Semináře na půdě ČVUT přinášejí nové poznatky v oblasti ocelových, dřevěných a skleněných konstrukcí

Týden oceli, dřeva a skla se koná každoročně v březnových dnech. Oblast ocelových konstrukcí je tradičně zastoupena profesory Ryjáčkem, Janderou a Waldem. O dřevěných konstrukcích referuje docent Kuklík; novinky v normalizaci lešení představuje docent Dolejš a oblast skla zastupuje (též tradičně) profesorka Eliášová. Přednášející jsou pedagogové ČVUT a ve většině případů i členové evropských komisí pro eurokódy. Předmětem jejich zájmu je sdělit odborné veřejnosti a studentům novinky v normalizaci konstrukcí a seznámit je s novými částmi eurokódů, a to včetně návrhových výpočtů. V letošním roce převládalo téma prodloužení životnosti konstrukcí a konstrukčních prvků a jejich opětovné použití. Technické dny se více zaměřily na praxi, vystupovali zde více specialisté z oblasti materiálů, aby ukázali pestrost své práce v oblasti výzkumu, projekce, výroby, recyklace a realizace staveb. Jejich úkolem je motivovat studenty a hledat nové talenty pro tuzemské i zahraniční firmy.

Foto: Fakulta stavební ČVUT v Praze, prof. Pavel Ryjáček

Mezinárodní zastoupení i domácí tvorba v celé škále oborů

„Je patrné, že stavaři jsou si vědomi významu přípravy uzavřeného cyklu stavebních komponent pro snížení dopadu stavebnictví na životní prostředí a proto se aktivně zapojují do řady aktivit v rámci národní i mezinárodní spolupráce,“ uvedl ve svém příspěvku profesor František Wald, když uváděl jeden z mnoha výzkumných projektů ČVUT a UCEEB zaměřených na podporu adaptace stavebního a demoličního průmyslu na výzvy cirkulární ekonomiky. „Ocelové stavební konstrukce se v Evropě téměř beze zbytku recyklují. Lze tedy využít stávající dodavatelské řetězce, v případě jiných materiálů je pak zapotřebí zaplnit výrobní mezery. Nelze očekávat průlomové zlepšení v samotné recyklaci, a proto je opětovné využívání logickým krokem ke snížení uhlíkové stopy materiálu. V současnosti jsou však možnosti tvorby reverzibilních spojů – tedy takových, které lze snadno rozebrat a opětovně použít – stále omezené. Právě proto se většina moderních cirkulárních stavebních systémů spoléhá na šroubované ocelové spoje, a to bez ohledu na to, jaký je primární konstrukční materiál,“ dodal s odkazem na odpolední odborný seminář s názvem Re-use ocelových hal a hodnocení ocelových, dřevěných a skleněných konstrukcí a mostů, kde byly prezentovány nejnovější poznatky z oblasti znovuvyužití konstrukcí a diagnostiky sledovaných materiálů. Inspiraci bylo možné najít i v rámci firemních prezentací.

Odborné semináře vždy doprovázejí praktické ukázky i zábavné adrenalinové hry. Tentokrát si zájemci mohli například vyzkoušet výstup a sestup z věžového pojízdného lešení v rámci soutěže Lešenářský kamzík. „Pracovní lešení se obecně používají v různých provedeních, mimo věžových volně stojících pojízdných lešení jsou to hlavně fasádní lešení, především v rámovém provedení, a dále různé typy prostorových lešení s využitím modulových systémů,“ vysvětluje docent Jakub Dolejš a ukazuje možnosti provedení. „Je třeba připomenout, že pohledy na věc mohou být rozdílné. Problém je v tom, že lešení podle platného právního rámce nepatří mezi stavební konstrukce, ale mezi tzv. vyjmenované výrobky. Znamená to, mimo jiné, že pro ně platí zvláštní normy, ať už jsou zaměřené na provedení, kontroly či samotný návrh. Na katedře ocelových a dřevěných konstrukcí probíhá průběžně náš výzkum lešenářské problematiky, v nedávných letech byly obhájeny doktorské práce zaměřené na vývoj kotevního systému pro fasádní lešení a prostorové modelování nelineárního chování lešeňových podlah. Katedra je přidruženým členem Českomoravské komory lešenářů a podílí se na práci TNK 92 – Lešení,“ dodává Jakub Dolejš a odkazuje na evropské normy pro pracovní lešení ČSN EN 12 811-1, na původní českou normou ČSN 73 8101 a všechny konstrukční evropské normy vycházejí ze základního Eurokódu (Eurokódu 0), tedy ČSN EN 1990.

Foto: Fakulta stavební ČVUT v Praze, prof. Pavel Ryjáček

Vývoj v normalizaci, diagnostika a hodnocení staveb

Z prezentací a seminářů je patrné, že ocel je stále na vrcholu, přičemž sklo a dřevo zažívají nebývalý rozmach. Sklo se ve stavebnictví využívá převážně pro lehké obvodové pláště budov, výplně zábradlí, světlíky či schodiště; můžeme se setkat i s nápaditými skleněnými obklady svislých a šikmých ploch ve vnitřním i vnějším prostředí. Toto všechno ale obnáší i jistá bezpečnostní a požární rizika. S širokým rozvojem materiálů a technologií se potom rodí nové technické standardy a upřesňují se normy. Kromě eurokódů, jimž přibývají stále nové a nové přílohy, jsou tady i tuzemské technické standardy s doporučujícím charakterem (aktuálně třeba Technický standard ČKAIT, který se zabývá návrhem skleněných prvků TS 03) a nejrůznější metodiky (aktuálně třeba metodika pro navrhování vícepodlažních dřevostaveb obsahující přehled postupů požárně bezpečnostního inženýrství).

„V současnosti je na UCEEB ČVUT v Praze ve spolupráci s GŘ HZS, PAVUS, TNK 27, FBI VŠB TUO řešen dílčí rozborový úkol České agentury pro standardizaci (ČAS) s názvem Vytvoření normativních podmínek požární bezpečnosti pro větší využití dřeva ve stavebnictví. Snažíme se maximálně využít možností, které se nabízejí v rámci evropského a mezinárodního systému požární bezpečnosti a příslušné EN a ISO normy zavedené do soustavy českých norem,“ uvedl na přednášce docent Petr Kuklík s tím, že vedle platných norem ČSN, ČSN EN a ČSN ISO je dokončena také 2. generace Eurokódu 5 pro navrhování dřevěných konstrukcí, která je nyní postoupena ke konečnému odsouhlasení.

Přednáška profesorky Martiny Eliášové se týkala diagnostiky a hodnocení skleněných konstrukcí. Seznámila přítomné s prací v rámci skupiny CEN/TC/250-SC11-WG1, jejíž je členkou za ČR, a také s postupy v ČSN EN 16612 Sklo ve stavebnictví – Stanovení únosnosti příčně zatížených tabulí skla výpočtem (2020). „Tato norma poskytuje metodu pro stanovení návrhové hodnoty pevnosti skla v ohybu a uvádí postupy pro stanovení únosnosti příčně zatížených, lineárně podepřených zasklení použitých jako výplně, tj. pro skleněné prvky zařazené do třídy následků menší než CC1,“ řekla na úvod a dále podrobněji popsala evropskou normu EN 19100, která se zabývá návrhem nosných konstrukčních prvků. Nová evropská norma se připravuje a její finální verzi lze očekávat v roce 2026. Vše je dohledatelné (i s možností komentářů a připomínkování) na internetových stránkách zástupců evropských komisí, s jistou prodlevou na stránkách České agentury pro standardizaci (ČAS) a též v databázi harmonizovaných norem.

Důležité je zmínit také projekty ADVANCE a PROGRESS, o nichž se nejčastěji v kuloárech mluvilo. Zaměřily se na zvýšení podílu opětovně využitých ocelových komponentů. To je mezi studenty velké téma. Ve svých přednáškách je často komentovali profesor František Wald a doktor Břetislav Židlický.

„Zatímco míra recyklace oceli se od roku 2000 zvýšila z 93 % na 96 %, míra opětovného využití stagnuje. Na bychom se tedy měli zaměřit? Na prodloužení životnosti konstrukčních prvků jejich opětovným použitím po jejich odstranění z původní konstrukce. Na snížení spotřeby surovin a energie v ocelářském průmyslu, a jeho celkový negativní dopad na životní prostředí. Na navrhování konstrukcí s opětovně použitými prvky a konstrukcí, které budou v budoucnu rozebrány, aby se maximalizoval potenciál opětovného využití jejich prvků a systémů,“ uvedl kromě jiného profesor Wald.

Foto: Fakulta stavební ČVUT v Praze, prof. Pavel Ryjáček

Závěrečné shrnutí a pozvání na další studentské Týdny

Je obtížné vybrat pouze několik příkladů z celé týdenní akce. Snad jenom na závěr něco o nejvzdálenějším účastníkovi: Byl to architekt a projektový manažer Yu Masuda z japonské společnosti Takenaka Corporation, který ve své přednášce vysvětlil, jakým způsobem oni využívají dřevo. Ukázal několik projektů a postěžoval si, že kvůli dřívějším přísným předpisům byla výstavba vyšších budov ze dřeva omezená, což přimělo společnost investovat značné úsilí do vývoje speciální technologie (Moen-Wood) a výsledkem pak byl protipožární vrstvený dřevěný systém pro vícepodlažní budovy. Nosné jádro tvoří lepené lamelové dřevo, kolem něj je protipožární vrstva z materiálu na bázi sádry nebo malty, jež při požáru absorbuje teplo a brání šíření ohně do jádra. Vnější povrchovou vrstvu pak tvoří dřevo, které zuhelnatí a zpomaluje přenos tepla (viz).

Důležité je zmínit i oblíbenou soutěž ve virtuálním svařování (kromě známého Lešenářského kamzíka). Studenti si vyzkoušeli svařování obalenou elektrodou MMA, svařování v ochranné atmosféře MAG a svařování neodtavující se elektrodou TIG, vše na virtuálním svařovacím simulátoru… Před Týdnem oceli, dřeva a skla na Fakultě stavební ČVUT v Praze absolvovali studenti také Týden technologií a Týden vody. „Týdny“ se již staly pravidelnou součástí akademického roku a budou se opakovat i v roce 2026.