Komplexní metodika pro výběr a řemeslné opracování náhradního kamene pro opravy kvádrového zdiva historických objektů

Transkript

1 KONSORCIUM ČVUT v Praze, Fakulta stavební Ústav teoretické a aplikované mechaniky AV ČR Národní technické muzeum Komplexní metodika pro výběr a řemeslné opracování náhradního kamene pro opravy kvádrového zdiva historických objektů Projekt č. DF12P01OVV020 Periodická zpráva za období do Odpovědný řešitel: Ing. Svatoslav Chamra, CSc. Praha, listopad 2015 Statutární zástupce: prof. Ing. Petr Konvalinka, CSc. rektor ČVUT

2 Úvod Klastické sedimentární horniny patří mezi nejvíce používané kamenicky a sochařsky opracovávané horniny v celém světě i v České republice. Tyto horniny často tvoří kvádrové zdivo historických objektů. Jako každý jiný stavební materiál, i horniny podléhají zvětrávacím procesům, které ovlivňují jejich kvalitativní vlastnosti a trvanlivost. Poškozený horninový materiál kvádrového zdiva je mnohdy potřeba zcela vyměnit za nový. Problematika výběru náhradního stavebního kamene v procesu rekonstrukce je z tohoto pohledu velice důležitým aspektem. Neméně důležitým aspektem je způsob opracování horninového materiálu. Jak zvolený náhradní horninový materiál, tak způsob jeho opracování, by měli do nejvyšší míry respektovat autentičnost daného objektu. Některé opravy historických objektů z posledních let ukázaly, že jsou tyto dva aspekty opomíjeny nebo ne zcela respektovány. Z tohoto důvodu je nezbytné vytvořit ucelenou metodiku výběru a opracování náhradního stavebního kamene, která poslouží k eliminaci možných chyb a nenávratného poškození mnohdy velice cenných historických objektů. Pro účely vytvoření komplexní metodiky byl zvolen postup skládající se z následujících etap: 1) Výběr a průzkum vzorových lokalit a objektů, příprava ověřovacího vzorku hornin; 2) Vypracování konceptu metodiky a její implementace in situ, laboratorní zpracování ověřovacího vzorku hornin; 3) Ověření navrhované metodiky a zpracování výsledné verze. V minulém roce řešení projektu, stejně tak jako po celý letošní rok, probíhala třetí etapa projektu Ověření navrhované metodiky a zpracování výsledné verze. Plánované ukončení etapy je Dosavadní dílčí výsledky a výstupy projektu byly prezentovány na zahraničních i domácích konferencích. Rovněž byl v říjnu 2015 v souladu s přihláškou projektu uspořádán odborný workshop KÁMEN A VÁPNO v Centru inženýrského stavitelství v Plasích (viz příloha G4 této zprávy). 2

3 Dílčí etapa 3 Ověření navrhované metodiky a zpracování výsledné verze Předmětem této etapy je monitoring průběhu restaurátorských prací prováděných na vzorových památkových objektech a průběžné hodnocení zvolených postupů oprav. Na základě zjištění budou provedeny nezbytné korekce. Hlavním cílem je zpracování vzorových restaurátorských zpráv, vypracování výsledné verze metodiky a její předložení certifikačnímu orgánu. 3

4 A. Konstatační část A.1. Ověření navrhované metodiky a zpracování výsledné verze (třetí dílčí etapa projektu) A.1.1. Ověření navrhované metodiky V průběhu minulého a letošního roku řešení projektu byla teze metodiky systematicky ověřována v rámci provedených vzorových obnov. Získané poznatky byly zhodnoceny a zohledněny v končené verzi metodiky. Metodický postup byl ověřován v rámci monitoringu již proběhlých vzorových obnov Kost I, Kost II, Kost III a při dokončování vzorových obnov na kostelech ve Vižňově a v Srbči. Podobně byl aplikován při přizvání k rozběhlé obnově Novomlýnské vodárenské věže v Praze. V rámci ověřování navrhované metodiky byla rovněž v souladu s přihláškou grantového projektu provedena škála laboratorních zkoušek na ověřovacím vzorku hornin. Výsledky byly vyhodnoceny a zohledněny v metodice. A.1.2. Výsledná verze metodiky Na podzim roku 2012 byla započata práce na vytvoření konceptu metodiky, který posloužil jako předloha konečné metodice a památkového postupu. Koncept metodiky byl upravován s ohledem na otázky a podněty, které vzešly v průběhu realizace vzorových obnov a na základě připomínek odborné veřejnosti vyvstalých v rámci uspořádaných workshopů a rovněž díky poznatkům a zkušenostem získaných během mezinárodních konferencí a zahraničních exkurzí: návštěvy kamenických katedrálních hutí, restaurátorských ateliérů, školících pracovišť, atd. Koncept posloužil jako předloha souhrnné metodice, která je jedním z hlavních výsledků projektu. Na základě zmiňovaného konceptu metodiky byla po zapracování připomínek oponentů vypracována konečná verze metodiky, která byla předložena MK dne Metodika má strukturovanou podobu odborně metodického textu, aby co nejlépe plnila stanovené cíle a účely, ke kterým je metodika určena s ohledem na své cílové uživatele. Hlavními cílovými skupinami jsou vlastníci nebo správci kulturních památek a dalších historických staveb, projektanti, restaurátoři, památkáři a pochopitelně studenti blízkých oborů. Metodika pochopitelně nemůže nahrazovat potřebnou projektovou dokumentaci ani 4

5 restaurátorský záměr zpracovaný na základě poznání a odpovědného vyhodnocení konkrétní situace. Jejím cílem není ani tak popsat, jak tyto podklady připravovat a zpracovávat, ale spíše přehlednou formou shrnout kritéria, která je třeba splnit při snaze o co nejlepší výsledek chystané opravy. 5

6 B. Analytická část B.1. Ověřování navrhované metodiky B1.1. Ověření na vzorových obnovách V průběhu roku 2015 byl vyhodnocen monitoring provedených obnov na hradě Kost (obnovy Kost I, Kost II a Kost III). Na základě vyhodnocení lze konstatovat, že v případě těchto vzorových obnov byl metodický postup vhodně aplikován a díky tomu byla v nejvyšší možné míře zachována historická autentičnost a hodnota této památky. V současné chvíli je dokončována vzorová příprava náhradních dílců obložení soklu kostela sv. Anny ve Vižňově. Dokončována je též výměna poškozeného kvádru kvádrového zdiva kostela sv. Jakuba v Srbči (viz příloha G1). Komplexní dokumentace obou vzorových obnov bude součástí závěrečné zprávy projektu. Jako poslední vzorová obnova probíhala v letošním roce spoluúčast na I. etapě obnovy Novomlýnské vodárenské věže v Praze, kde byly v situaci již rozpracovaného díla operativně aplikovány postupy ze zpracované metodiky a památkového postupu tak, aby byly maximálně zachovány hodnoty stavby a její materiálová a řemeslná autenticita (viz příloha G2). Komplexní dokumentace k této akci bude součástí závěrečné zprávy projektu. B.1.2. Laboratorní ověření Za účelem ověření správnosti metodických postupů, byly rovněž provedeny následující laboratorní zkoušky. Zkoušky byly provedeny za účelem posouzení vhodného způsobu opracování horninových kvádrů. Pozornost byla věnována zejména studiu změn vnitřní struktury hornin, která v nejvyšší míře ovlivňuje kvalitativní vlastnosti sedimentárních hornin. Pro účely sledování změn vnitřní struktury hornin po ukončení klimatického zatěžování byly na klimaticky exponovaných horninových vzorcích provedeny následující zkoušky: 1) rentgenová mikrotomografie ve dvou modulech - použití dvou různých detektorů (CET, SAV) a různé velikosti zkušebních vzorků (viz příloha G3); 2) rtuťová porozimetrie. Získaná data byla vyhodnocena a zohledněna v konečné verzi metodiky. 6

7 B.2. Výsledná verze metodiky Výsledná verze metodiky byla na Ministerstvo kultury dodána dne Metodika je systematicky členěna do následujících kapitol: Úvod A. Cíle metodiky, struktura textu a použití B. Východiska C. Památková obnova důvody, koncepce D. Dokumentace výchozího stavu E. Standardní průzkumy a analýzy F. Postup obnovy G. Souhrnný přehled kritérií Závěr Doporučená literatura Předložená metodika má celkem 52 stran textu. B.2.1. Cíle metodiky, struktura textu a použití V kapitole A. Cíle metodiky, struktura textu a použití jsou shrnuty hlavní cíle metodiky, které slouží k určení systematického postupu při obnově kamenného kvádrového zdiva historických objektů z hlediska výběru vhodného náhradního kamene a jeho následného řemeslného zpracování. Rovněž je vysvětlena struktura metodického textu za účelem usnadnění použití uživatelem. Rovněž jsou v rámci této kapitoly definovány cílové skupiny, jímž je metodika převážně určena. B.2.2. Východiska V kapitole B. Východiska jsou definovány základní pojmy a výrazy, s nimiž se lze setkat při činnostech souvisejících s péčí o kamenné stavební památky. Jednotlivé výrazy jsou pro přehlednost řazeny abecedně. Součástí této kapitoly jsou uvedené důležité informační zdroje (internetové, metodické a slovníkové publikace, odborná periodika, související technické normy a související právní předpisy České republiky), stejně tak jako výčet institucí poskytující vzdělání související s oblastí péče o kamenné stavební památky. 7

8 B.2.3. Památková obnova důvody, koncepce V rámci kapitoly C. Památková obnova důvody, koncepce jsou definovány a charakterizovány známky naléhavosti obnovy, které vedou k potřebě opravy nebo restaurování lícového kamenného zdiva. V části kapitoly zabývající se určením koncepce (záměru) obnovy jsou uvedeny činnosti a podklady potřebné pro vypracování záměru obnovy a definována potřeba a podoba restaurátorského záměru. B.2.4. Dokumentace výchozího stavu V kapitole D. Dokumentace výchozího stavu jsou shrnuty požadavky na správně a odborně provedenou dokumentaci, zahrnující charakterizaci popisů, schematizovanou obrazovou dokumentaci, realistickou obrazovou dokumentaci a materiálovou dokumentaci. B.2.5. Standardní průzkumy a analýzy V rámci kapitoly E. Standardní průzkumy a analýzy je podrobně charakterizován stavebněhistorický průzkum (SHP, včetně uvedení jeho podrobné struktury), stavebně-technický průzkum (STP) a je uveden výčet laboratorních metod s jejich stručnou charakterizací a výstupy, které poskytují. Zároveň jsou v rámci této kapitoly popsány jednotlivé kroky ložiskového průzkumu, který by měl být nedílnou součástí přípravy obnovy kvádrového kamenného zdiva. Dalším definovaným a popsaným průzkumem v rámci této kapitoly je trasologický rozbor, který je dále charakterizován v dílčích krocích. Obecně je v rámci této kapitoly věnována velká pozornost aspektům souvisejícím s řemeslným opracováním kamene. B.2.6. Postup obnovy V rámci kapitoly E. Postup obnovy jsou uvedeny a podrobně vymezeny jednotlivé kroky postupu obnovy s cílem provedení kvalitní obnovy kamenného kvádrového zdiva. V této kapitole jsou popsány jednotlivé nedílné etapy vhodně zvoleného postupu. B.2.7. Souhrnný přehled kritérií V kapitole G. Souhrnný přehled kritérií jsou uvedena a vymezena následující kritéria: kritéria pro rozhodnutí o výměně kamenného prvku, 8

9 kritéria pro výběr náhradního kamene, kritéria pro řemeslné opracování bloků, kritéria pro osazování náhradních kvádrů, kritéria pro povrchové úpravy, další kritéria. B.3. Památkový postup V letošním roce byl dne v souladu s grantovou přihláškou odevzdán památkový postup, který byl podroben oponentnímu řízení a výsledná verze předána MK ČR. B.4. Prezentace projektu, prezentace a publikace výsledků, studijní cesta, web B.4.1. Prezentace projektu a jeho výsledků Pro navázání úzké spolupráce mezi odborníky ze zainteresovaných oborů i mezi nimi navzájem pro konzultační a verifikační činnost, byl projekt obsáhle prezentován na několika celostátních nebo mezinárodních oborových konferencích. 15 th International Multidisciplinary Scientific GeoConference & EXPO SGEM 2015, Albena, Bulgaria Ve dnech probíhala v bulharské Albeně již 15. tradiční mezinárodní multidisciplinární konference SGEM 2015 (Surveying Geology & mining Ecology Management). V současné době se jedná o jednu z největších a nejúspěšnějších geovědních konferencí v Evropě. Orální prezentace příspěvků probíhaly celý týden souběžně v několika přednáškových halách, posterové příspěvky pak v přilehlých prostorách. Všechny recenzované a vědeckou komisí schválené příspěvky jsou zveřejněny ve sbornících z konference (ISBN , DOI: /SGEM2013, ISSN ) a jsou indexovány v databázích Thomson Reuters, ISI Web of Science, ISI Web of Knowledge,, CrossRef / DOI, ProQuest, EBSCOHost, Mendeley, CiteUlIke, Google Scholar, British library, ELSEVIER SCOPUS a Engineering Village databases. Publikovaný příspěvek s názvem Micro-CT for the Purposes of Sandstone Internal Structure Study, věnovaný potřebě a významu analýzy vnitřní struktury hornin s ohledem na 9

10 jejich trvanlivost, přednesla Mgr. Kovářová v sekci Hydrogeologie, inženýrská geologie a geotechnika. Engineering Mechanics 2015 Ve dnech se uskutečnila 21. mezinárodní konference Inženýrská mechanika ve Svratce ( jejíž jedna samostatná sekce byla věnována problematice historických konstrukcí. V rámci konference byl Mgr. Kovářovou přednesen příspěvek The Influence of Internal Structure Change on Sandstone Strength, který vznikl v rámci projektu LAPIDARIUS. Mgr. Kovářová byla rovněž spolupředsedající této sekce. International Symposium on Stability, Vibrations and Control of Systems, SVCS2015 Ve dnech proběhlo v Praze dvanácté mezinárodní sympozium věnované problematice stability, vibrací a kontroly systémů ( v rámci kterého přednesla Mgr. Kovářová vyzvanou přednášku (keynote lecture) na téma Stability of building stone the internal structure change. V současné době organizátoři sympozia připravují vybrané příspěvky (vč. příspěvku Mgr. Kovářové) k publikaci v odborné knize nakladatelstvím Springer Verlag. World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium WMESS 2015 Ve dnech se v Praze uskutečnilo World Multidisciplinary Earth Sciences Symposium WMESS 2016 ( v jehož rámci byla v sekci Engineering Geology věnována pozornost historickým objektům, jejich monitoringu, obnovám apod. V rámci této konference přednesla Mgr. Kovářová příspěvek na téma Selection of the Replacement Building Stone for the Repair of the Ashlar Masonry Plinth of St. Anna Church in Vižňov. Uvedený příspěvek byl publikován v Procedia Earth and Planetary Science (ISSN: , DOI: /j.proeps ). Pořadateli konference byli předsednictvím dvou odborných sekcí pověřeni Mgr. Kovářová (Energy, Resources & Pollution & The Environment & Biogeosciences I) a Ing. Chamra (Mineral Processing - Blasting & New Technologies) - viz příloha G5. Certificate of Chairman VMESS

11 Přednáška na NPÚ ú.o.p. v Plzni Dne byla v rámci náplně projektu přednesena na NPÚ ú.o.p. v Plzni veřejná přednáška na téma Úvod do problematiky středověkých technologických postupů při opracování stavebního kamene. Přednášku navštívilo cca 20 posluchačů z řad pracovníků NPÚ a veřejnosti. Workshop Kámen a Vápno Workshop, Plasy Ve dnech 19. a byl v Centru stavitelského dědictví v Plasích účastníkem NTM uspořádán odborný workshop Kámen a vápno (příloha G4). Druhý den tohoto workshopu byl celý věnován prezentaci projektu LAPIDARIUS. Předneseno bylo pět přednášek ze všech oblastí řešeného projektu a předvedena ukázka tradičního řemeslného opracování kamene. Workshopu se zúčastnilo více než 80 osob. B.4.2. Studijní cesty V průběhu roku byly uskutečněny zahraniční studijní cesty, při nichž došlo k výměně zkušeností s významnými evropskými výzkumnými pracovišti, katedrálními stavebními hutěmi a realizátory obnov. Dne to byla návštěva Drážďan a Míšně v doprovodu specialistů Technische Universität Dresden (Wendland, Mai), prohlídka experimentálních lokalit, výstavy o stavebních řemeslech a nakonec prezentace projektů a debata o možnostech vzájemné spolupráce. Ve dnech proběhla návštěva burgundského výzkumného a dokumentačního pracoviště CEM Auxerre. Účastníci představili projekt LAPIDARIUS a vyslechli si prezentace věnované výzkumu katedrály v Auxerre a především projektu Corpus Lapidum Burgundiae (Aumard, Henrion, Büttner, Fevre). Následovala návštěva a prohlídka významných lokalit v okolí podle doporučení francouzských kolegů. Cestou zpět do ČR byla domluvena prohlídka postupu oprav kamenného mostu v Regensburgu se stavebním historikem a konzervátorem (Benke, Schnieringer). Ve dnech řešitelé projektu navštívili katedrálu v belgickém Tournai s prohlídkou průběhu restaurování a s detailním výkladem vrchního inženýra památkové obnovy Ghislaina Clairbouta. Cestou byly navštíveny další významné lokality (Mainz, 11

12 Tienen, Gent, Brusel, m.j. i dva významné středověké kamenné mosty v Koblenz a Bingenu. V termínu byly navštíveny katedrální stavební hutě v italských městech Parma a Miláno, v obou případech s debatou o metodických problémech, přístupech a s exkurzí a výkladem o probíhajících restaurátorských a sanačních pracích (Canali, Savazzini, Volta, Simeti). Cestou zpět proběhla návštěva Bauarchivu v bavorském Thierhaupten. Při exkurzi (Ludwar, Hamacher) se účastníci cesty seznámili se způsobem archivace, dokumentace a prezentace stavebních detailů i s edukační a konzultační činností centra. B.4.3. Webové stránky projektu Webové stránky projektu jsou umístěny na serveru Stavební fakulty ČVUT na adrese a jsou podle potřeby průběžně doplňovány. 12

13 C. Výsledky řešení projektu V rámci třetí etapy projektu řešené v tomto kalendářním roce byly v souladu s grantovou přihláškou plánovány tyto výsledky prezentace dosažených výsledků a metodiky odborné veřejnosti (D, Jrec, Jimp), památkový postup (Npam), certifikovaná metodika (Nmet), odborná kniha (B) C.1. Uplatněné výsledky projektu C.1.2. Publikační výsledky V rámci posledního roku řešení projektu bylo uplatněny 3 ks publikačních výstupů kategorie D. V souladu s přihláškou byla k certifikaci odevzdána metodika Nmet a památkový postup Npam. Zároveň je v letošním roce řešení projektu uplatněn výstup typu Jrec. Výstup Jimp byl oproti předpokladům uplatněn již v prvním roce řešení projektu. Výstup typu B odborná kniha bude uplatněna v letošním roce řešení projektu v souladu s grantovou přihláškou projektu. V souvislostí s tímto typem výstupu bude uplatněno ještě 10 výstupů typu C kapitola v knize. V současné chvíli probíhají finální úpravy textu a obrazové dokumentace, tak aby byla kniha v roce 2015 vydána. Přehled uplatněných výsledků projektu je uveden v dokumentu Příloha č. 1 ve struktuře dle požadavku MK ČR. 13

14 D. Návrhová část Vzhledem k tomu, že projekt končí ke dni nepředkládáme žádné návrhy řešení pro příští a další roky řešení. E. Použití účelové podpory v členění dle rozpočtu projektu V souladu s dopisem zaslaným em dne z MK ČR Ing. Kateřinou Bártovou spolu s dalšími pokyny k vyúčtování účelové podpory za rok 2015, bude tento bod zpracován v samostatném elaborátu a předložen k administrátorce projektu. 14

15 F. Resumé Ve čtvrtém roce řešení projektu jsou dokončovány všechny předpokládané cíle. V rámci plánovaných úkolů jsou dokončovány vzorové obnovy kvádrového zdiva kostela ve Vižňově a v Srbči a I. etapa obnovy Novomlýnské vodárenské věže. V průběhu letošního roku řešení projektu byl dokončen text metodiky a památkového postupu. Proběhlo jejich posouzení oponenty a výsledné verze byly předány na MK ČR. V probíhajících měsících probíhá dokončení realizace a vyhodnocení výsledků praktických zkoušek horninových vzorků v laboratoři a ze zkušebních bloků kamene. Výstupy projektu byly prezentovány na zahraničních i domácích odborných konferencích a workshopech a publikovány v odborném tisku. K veškerým aktivitám existuje rozsáhlá fotodokumentace, která je k dispozici u jednotlivých řešitelů. 15

16 G. Přílohy G1 Srbeč, kostel sv. Jakuba, restaurátorský průzkum a návrh G2 Praha, Novomlýnská věž, I. etapa, restaurátorská zpráva G3 Lapidarius, zkušební bloky, CT skeny vzorků, zpráva G4 Seminář Kámen a vápno G5 Certificate of Chairman (Chamra, Kovářová) 16