Modulární systémy – výzva pro veřejné stavby
V současné době se mnoho obcí potýká s akutním nedostatkem mateřských škol. Stále častější volbou pro způsob jejich realizace je řešení pomocí systémů modulární výstavby. Modulární stavby by se tak i v Čechách mohly díky svým specifickým vlastnostem stát velmi výhodnou volbou pro objekty veřejných staveb obecně.
Modulární konstrukční systémy
Z hlediska typologického začlenění dle konstrukčního systému se jedná zpravidla o skeletové či rámové konstrukce. Materiálové řešení nosné konstrukce může být velmi pestré, nejčastěji se jedná o ocelové či dřevěné konstrukce. Existují však i železobetonové prefabrikované modulové stavby. Obvodové stěny jsou pak téměř bez výjimky řešeny jako lehké sendvičové konstrukce. Rozdíl oproti tradičním stavbám spočívá především v postupu výstavby. Hlavní a typickou charakteristikou tohoto stavebního systému je především vysoký stupeň prefabrikace, což znamená, že je stavba z 90 až 100 procent vyrobena mimo staveniště ve výrobním závodě. Na místě se jen spojují jednotlivé moduly a napojují se na inženýrské sítě.
Z architektonického hlediska mají modulární stavby nejčastěji tvarově jednoduchou, kubickou až minimalistickou formu. V ČR tyto stavby stále často čelí, poněkud neprávem, špatné pověsti. Je tomu tak z důvodu, že existuje mnoho případů, kdy díky velkému tlaku ze strany investora dochází ke snížení konečné ceny stavby na úkor kvality provedení konstrukčního i estetického. Ve světě jsou modulární stavby rozšířené ve velké míře například v USA, v Evropě pak především v Holandsku, ale také ve Velké Británii, Portugalsku či Francii. Zajímavými realizacemi stojícími za povšimnutí jsou například stavby školy Het 4e Gymnasium a studentských kolejí Cubic v Amsterdamu od HVDN Architecten či studentských kolejí v Utrechtu od architekta Marta de Jonga.
Nejen v zahraničí však existují realizace, u kterých bylo dosaženo velmi zdařilého kompromisu mezi prefabrikací a požadavkem na individuální, kvalitní a nadčasovou architektonickou formu. Českým příkladem tak mohou být stavby dopravního hřiště v Praze 8, mateřské školy v Dubči či objektu mobilní galerie, navržené a zrealizované společností Cubespace. Někdy se také může samotná konstrukce těchto staveb promítat do jejich výsledného architektonického designu. To se často stává u staveb zhotovených z použitých lodních kontejnerů, které tvoří specifickou podkategorii modulárních staveb. V Česku ukázky těchto staveb nenajdeme, několik z mnohých zdařilých staveb realizovaných ve světě zahrnují například studentské koleje v Le Havre od Cattani Architects, Nomádské muzeum od Šigeru Bana či lodní terminál Hafencity v Hamburku od RHW Architekten. Na architekturu z lodních kontejnerů se ve své tvorbě specializuje také německý profesor Hans Slawik z hannoverské univerzity.
Modulární stavby mají své příznivce i odpůrce, své výhody i nedostatky. Pokud odhlédneme od jejich hodnocení na základě emocí a budeme se je snažit zhodnotit racionálně, logicky zjistíme, že nelze jen tak jednoduše paušalizovat a že velmi záleží na specifickém provedení konkrétních staveb. Vždy je také potřeba zvážit, co je u každé konkrétní stavby vyžadováno z hlediska kontextu její funkce, životnosti a umístění.
Výhody prefabrikace
Princip prefabrikace v současnosti funguje prakticky ve všech průmyslových odvětvích a je tradičně využíván částečně i ve stavebnictví. Přesto se ve stavebnictví tento princip objevuje stále relativně velmi málo v porovnání s ostatními výrobními odvětvími. U nás se na prefabrikaci ve stavebnictví částečně zanevřelo a po roce 1989 se na ni díváme poněkud skepticky pod vlivem emocionální odmítavé reakce na léta prosazovanou výstavbu sídlišť z panelových domů. V poslední době však můžeme i u nás pozorovat částečný návrat k prefabrikovaným stavebním dílcům. Došlo ale k posunu nejčastěji využívaných materiálů pro konstrukce těchto dílců od železobetonu směrem k sendvičovým panelům s dřevěnou konstrukcí. Prefabrikací, automatizací a robotizací ve výstavbě se mimo jiné také hlouběji zabývá například mezinárodní organizace International Association for Automation and Robotics in Construction (I.A.A.R.C.), která zkoumá a podporuje nejrůznější inovativní postupy automatizace v projektování staveb a stavební výrobě.
Výhody prefabrikace staveb či stavebních dílců jsou zřejmé. Jedná se především o možnost kontroly technologických podmínek při výrobě dílců, která je nezávislá na klimatických podmínkách panujících v exteriéru. Velká část stavebních prací se odehrává mimo staveniště a odpadá tak negativní dopad na okolí stavby, které je vždy zatíženo nadměrnou mírou hluku, prašnosti a podobně. Dále se díky repetitivnosti jednotlivých částí zvyšují efektivita práce a časové úspory, což umožňuje částečnou či úplnou automatizaci procesu výroby co největšího množství dílců. Tato automatizace je zároveň další metou prefabrikace. Jinými slovy: snahou prefabrikace je i kvalitnější provedení a eliminace nedostatků vzniklých během procesu výstavby, a to díky vyšší míře automatizace výrobního procesu. V konečném důsledku jde tedy o snahu zefektivnit a zlevnit proces výstavby. Z ekonomických důvodů může hrát určitou roli vzdálenost místa stavby od výrobního závodu; v tom případě je potřebné, aby se určila mezní vzdálenost a zachovala se tak efektivita menších nákladů na objekt stavby a nepřevýšila je cena za transport modulových dílců. V rámci geografické rozlohy území České republiky však tento faktor vzdálenosti mezi stavbou a výrobním závodem většinou nehraje roli.
Využití pro veřejné stavby
V současnosti jsme v ČR svědky velkého boomu poptávky po využití modulárních systémů především pro stavby mateřských školek. Tento trend je vyvolán okamžitou potřebou po tomto typu staveb a tlakem na rychlé řešení nastalé situace. Podobná situace se odehrála například v Holandsku na přelomu tisíciletí, kde byl tímto způsobem řešen akutní nedostatek studentských kolejí. Hlavním důvodem pro volbu modulárního systému je pak především rychlost realizace stavby a v některých případech i cena.
Využití modulárních systémů pro veřejné stavby (a analogicky i pro některé stavby neveřejné) však skýtá velký potenciál nejen z výše uvedených důvodů. Jednou z velmi zajímavých vlastností modulárního systému, při osvíceném přístupu k návrhu s přihlédnutím k účelnosti funkce veřejného objektu, může být především relativně jednoduchá adaptovatelnost stavby pro novou funkci. Toto je velmi aktuální právě v současnosti, kdy je zvýšená poptávka po mateřských školách. Jedná se ale s největší pravděpodobností pouze o přechodný demografický jev reflektující momentální stav populace a během několika let následně nastane obdobně zvýšená poptávka po jiném specifickém typu veřejných staveb. V blízké budoucnosti tak nejspíše vznikne akutní potřeba a zvýšená poptávka po objektech základních škol, domovů pro seniory či studentských kolejí.
Další praktickou vlastností, charakteristickou pro modulární stavby, je jejich přemístitelnost. I toto se může stát velkou výhodou právě u veřejných staveb. Reálně je tak možné, aby stavbu, která již splnila svůj účel na daném místě, prodal majitel dalšímu zájemci, který v daném momentě řeší akutní potřebu jiného typu objektu. Opět je nutné ihned od počátku plánování stavby vnímat širší souvislosti, projevit snahu o co nejkoncepčnější řešení a soustředit se na úzkou součinnost mezi architektem, projektantem a investorem. Jen tak lze nalézt řešení, jež kombinuje zajímavé architektonické ztvárnění objektu v návaznosti na rozměry modulů a provedení konstrukčních detailů tak, aby zároveň co nejefektivněji splňovalo požadavek na jednoduchou rozebíratelnost a transportovatelnost.
Lukáš Peták
Autor je spolupracovníkem ateliéru Cubespace a doktorandem na katedře architektury FSv ČVUT v Praze.
Článok bol uverejnený v časopise ASB.
