusý s Paňákom umiestnili hlavný vstup do severného krídla Vodných kasární smerom od historického centra. Do fasády kasární, ktorá sa nikdy nevnímala ako uličná, architekti vyrezali vstupný portál s použitím masívneho betónového prekladu a umne vyriešili vstupné priestory, pôsobiace napriek relatívne malej ploche kasárenského krídla priestranne.

Okolo hlavného vstupu sa vytvoril nosný železobetónový rám zložený zo stĺpov prierezu 800 × 830 mm a prievlaku prierezu 1 130 × 1 050 mm. Monolitická betónová konštrukcia dvoch stĺpov a prievlaku, ktorý vytvára nový  hlavný vchod, je riešená z pohľadového betónu. Na tento pohľadový betón sa kladú najvyššie kvalitatívne nároky. Lícne plochy stĺpov a prievlaku boli debnené tak, aby nevznikali žiadne špáry. Debnenie bolo preto navrhnuté tak, aby sa nepoužili spínacie tyče, tzn. že žiadne montážne otvory neprišli na obvod hrany konštrukcie. Hrany boli čo najostrejšie, riešené tiež rezaním zatvrdnutého betónu. Osadenie vonkajšieho debnenia prievlaku bolo možné realizovať až po odsúhlasení na mieste za prítomnosti projektanta tak, aby lícna plocha bola 30 až 50 mm pred najviac vystupujúcou časťou krivej steny. Montážne otvory bolo nutné domurovať z pôvodnej plnej tehly (aspoň lícne plochy). Pod stĺpmi rámu bolo potrebné zosilnenie základov, a to pomocou troch mikropilót na každej strane.

Otvor pre budúci hlavný vstup bolo potrebné v montážnom štádiu podstojkovať. Toto podstojkovanie bolo navrhnuté zo 7 ks oceľových rámov zostavených zo stĺpov HEB 300 a nosníkov HEB 500. Do pôvodnej murovanej steny sa nad novo navrhovaným železobetónovým prievlakom zrealizovali v dvoch etapách montážne otvory, v ktorých boli zabetónované nosníky HEB 500. Tieto sa následne podchytili oceľovými stĺpmi HEB 300. Zo strany exteriéru bolo potrebné zrealizovať pod stĺpy dočasný železobetónový základový pás. Zo strany interiéru bolo potrebné zapažiť existujúci železobetónový kanál a zrealizovať injektáž podložia na báze syntetickej živice.

Na základe zistenia na stavbe, že klenby a piliere v čelnej fasáde 1. NP objektu Vodné kasárne sú v stave, ktorý nebol v súlade s predpokladmi v pôvodnej projektovej dokumentácií, resp. v klenbách a pilieroch sa nachádzali trhliny a mali poruchy, bolo potrebné pristúpiť k ich zosilneniu. Pred realizáciou zosilnenia boli prehliad­nuté všetky klenby a piliere. Vybrané poškodené piliere sa zosilňovali.

Postup realizácie zosilnenia pilierov v čelnom krídle bol nasledovný:

Zosilňovanie jednotlivých pilierov bolo potrebné realizovať postupne, tzn. že na nasledujúcom pilieri bolo možné začať vlepovanie výstuže až po vybetónovaní zosilnenia vedľajšieho piliera.

Železobetónový strop nad 1. PP sa nachádza pod južným krídlom, resp. pod oceľovou konštrukciou Premostenia. Pôvodný realizačný projekt v rámci rekonštrukcie bol vypracovaný v roku 2013. Tento projekt riešil rekonštrukciu stropu – zosilnenie pomocou uhlíkových vlákien. Revízia č. 1 riešila zosilnenie stropu pomocou nadbetónovania stropu a bola vypracovaná v roku 2017. Revízia č. 2 vypracovaná v roku 2021 priniesla finálne riešenie, ktoré na základe požiadaviek investora a architekta spočívalo vo vybúraní železobetónového stropu a jeho opätovnom vybudovaní, čo prinieslo benefity z hľadiska statického, estetického aj užívateľského.

Stropnú nosnú konštrukciu tvorila železobetónová monolitická doska hrúbky 300 mm podopretá obvodovými stenami, úložnými stenami oceľovej konštrukcie hornej stavby a vnútorným prievlakom, resp. stĺpmi. Koncové časti pôsobili ako spojité obojsmerné nosné polia, vnútorná časť ako dvojpoľová spojitá nosníková doska. Uloženie na obvodové steny, ako vyplýva z úpravy ich výstuže, bolo kĺbové. Stropná doska pôsobila zároveň ako vodorovné podoprenie hornej hrany obvodovej steny pri pôsobení zaťaženia zemným tlakom. Navrhovaná úprava spočívala vo vytvorení otvoru veľkosti cca 47 × 5 m vo vnútornej nosníkovej časti stropnej dosky, v poli priľahlom k nádvoriu.

Táto úprava znamenala zmenu priebehu vnútorných síl – zmenšenie absolútnej hodnoty nadpodporového a zväčšenie medzipodporového momentu v neupravovanom poli. Zmena priebehu posúvajúcich síl bola menej podstatná. Vyrezanie otvoru malo za následok aj zrušenie vodorovného podoprenia horného okraja obvodovej steny v upravovanej časti. Zvýšenie ohybovej únosnosti dosky sa malo dosiahnuť pomocou nalepených uhlíkových lamiel na interiérový povrch. Z dôvodu obmedzenia dodatočného priehybu sa lamely musia predopnút a nalepiť ešte pred vyrezaním otvorov. Nalepené lamely je potrebné chrániť proti pôsobeniu požiaru vhodnou omiet­kou alebo obkladom. Na eliminovanie bočného zemného tlaku zo strany nádvoria na bočnú stenu 1. PP bola využitá existujúca podzemná stena hrúbky 620 mm, ktorá pôsobí konzolovite a preberá celé vodorovné zaťaženie. Konštrukcia schodísk bola vytvorená z monolitického železobetónu hrúbky 150 mm a je podopretá okrem úrovne na 1. PP a 1. NP aj priebežne pomocou uloženia schodiskového ramena do káps.

Po prehodnotení účelu budúceho využitia priestorov pod premostením – priestor mal pôvodne slúžiť ako depozit, nový účel priestorov sa zmenil na knižnicu a čitáreň – sa uskutočnila prvá revízia. Jej súčasťou bola zmena spôsobu zosilnenia stropu nad 1. PP, ktorý sa pôvodne mal zosilňovať pomocou uhlíkových lamiel. Vzhľadom na to, že sa zistilo, že skutkový stav spodného povrchu stropu nie je vhodný na umiestnenie lamiel, zvolil sa vhodnejší spôsob zosilnenia, a to nadbetonávkou stropu. Nadbetónovanie stropu po prepočítaní bolo navrhnuté na hrúbku 80 mm. 

V príprave na realizáciu pôvodnej revízie č. 1 boli vykonané sondy nadložia nad stropom 1. PP. Obhliadkou na stavbe sa zistilo, že stropná doska bola aj z hornej strany nedostatočnej kvality a existovalo riziko, že spevnenie stropu nadbetónovaním podľa revízie č. 1 nebude dostatočne bezpečné a funkčné.

Finálny výsledok je, že pôvodný strop nad 1. PP bol vybúraný a nahradený novým železobetónovým bezprievlakovým stropom z pohľadového betónu so zabudovanými inštaláciami. Realizácia nového stropu priniesla nielen statické, ale aj architektonické benefity ako sú:

Počas rekonštrukčných prác na objektu Vodné kasárne sa muselo hľadať mnoho kompromisných riešení, aby sa vyhovelo všetkým zúčastneným stranám – architektom, pamiatkarom, nám statikom, ako aj investorovi. O tom, či sa rekonštrukcia Slovenskej národnej galérie v Bratislave podarila, sa už môžete presvedčiť. V súčasnosti je objekt po kolaudácii.