ISSN 1898-7168

MONOGRAFIA

SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

KOŒCIÓ£ PW. ŒW. JERZEGO

OSTROPA

NR 1( II ) 2008

Redaktor Monografii: prof. dr hab. inİ. Stanisãaw MAJEWSKI Sekretarz Monografii: dr inİ. Antonina įABA Redaktor techniczny: mgr inİ. Dominik WOJEWÓDKA Adres Redakcji: Redakcja Monografii SPOTKANIE Z ZABYTKIEM Wydziaã Budownictwa Politechniki ģlĈskiej 44-100 GLIWICE, ul. Akademicka 5 [email protected] Monografia udostčpniona jest na stronie http://kaproc.rb.polsl.pl/spotkanie/index.html Recenzenci Monografii 1(II) 2008: ARCHITEKTURA Dr hab. inİ. arch. Agata ZACHARIASZ, Politechnika Krakowska BUDOWNICTWO - fizyka budowli Prof. dr hab. inİ. Piotr KLEMM, Politechnika âódzka - konstrukcje Dr hab. inİ. Jerzy JASIEĘKO – prof. nzw. w Politechnice Wrocãawskiej Dr hab. Inİ. Jarosãaw Z. MIRSKI - prof. nzw. w Politechnice ģwičtokrzyskiej - korozja biologiczna Prof. dr hab. Alicja STRZELCZYK, Uniwersytet M. Kopernika w Toruniu Prof. dr hab. inİ. Wojciech SKOWROĘSKI, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocãawiu INįYNIERIA SANITARNA Dr hab. inİ. Marian KWIETNIEWSKI - prof. nzw. w Politechnice Warszawskiej OCHRONA I OPIEKA NAD ZABYTKAMI Prof. przew. kwal. II Bogumiãa ROUBA, Uniwersytet M. Kopernika w Toruniu

Projekt okãadki: A. įaba Wykorzystano zdjčcia J. Gaãaszka przedstawiajĈce gãówkč anioãka w czasie oczyszczania Oprawa i druk: D&D Sp. z o.o. 44-100 Gliwice, ul. Moniuszki 6

SPIS TREģCI ARCHITEKTURA Krzysztof M. ROSTAĘSKI

ZAâOįENIE KOMPOZYCYJNE ZIELENI WOKÓâ KOģCIOâA PW. ģW. JERZEGO W OSTROPIE

9

COMPOSITION OF THE GREEN ELEMENTS AROUND ST GEORGE CHURCH IN OSTROPA BUDOWNICTWO - fizyka budowli Artur NOWOģWIAT Leszek DULAK Rafaã įUCHOWSKI

OCENA PARAMETRÓW AKUSTYCZNYCH KOģCIOâA ZABYTKOWEGO PW. ģW. JEZREGO W OSTROPIE CZ. I

17

ACOUSTIC PARAMETERS ESTIMATION OF HISTORIC ST. GEORGE CHURCH IN OSTROPA Artur NOWOģWIAT Leszek DULAK Rafaã įUCHOWSKI

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW AKUSTYCZNYCH KOģCIOâA ZABYTKOWEGO W OSTROPIE ZE WZGLČDU NA ODBIÓR DĭWIČKU MUZYCZNEGO I SâOWNEGO CZ.II

25

ACOUSTIC PARAMETERS OPTIMIZATION OF HISTORIC CHURCH IN OSTROPA IN RESPECT TO RECEPTION MUSICAL AND VERBAL SOUND - konstrukcje Marcin GÓRSKI Rafaã KRZYWOĘ Szymon DAWCZYĘSKI

TECHNICZNE MOįLIWOģCI ODBUDOWY ZABYTKOWEGO MURU WOKÓâ KOģCIOâA W OSTROPIE TECHNICAL POSSIBILITIES OF THE RECNSTRUCTION OF HISTORICAL WALL SURROUNDING CHURCH IN OSTROPA

3

33

Jacek HULIMKA

ZACHOWANIE STATYCZNE ZEWNČTRZNEJ KONSTRUKCJI NOģNEJ NAWY GâÓWNEJ KOģCIOâA ģW. JERZEGO W GLIWICACH OSTROPIE

41

STATIC BEHAVIOUR OF EXTERNAL STRUCTURE OF THE NAVE OF ST. GEORGE CHURCH IN OSTROPA Jacek HULIMKA

STAN PRZEDAWARYJNY ģCIAN I SKLEPIEĘ ZAKRYSTII KOģCIOâA ģW. JERZEGO W GLIWICACH OSTROPIE

51

PRE-FAILURE STATE OF WALLS AND VAULTS IN SACRISTY OF ST. GEORGE CHURCH IN GLIWICE OSTROPA Piotr DUDZIK

STROPY W ZABYTKOWYCH KOģCIOâACH TYPU ģLćSKIEGO

59

CEILING IN ANTIQUE WOOD CHURCHES MAKE IN SILESIAN’S TYPE - korozja biologiczna Jan Antoni RUBIN Sabina JASIULEK

DESTRUKCYJNY WPâYW CZYNNIKÓW BIOTYCZNYCH NA DREWNIANć KONSTRUKCJČ ZABYTKOWEGO KOģCIOâA PW. ģW. JERZEGO W OSTROPIE

69

DESTRUCTIVE IMPACT OF BIOTIC FACTORS ON WOODEN CONSTRUCTION OF THE MONUMENTAL ST.GEORGE’S CHURCH IN OSTROPA Jerzy ROįAĘSKI

DEZYNSEKCJA DREWNA WYROBIONEGO COMBATING OF WOODBORERS

4

77

INįYNIERIA SANITARNA Grzegorz ģCIERANKA

INSTALACJE SANITARNE W OBIEKTACH ZABYTKOWYCH

85

PIPELINE INSTALLATIONS IN HISTORIC STRUCTURES OCHRONA I OPIEKA NAD ZABYTKAMI Krzysztof GERLIC

DREWNIANY ZABYTKOWY KOģCIÓâ W PARAFII W ASPEKCIE OCHRONY PRZECIWPOįAROWEJ WOODEN HISTORICAL CHURCH WITHIN PARISH IN THE ASPECT OF FIRE PROTECTION

5

93

6

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008

Monografič SPOTKANIE Z ZABYTKIEM zaplanowano jako kwartalnik, w którym publikowane bčdĈ prace poĤwičcone interdyscyplinarnym badaniom prowadzonym w wybranych zabytkowych obiektach architektonicznych. Celem badaę jest pomoc w utrzymaniu tych obiektów. Monografia bčdzie prezentowaþ wyniki prac prowadzonych w jednym obiekcie. Wydawca ma nadziejč, İe rozwiĈzywanie problemów w wybranym zabytku przez zespoãy interdyscyplinarne pomoİe w szeroko rozumianym utrzymaniu obiektów zabytkowych. RównoczeĤnie liczymy na to, İe Monografia bčdzie interdyscyplinarnym forum dyskusyjnym poĤwičconym ochronie zabytków architektonicznych, poradnikiem dla uİytkowników takich obiektów i studentów, którzy w przyszãoĤci bčdĈ pracowaþ w obiektach zabytkowych i objčtych ochronĈ konserwatorskĈ. W zeszycie 1(II)2008 Monografii opublikujemy artykuãy zwiĈzane z badaniami prowadzonymi w koĤciele pw. Ĥw. Jerzego w Ostropie. Ten pičkny zabytek wymaga interwencji specjalistów z wielu dziedzin. W zwiĈzku ze zãym stanem technicznym obiektu uwaİamy za sprawč najistotniejszĈ zabezpieczenie jego konstrukcji. Mamy nadzieje, İe rozwiĈzania zaproponowane w artykuãach pomogĈ uratowaþ obiekt. ChcieliĤmy serdecznie podzičkowaþ za pomoc udzielonĈ w prowadzeniu badaę mieszkaęcom Ostropy oraz proboszczowi parafii ostropskiej ksičdzu mgr Józefowi KARZE. W drugim etapie prac w koĤciele konieczne jest przygotowanie programu konserwatorskiego. Materiaãy przygotowane do dyskusji nad tym programem umieszczono w elektronicznym suplemencie do zeszytu 1 (II) 2008. Za pomoc w przygotowaniu tych materiaãów dzičkujemy konserwatorowi zabytków mgr Janowi GAâASZKOWI z Muzeum w Pszczynie i mgr Irenie KONTNEJ z Urzčdu ģlĈskiego Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków w Katowicach. Mamy nadziejč, İe zainteresujemy Szanownych Czytelników sprawĈ uratowania koĤcioãa pw. Ĥw. Jerzego w Ostropie. Zapraszamy do publikowania kolejnych artykuãów o koĤciele ostropskim w elektronicznym suplemencie naszego wydawnictwa.

Zapraszamy do dyskusji i wspóãpracy Redakcja monografii SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

7

8

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Krzysztof M. ROSTAēSKI1 Katedra Urbanistyki i Planowania Przestrzennego, Politechnika ĝląska, Gliwice

ZAàOĩENIE KOMPOZYCYJNE ZIELENI WOKÓà KOĝCIOàA PW. ĝW. JERZEGO W OSTROPIE Streszczenie. Artykuá przedstawia analizĊ wartoĞci zieleni zastanej wokóá koĞcioáa pw. Ğw. Jerzego w Ostropie. Oceniono jej wartoĞü przyrodniczą i kompozycyjną. Ukáad kompozycyjny i stan jego zachowania analizowany jest w porównaniu do przykáadowych innych obiektów o podobnym charakterze - w Graboszycach, Barwaádzie i Koprzywnicy. Drzewa rosnące wzdáuĪ ogrodzenia są w wieku okoáo 150 i 90 lat. Są zdrowe, jednak ze wzglĊdu na swoją wielkoĞü stwarzają pewne zagroĪenie podczas silnych wiatrów. Podano warunki, jakie naleĪy speániü przy renowacji koĞcioáa, by zachowaü zastany drzewostan, w tym konieczne odlegáoĞci i zabezpieczenia. Przy rewaloryzacji naleĪy rozwaĪyü moĪliwoĞü dosadzenia máodych drzew wzdáuĪ ogrodzenia. Sáowa kluczowe: zieleĔ, kompozycja, rewaloryzacja.

COMPOSITION OF THE GREEN ELEMENTS AROUND ST GEORGE CHURCH IN OSTROPA Summary. The article is presenting analysis of the green elements on the area around St George church in Ostropa. There was assessed its natural and composition valour. The composition was compared to similar in Graboszyce, Barwald and Koprzywnica. Trees growing along the border wall are about 150 and 90 years old. Are healthy but can bring some danger in the case of strong wind because of their size. There were given conditions for area re-constructions being safe for the trees. Some new plantations along the wall should be taken under considerations. Key words: green elements, composition, reconstruction.

1. Wprowadzenie Prace nad rewaloryzacją koĞcioáa Ğw. Jerzego w Ostropie wymagają rozpatrzenia roli zieleni w jego otoczeniu. ZieleĔ ta, na pierwszy rzut oka nie wydaje siĊ ciekawa. Kilka drzew przy ogrodzeniu i powierzchnia trawnika pomiĊdzy murem a budynkiem koĞcioáa. Jest to jednak ukáad charakterystyczny dla maáych zaáoĪeĔ sakralnych, którego historia siĊga Ğrednio1

Dr inĪ. arch., Wydziaá Architektury Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 7, tel.: 032 237 23 58, e-mail: [email protected]

Krzysztof M. ROSTAĘSKI wiecza. Brak drzew w tym zaáoĪeniu zuboĪyáby go w sposób znaczący. Zastanowienia wymaga równieĪ rola trawnika i sposób jego zagospodarowania. Kwestią jest moĪliwoĞü lokalizowania tu obiektów budowlanych i ich wpáyw na historyczną wiernoĞü dla ukáadu kompozycyjnego. Problemem wymagającym rozwiązania jest równieĪ sposób rekonstrukcji muru, szczególnie w pobliĪu korzeni drzew. Kwestią decyzji projektowej jest dosadzenie máodych drzew w pobliĪu muru.

2. Metody Teren opracowania stanowi otoczenie koĞcioáa pw. Ğw. Jerzego w Ostropie, wraz z murem okalającym zaáoĪenie i jego najbliĪszym sąsiedztwem. Analizy drzew prowadzono w oparciu o inwentaryzacjĊ, a w tym pomiary pierĞnicy (obwód na wysokoĞci 130 cm ponad poziomem terenu), szerokoĞci korony, wysokoĞci drzewa i jego stanu zdrowotnego. Stan zdrowotny okreĞlono korzystając z pracy Marka Siewniaka [Siewniak -]. Na podstawie pierĞnic obliczono przeciĊtną ĞrednicĊ drzewa. Korzystając z tabel Longina Majdeckiego [Majdecki -] okreĞlono przybliĪony wiek drzew. Dane te zweryfikowano korzystając z pracy Cezarego Pacyniaka [Pacyniak 1992]. Ukáad kompozycyjny zaáoĪenia porównano z wybranymi przykáadami podobnych obiektów z wáasnych obserwacji i z literatury. Wymagania konserwatorskie dotyczące moĪliwoĞci budowy muru w pobliĪu drzew opracowano na podstawie prac dendrologicznych i konserwatorskich [Leonard i Wolski, 2005], [Majdecki, 1993].

3. Walor przyrodniczy zieleni zastanej Drzewa rosnące w terenie opracowania to w znacznej mierze gatunki rodzime: jesion wyniosáy (Fraxinus excelsior), lipa drobnolistna (Tilia cordata) i wiąz szypuákowy (Ulmus laevis). Przy dawnej bramie posadzono zadomowione u nas kasztanowce pospolite (Aesculus hippocastanum). Wszystkie drzewa są w dobrym stanie zdrowotnym, jedynie wiąz ma pojedyncze suche gaáĊzie. Kasztanowce mają niewielkie próchniejące dziuple w miejscach ran po usuniĊtych gaáĊziach. Brzegi tych dziupli są zabliĨnione. Na jednym kasztanowcu i lipie wystĊpuje jemioáa. Jest tu po kilka osobników na kaĪdym drzewie. Brak suchych gaáĊzi sugeruje wstĊpny stan zaatakowania. NaleĪaáoby rozwaĪyü potrzebĊ usuniĊcia z nich jemioáy. Wiąz ma guzowatoĞü pnia. Caáy jego pieĔ pokryty jest odrostami, które naleĪaáoby usunąü dla uzyskania lepszego efektu wizualnego. Odrosty te mogą teĪ utrudniaü ruch w pobliĪu pnia. W koronach drzew brak jest posuszu, jednak wielkoĞü drzew sprawia, Īe mogą one gro-

10

Zaãoİenie kompozycyjne zieleni….

1(II) 2008

ziü áamaniem gaáĊzi w czasie silnych wiatrów. Teren wewnątrz ogrodzenia jest podniesiony w stosunku do otoczenia. Powoduje to odsáoniĊcie korzeni w miejscach, gdzie mur ulegá zniszczeniu. Podsumowując moĪna stwierdziü, Īe zastane tu drzewa mają znaczną wartoĞü przyrodniczą. WartoĞü ta wynika miĊdzy innymi z zachowania formy koron i dobrego stanu zdrowotnego.

ĝrednica korony (crown diameter) [m]

WysokoĞü (height) [m]

PrzybliĪony wiek (age) [l]

PromieĔ strefy zagroĪenia korzeni (radius of root threat zone) [m]

Gatunek

PierĞnica (DBH) [cm]

Lp.

1.

Kasztanowiec pospolity Aesculus hippocastanum

233

10

16

85

4,6

2.

Kasztanowiec pospolity Aesculus hippocastanum

312

12

17

115

6,2

3.

Jesion wyniosáy Fraxinus excelsior Wiąz szypuákowy Ulmus laevis

281

20

18

150

5,6

366

19

17

140

7,4

5.

Jesion wyniosáy Fraxinus excelsior

357

14

16

150

7,2

6.

Jesion wyniosáy Fraxinus excelsior Jesion wyniosáy Fraxinus excelsior Lipa drobnolistna Tilia cordata

299

25

18

150

6,0

171,166

14

14

90

5,6

311

12

22

90

6,2

4.

7. 8.

Uwagi (comments)

zabliĨniona rana pnia od ognia, próchniejąca maáa dziupla, jemioáa zabliĨnione rany pnia, próchniejące maáe dziuple, po czĊĞciowej redukcji konarów

pojedyncze suche gaáĊzie, guzowatoĞü, odrosty z pnia dwa zroĞniĊte pnie ok. 90 cm pierĞnicy

dwa pnie zroĞniĊte u podstawy dwa zroĞniĊte pnie ok.55 cm pierĞnicy kaĪdy, jemioáa

Tablica 1. Zestawienie drzew zastanych na terenie opracowania. Chart 1. List of the trees existing on area concerned.

11

Krzysztof M. ROSTAĘSKI

4. Walor kompozycyjny zieleni zastanej Ukáad kompozycyjny drzew wokóá koĞcioáa pw. Ğw. Jerzego nie wyróĪnia siĊ szczególnie na tle innych, podobnych obiektów. Jest on charakterystyczny dla maáych zaáoĪeĔ sakralnych, a jego historia siĊga Ğredniowiecza. W centrum zaáoĪenia znajdowaá siĊ koĞcióá, wokóá niego zlokalizowany byá cmentarz, a caáoĞü otoczona byáa murem, lub innym ogrodzeniem. Teren cmentarza zmieniá siĊ z biegiem czasu na trawnik. Nie próbuje siĊ go zabudowywaü z szacunku dla prochów pochowanych tu ludzi. Pojawiają siĊ tu jednak czasem kaplice, figury ĞwiĊtych, krzyĪe, dawne nagrobki, grota Matki Boskiej czy elementy drogi krzyĪowej. CaáoĞü zaáoĪenia znajduje siĊ na wzniesieniu, którego krawĊdĨ stanowi mur lub jego Ğlad. KoĞcióá jest dobrze wyeksponowany w swoim najbliĪszym sąsiedztwie, choü z wiĊkszej odlegáoĞci widaü jedynie jego wieĪe i korony drzew. Powodem jest tu zwarta zabudowa mieszkaniowa wokóá. Korony drzew z kaĪdego ujĊcia podnoszą wartoĞü estetyczną widoku na koĞcióá.

Rys. 1. Ostropa - rzut obiektu, K. M. RostaĔski. Fig. 1. Ostropa – plan, K. M. RostaĔski. W BaĔskiej Bystrzycy na Sáowacji, w 2006 roku w trakcie prac budowlanych na rynku w pobliĪu koĞcioáa, z ziemi wydobytej z wykopu odsiano kilka metrów szeĞciennych ludzkich koĞci. Daje to wyobraĪenie o charakterze takich miejsc. Drzewa sadzone wzdáuĪ ogrodzenia dawaáy cieĔ i chroniáy budynek koĞcioáa przed wiatrem. MoĪliwe, Īe zielone korony drzew

12

Zaãoİenie kompozycyjne zieleni….

1(II) 2008

z duĪą iloĞcią soczystych liĞci mogáy teĪ, w pewnym sensie, chroniü budynek przed poĪarem. Czasem miejsce wejĞcia na teren koĞcielny bywaáo akcentowane. Tak jest wáaĞnie w Ostropie, gdzie po obu stronach bramy wejĞciowej posadzono kasztanowce. Z zastanego tu ukáadudrzew nie moĪna wywnioskowaü, czy istniaáa symetria ich sadzenia wzglĊdem osi koĞcioáa. Tym niemniej nie jest ona wykluczona.

Fot. 1. Koprzywnica, K. M. RostaĔski. Photo 1. Koprzywnica, K. M. RostaĔski. Gerard Cioáek przedstawia plan parku w Kluczewsku, gdzie wedáug stanu z XVIII wieku widaü koĞcióá otoczony wieĔcem drzew wzdáuĪ ogrodzenia [Cioáek 1978]. Podobny ukáad kompozycyjny wokóá koĞcioáa widaü na planie ogrodu dworskiego w Zbyszycach, wedáug stanu z 1846 roku [Cioáek 1978]. WyraĨny wieniec z drzew otacza równieĪ koĞcióá na Podgórzu w Krakowie [Bogdanowski 2000]. Na terenie pomiĊdzy koĞcioáem a ogrodzeniem w Koprzywnicy zachowaáy siĊ figury ĞwiĊtych i nagrobek w ksztaácie krzyĪa. CaáoĞü jest obecnie trawnikiem przeciĊtym aleją prowadzącą od bramy do drzwi koĞcioáa i innymi ĞcieĪkami. WzdáuĪ ogrodzenia widoczne są niektóre, pozostaáe tu jeszcze drzewa. Wiele drzew zostaáo

13

Krzysztof M. ROSTAĘSKI juĪ jednak wyciĊtych. Te, które pozostawiono mają szerokie, ksztaátne korony, atrakcyjne estetycznie. Brak tu drzew o znieksztaáconych, zredukowanych koronach.

Fot. 2. Barwaád, K. M. RostaĔski. Photo 2. Barwaád, K. M. RostaĔski. WzdáuĪ ogrodzenia koĞcioáa w Barwaádzie pozostawiono niektóre drzewa, lecz zredukowano znacznie ich korony. WiĊkszoĞü starych lip jednak usuniĊto, ze wzglĊdu na zagroĪenie jakie stwarzaáy dla ludzi i dachu koĞcioáa. Lipy o silnie zredukowanych koronach nie są atrakcyjne. Byü moĪe odbudują swoje korony, ale trudno powiedzieü czy nastąpi to zanim wypróchnieją ich pnie. Sam ukáad kompozycyjny straciá równieĪ na wartoĞci ze wzglĊdu na brak wielu drzew i utratĊ czytelnoĞci. W Graboszycach usuniĊto wszystkie drzewa z terenu wewnątrz ogrodzenia. Pozostawiono jedynie niektóre, rosnące na zewnątrz. Te pozostawione mają zachowany áadny ksztaát koron, niestety zagroĪenia, jakie mogą powodowaü są wciąĪ realne. Przy decyzji dotyczącej zachowania lub usuniĊcia starych drzew naleĪy zawsze rozwaĪyü, co traktujemy jako wiĊkszą wartoĞü. Ukáad kompozycyjny czy okazaáoĞü samych drzew. Dobrze jest, gdy moĪna te wartoĞci z sobą pogodziü, czĊsto jednak nie jest to moĪliwe. Wtedy uzyskany efekt bywa uáomny.

14

Zaãoİenie kompozycyjne zieleni….

1(II) 2008

5. Wymagania zieleni dotyczące rekonstrukcji muru Drzewa rosnące wzdáuĪ muru wymagają zachowania odpowiednich zasad prowadzenia prac budowlanych w ich sąsiedztwie. System korzeniowy drzew rozwija siĊ szeroko. Dla prac budowlanych szczególne znaczenie ma strefa wokóá drzewa, w której znajduje siĊ zasadnicza, niezbĊdna objĊtoĞü bryáy korzeniowej. Przyjmuje siĊ, Īe jest to strefa o promieniu równym podwójnemu obwodowi pnia na wysokoĞci 130 cm [Leonard i Wolski 2005]. Dla drzewa o pierĞnicy 300 cm, promieĔ tej strefy wynosi 6,0 m. Dla drzew rosnących w terenie opracowania wskazano odpowiednie promienie zasiĊgu tych stref (tablica 1). W strefach tych fundamenty odbudowywanego ogrodzenia powinny byü punktowe, by wyrządziü jak najmniejsze szkody w bryle korzeniowej. PomiĊdzy nowym murem a terenem w tych strefach (teren od strony drzew jest podniesiony wzglĊdem terenu po przeciwnej stronie ogrodzenia) naleĪy zaáoĪyü drenaĪ Īwirowy. W trakcie prac przy wykopach w tych strefach naleĪy odkryte korzenie drzew osáoniü folią i miejsca te podlewaü tak, aby uniknąü przesuszenia i obumarcia tych korzeni.

Fot. 3. Ostropa - koĞcióá pw. Ğw. Jerzego, K. M. RostaĔski. Photo 4. Ostropa - St. George Church, K. M. RostaĔski.

15

Krzysztof M. ROSTAĘSKI

6. Podsumowanie Trzeba przyznaü, Īe autor artykuáu nie spotkaá zaáoĪenia o podobnym charakterze, w którym dosadzano by máode drzewa. W Ostropie wyraĨnie sadzono drzewa okoáo 90 i 150 lat temu. Byáy to, wiĊc celowe uzupeánienia lub wymiana drzewostanu. W projekcie rewaloryzacji zaáoĪenia naleĪy powróciü do tej praktyki tak, aby zachowaü ciągáoĞü istnienia wieĔca z drzew. Konieczne jest jednak dosadzanie drzew w rozstawie, który zapewni wáaĞciwą ekspozycjĊ obiektu. Nie naleĪy doprowadziü do sytuacji, w której zasáoni siĊ bryáĊ koĞcioáa. NaleĪy rozwaĪyü czy drzewa stare, zagraĪające budynkowi koĞcioáa i przechodniom naleĪy zachowaü. RozwaĪenia wymaga skutecznoĞü redukcji koron i moĪliwoĞü ich odbudowy. Stan zdrowotny drzew powinien byü brany pod uwagĊ, jako czynnik decydujący. W chwili obecnej wszystkie zastane tu drzewa są w dobrej kondycji. Zachodziü moĪe, zatem koniecznoĞü ubezpieczenia wáaĞciciela obiektu od nastĊpstw nieszczĊĞliwych wypadków, spowodowanych obáamywaniem siĊ gaáĊzi oraz szczególna uwaga przechodniów w okresach silnych wiatrów. Byü moĪe naleĪaáoby ustawiü tablice ostrzegające. W trakcie prac budowlanych konieczne jest zminimalizowanie ingerencji w systemy korzeniowe drzew.

Bibliografia BOGDANOWSKI J. 2000. Polskie ogrody ozdobne. Warszawa: Arkady, 2000, ISBN 83-2133990-5. CHACHULSKI Z. 2000. Chirurgia i pielĊgnacja drzew. Józefów-Michalin: Legraf, 2000, ISDN 83-91482-60-X. CIOàEK G. 1978. Ogrody polskie. Warszawa: Arkady, 1978, ISBN 9788389725523. LENARD E. i WOLSKI K. 2005. PielĊgnacja drzew i krzewów ozdobnych. Wrocáaw: Wydawnictwo Akademii Rolniczej we Wrocáawiu, 2005, ISBN 83-89189-64-X. MAJDECKI L. (-). Tabela okreĞlania wieku drzew wg pierĞnicy. Warszawa: rĊkopis. MAJDECKI L. 1993. Ochrona i konserwacja zabytkowych zaáoĪeĔ ogrodowych. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1993, ISBN 83-01-10825-8. PACYNIAK C. 1992. Najstarsze drzewa w Polsce. Warszawa: Wydawnictwo PTTK „Kraj”, 1992, ISBN 83-7005-199-5. ROSTAēSKI K. i RostaĔski K.M. 2003. Drzewa i krzewy, atlas i klucz. Krzeszowice: Kubajak, 2003, ISBN 83-87971-12-X. SIEWNIAK M. (-). PielĊgnowanie drzew ozdobnych. Kluczbork: MiĊdzynarodowe Towarzystwo Uprawy i Ochrony Drzew. Recenzent: dr hab. inĪ. arch. Agata ZACHARIASZ, Politechnika Krakowska

16

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Artur NOWOĝWIAT1, Leszek DULAK2, Rafaá ĩUCHOWSKI3 Katedra Procesów Budowlanych, Politechnika ĝląska, Gliwice

OCENA PARAMETRÓW AKUSTYCZNYCH KOĝCIOàA ZABYTKOWEGO PW. ĝW. JEZREGO W OSTROPIE CZ. I Streszczenie. Badany koĞcióá pw. Ğw. Jerzego ma speániaü funkcje związane z dziaáalnoĞcią kulturalną prowadzoną w jego wnĊtrzu. Z tego powodu powinien posiadaü odpowiednie wáaĞciwoĞci akustyczne. W artykule dokonano analizy wáaĞciwoĞci akustycznych tego obiektu. W Ğwiątyni dokonano pomiaru podstawowego parametru – czasu pogáosu. NastĊpnie wyznaczono podstawowe parametry akustyczne takie jak: wskaĨnik zrozumiaáoĞci mowy STI, wskaĨnik wyrazistoĞci czy stosunek basów. Na tej podstawie dokonano oceny akustycznej badanego pomieszczenia i sklasyfikowano je pod kątem przydatnoĞci dla celów kulturalnych. Sáowa kluczowe: czas pogáosu, wskaĨnik zrozumiaáoĞci , wskaĨnik wyrazistoĞci

ACOUSTIC PARAMETERS ESTIMATION OF HISTORIC ST. GEORGE CHURCH IN OSTROPA Summary. Analised St. George church and its interior ought to serve as a cultural object. Wherefore it should be characterized by adequate acoustic parameters. This study introduces analysis of acoustic parameters of object mentioned above. We made measurement of basic parameter of this temple– Reverberation Time. Next we calculated Speech Transmission Index STI, definition index D50 or Clarity Index C80 and bass ratio. This permited to do acoustic estimation of investigated object and classified it according to usability of work as a cultural centre. Key words: Reverberation Time, Speech Transsmision Index, Definotion.

1. Wprowadzenie Propagacja dĨwiĊku w pomieszczeniach zamkniĊtych zaleĪy od wymiarów i ksztaátu pomieszczenia, jak równieĪ od rodzaju ograniczających powierzchni oraz przedmiotów znajdujących siĊ w pomieszczeniu. Wyszczególnione czynniki mają duĪy wpáyw na rozkáad pozio1

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5/p. 1L, tel.: 032 2372878, e-mail: [email protected]

2

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5/p. 1L, tel.: 032 2372878, e-mail: [email protected]

3

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5/p. 1L, tel.: 032 2372878, e-mail: [email protected]

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI mu ciĞnienia akustycznego w pomieszczeniu oraz na szybkoĞü zanikania energii dĨwiĊkowej po wyáączeniu Ĩródáa dĨwiĊku. Przewidywanie wáaĞciwoĞci akustycznych pomieszczeĔ podczas ich projektowania wymaga okreĞlenia ww. cech rozkáadu ciĞnienia akustycznego dla danego ksztaátu pomieszczenia i ukáadu materiaáów odbijających i pocháaniających dĨwiĊk. Do tego celu sáuĪą trzy metody analizy pola akustycznego w pomieszczeniach: falowa, geometryczna i statystyczna. OcenĊ akustyczną omawianego pomieszczenia w tej pracy oparto na metodzie statystycznej, u której podstaw leĪy zaáoĪenie, Īe w pomieszczeniu istnieje izotropowe, stacjonarne pole akustyczne. Oznacza to, Īe do kaĪdego punktu pomieszczenia docierają fale o fazach przypadkowych i mocach równomiernie rozáoĪonych w peánym kącie bryáowym wokóá tego punktu oraz, Īe dĨwiĊk istniejący w pomieszczeniu nie ulega zmianom w czasie. Po wyáączeniu Ĩródáa nastĊpuje zjawisko zanikania dĨwiĊku, pozwalającego okreĞliü czas pogáosu. Od czasu pogáosu zaleĪą takie parametry okreĞlające akustykĊ pomieszczenia jak: 1. wskaĨnik zrozumiaáoĞci mowy STI, 2. wskaĨnik wyrazistoĞci D50, 3. klarownoĞü C80, 4. stosunek basów BR, W tej pracy dokonano oceny akustycznej pomieszczenia za pomocą wszystkich wyĪej wymienionych parametrów.

2. Charakterystyka badanego pomieszczenia Pomieszczenie, dla którego dokonujemy oceny akustycznej jest wnĊtrzem zabytkowego koĞcioáa. PoniewaĪ po renowacji tego koĞcioáa ma byü zmienione jego przeznaczenie z funkcji czysto liturgicznej na funkcjĊ kulturalną, dokonano oceny akustycznej jego wnĊtrza i na tej podstawie okreĞlono jego przydatnoĞü do projektowanego przeznaczenia. KoĞcióá ma kubaturĊ 1212,27 m3 i áączną powierzchniĊ przegród ograniczających pomieszczenie 863,5 m2. WnĊtrze pomieszczenia gáównego (przewidywanej widowni) ma ksztaát prostopadáoĞcienny, nawa ma ksztaát (w modelu uproszczającym) graniastosáupa o podstawie trapezu. WnĊtrze koĞcioáa pokazano na fotografiach 1 i 2.

18

Ocena parametrów akustycznych koĤcioãa...

1(II) 2008

Fot. 1. WnĊtrze koĞcioáa, L. Dulak. Photo 1. Interior of the church, L. Dulak.

Fot. 2. WnĊtrze koĞcioáa - widok na balkon, L. Dulak. Photo 2. Interior of the church – view of the gallery, L. Dulak.

2. Parametry akustyczne wnĊtrza W pierwszej kolejnoĞci dokonano pomiaru czasu pogáosu i wyznaczono Ğrednią wartoĞü dla badanego wnĊtrza. NastĊpnie za pomocą modeli matematycznych wyznaczono kolejne parametry opisujące akustykĊ pomieszczenia.

2.1. Pomiary czasu pogáosu Pomiary wykonano zgodnie z normą PN-EN ISO 3382: 2001. Zastosowano Ĩródáo dĨwiĊku wszechkierunkowe, w czterech ustawieniach. Pomiar czasu pogáosu wykonano metodą szumu przerywanego. PrzyjĊto normalną gĊstoĞü punktów pomiarowych: 14 poáoĪeĔ mikrofonów (9 pomieszczenie gáówne, 3 nawa, 2 empora), w przekroju podáuĪnym sali, poprzecz19

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI nym i wokóá – na balkonie; w kaĪdym punkcie pomiary wykonano trzykrotnie; wysokoĞü ustawienia mikrofonów 1,2 m nad podáogą. W pomiarach wykorzystano analizator cyfrowy SV – firmy SVANTEK . Przebiegi czasów pogáosu przedstawiono na poniĪszym rysunku (rys.1). Czas pogáosu 2,5

czas pogáosu [s]

2

1,5

1

0,5

0 63.0

125.0

250.0

500.0

1000.0

2000.0

4000.0

8000.0

czĊstotliwoĞü [Hz]

Rys. 1. Charakterystyka czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci dla czternastu punktów pomiarowych. Fig. 1. Reverberation time as a function of frequency of 14 microphone positions, Dla tak wyznaczonego czasu pogáosu wyznaczono niepewnoĞü pomiarową, która wynosi

G

0, 08 s . Wyznaczone przebiegi czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci uĞredniono i uzyskano

zmiany Ğredniego czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci (rys. 2). Czas pogáosu z zaznaczoną Ğrednią 2,5

czas pogáosu [s]

2

1,5

1

0,5

0 63.0

125.0

250.0

500.0

1000.0

2000.0

4000.0

8000.0

czĊstotliwoĞü [Hz] punkt 1

punkt 2

punkt 3

punkt 4

punkt 5

punkt 6

punkt 7

punkt 9

punkt 10

punkt 11

punkt 12

punkt 13

punkt 14

Ğrednia

punkt 8

Rys. 2. Charakterystyka Ğredniego czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci z zaznaczoną niepewnoĞcią pomiarową. Fig. 2. Average reverberation time as a function of frequency with measurement balance. 20

Ocena parametrów akustycznych koĤcioãa...

1(II) 2008

UĞrednienie czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci wymagaáo dodatkowo wyznaczenia niepewnoĞci związanej z uĞrednieniem czasu pogáosu. NiepewnoĞü ta wynosi G

0, 29 s i

zostaáa zaznaczona na powyĪszym wykresie (rys. 2). ĝredni czas pogáosu dla czĊstotliwoĞci Ğredniej 500 Hz wynosi 2,2 s.

2.2. Parametry akustyczne wnĊtrza W celu peánej oceny akustycznej pomieszczenia dokonano obliczeĔ pozostaáych parametrów akustycznych. WskaĨnik zrozumiaáoĞci mowy STI (Speech Transsmision Index) – okreĞla zrozumiaáoĞü mowy poprzez zidentyfikowanie i ocenĊ wpáywu pomieszczenia tzn. warunków w nim panujących na sygnaá dĨwiĊkowy odbierany przez sáuchaczy. W celu wyznaczenia zrozumiaáoĞci mowy moĪemy zastosowaü uproszczoną funkcjĊ [NowoĞwiat 2007]:

A ln T  B

STI gdzie A

(1)

0, 2078 , B 0, 6488 .

Zatem dla czĊstotliwoĞci Ğrodkowych wskaĨnik zrozumiaáoĞci mowy wynosi odpowiednio

0, 47 , STI 2000

STI500

0,51

(W.1)

WskaĨnik wyrazistoĞci mowy D50 – okreĞla siĊ jako stosunek energii docierającej do punktu odbioru w czasie W d 50 ms po nadaniu sygnaáu do energii caákowitej w pomieszczeniu. D50

(2)

W0 50ms WC

Uproszczona zaleĪnoĞü opisująca wyrazistoĞü: 

D50 1  e

(3)

0,69 T60

Zatem dla czĊstotliwoĞci Ğrodkowych wyrazistoĞü wynosi odpowiednio:

D500 50

0, 27 , D500 50

0,33

(W.2)

Pogorszenie wyrazistoĞci mowy AI – zdefiniowane jako: (4)

2

AIconst

§d· 0, 65 ¨ ¸ T ¨r ¸ © g¹

%

gdzie: dg – odlegáoĞü Ĩródáa od odbiorcy, rg – odlegáoĞü graniczna, T – czas pogáosu Z przybliĪonego wzoru przy zaáoĪeniu izotropowego pola moĪemy przyjąü:

21

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI 9T

AI const

(5)

%

Zatem dla Ğrednich czĊstotliwoĞci moĪemy przyjąü, wartoĞü utraty wyrazistoĞci na poziomie:

AI500 const

19,9 % , AI 2000 const

(W.3)

15, 6 %

Stosunek basów BR (Bass Ratio) – bezwymiarowy parametr okreĞlający stosunek czasów pogáosu dla niskich i Ğrednich czĊstotliwoĞci:

BR

T125  T250 T500  T1000

(6)

Zatem dla Ğrednich czĊstotliwoĞci moĪemy przyjąü:

BR

(W.4)

0,82

KlarownoĞü C80 – Parametr ten okreĞla moĪliwoĞü rozróĪnienia poszczególnych dĨwiĊ-

ków i ich Ĩródeá. Zdefiniowany jest jako stosunek energii wczesnej (do czasu 80 ms liczonego od momentu wyáączenia Ĩródáa dĨwiĊku) do energii póĨnej procesu zaniku dĨwiĊku. Granica caákowania odpowiada przypadkowi sygnaáu muzycznego. (7)

80ms

C80

³

p 2  t dt

³

p 2  t dt

0ms f

80ms

Z przybliĪonego wzoru przy zaáoĪeniu izotropowego pola moĪemy przyjąü: C80

(8)

§ 1,1 · 10 log ¨  1¸ ©T ¹

Zatem przebieg funkcji C80 w funkcji czĊstotliwoĞci dla wyników czasu pogáosu (rys. 2) przedstawia (rys. 3). klarownoĞü 4 3

klarownoĞü

2 1 0 63.0

125.0

250.0

500.0

1000.0

2000.0

4000.0

8000.0

-1 -2 -3 czĊstotliwoĞü [Hz]

Rys. 3. Przebieg klarownoĞci w funkcji czĊstotliwoĞci. Fig. 3. Clarity as a function of frequency.

22

Ocena parametrów akustycznych koĤcioãa...

1(II) 2008

2. Wnioski W celu opisu akustycznych wáasnoĞci pomieszczenia naniesiono Ğredni przebieg czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci na wykres (obszar) tolerancji projektowej czasu pogáosu w zaleĪnoĞci od czĊstotliwoĞci (rys. 4).

Rys. 4. Czas pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci na tle obszaru tolerancji projektowej czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci (1 – 2 muzyka, 1 – 3 mowa). Fig. 4. Reverberation time as a function of frequency compared with design tolerance area. 1. Jak áatwo zauwaĪyü czas pogáosu badanego wnĊtrza jest zdecydowanie za dáugi. NastĊpstwem tego jest „maáo komfortowy” odbiór dĨwiĊku sáownego i dĨwiĊku muzycznego. Co potwierdzają równieĪ pozostaáe parametry okreĞlające akustykĊ wnĊtrz. 2. WskaĨnik zrozumiaáoĞci mowy dla czĊstotliwoĞci Ğrodkowych wynosi odpowiednio

STI500

0, 47 , STI2000

0,51 , co na podstawie interpretacji [Houtgast i Steeneken

23

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI 1980] ksztaátuje zrozumiaáoĞü mowy na poziomie dostatecznym, bądĨ nawet na przeáomie ubogi/dostateczny. 3. WyrazistoĞü mowy dla czĊstotliwoĞci Ğrodkowych wynosi odpowiednio D500 50 D500 50

0, 27 ,

0,33 . Interpretacja wyrazistoĞci mówi, Īe jeĪeli wyrazistoĞü jest > 50 %, to

zrozumiaáoĞü mowy jest na poziomie wiĊkszym niĪ 70 % rozumianych gáosek. Jak áatwo zauwaĪyü tego poziomu w badanym pomieszczeniu nie osiągniĊto. 4. Utrata wyrazistoĞci wymawianych gáosek jest na poziomie AIconst

AIconst

19,9 % ,

15, 6 % . Aby osiągnąü zrozumiaáoĞü na poziomie dobrym utrata wyrazisto-

Ğci nie powinna przekroczyü 15 %, natomiast, aby otrzymaü zrozumiaáoĞü na poziomie bardzo dobrym utrata wyrazistoĞci nie powinna przekroczyü 10 %. Z osiągniĊtych poziomów AIconst moĪemy stwierdziü, iĪ zrozumiaáoĞü jest umiarkowana 5. Na podstawie rysunku 5 moĪemy zauwaĪyü, Īe prawie w caáym zakresie czĊstotliwoĞci wskaĨnik C80 przyjmuje wartoĞci ujemne, co skutkuje sáabą rozróĪnialnoĞcią dĨwiĊków i ich Ĩródeá. Skutkuje to „brakiem przyjemnoĞci” z odbioru dĨwiĊku muzycznego. Reasumując moĪemy stwierdziü, Īe czas pogáosu w pomieszczeniu jest zbyt dáugi, co skutkuje pogorszeniem wraĪeĔ akustycznych. Pozostaáe parametry wskazują na niewystarczającą zrozumiaáoĞü mowy, zbyt duĪą utratĊ wyrazistoĞci i niewystarczającą rozróĪnialnoĞci Ĩródeá dĨwiĊku, co powoduje utratĊ wraĪeĔ akustycznych z odbioru dĨwiĊku muzycznego.

Bibliografia DULAK L. i ĩUCHOWSKI R. 2003. Badania laboratoryjne izolacyjnoĞci akustycznej w warunkach zmiennej cháonnoĞci akustycznej. W: Materiaáy z XXXI Zimowej Szkoáy Zwalczania ZagroĪeĔ Wibroakustycznych, Szczyrk, 2003. DULAK L. i ĩUCHOWSKI R. 2006. Wariantowe rozwiązania budowy Ğciany drewnianej w aspekcie jej wáaĞciwoĞci akustycznych. W: IV MiĊdzynarodowe Sympozjum Technika i Architektura a Zdrowie. Gliwice, s. 83-88. HOUTGAST T. i STEENEKEN H.J.M. 1980. Predicting Speech Intelligibility in Rooms from the Modulation Transfer Function. I. General Room Acoustic. W: Acoustica, 46, 60, 1980, Praga: CTUV, s.79-82. NOWOĝWIAT A. 2007. Model logarytmiczny wyznaczania wskaĨnika zrozumiaáoĞci mowy. W: Materiaáy z konferencji Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce, tom II, àódĨ, 2007, s. 215 – 218. Recenzent: prof. dr hab. inĪ. Piotr KLEMM, Politechnika àódzka

24

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Artur NOWOĝWIAT1, Leszek DULAK2, Rafaá ĩUCHOWSKI3 Katedra Procesów Budowlanych, Politechnika ĝląska, Gliwice

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW AKUSTYCZNYCH KOĝCIOàA ZABYTKOWEGO W OSTROPIE ZE WZGLĉDU NA ODBIÓR DħWIĉKU MUZYCZNEGO I SàOWNEGO CZ. II Streszczenie. Zapewnienie dobrych wáaĞciwoĞci akustycznych w badanym obiekcie zaleĪy od zakresu „produkcji akustycznej” mającym w nim miejsce. Trudno zaprojektowaü jest pomieszczenie, które bĊdzie dobre zarówno pod wzglĊdem odsáuchu muzyki i sáowa mówionego. W artykule podjĊto próbĊ optymalizacji czasu pogáosu pod kątem komfortu odbioru zarówno dĨwiĊku sáownego jak i muzycznego. Zwrócono przy tym uwagĊ na fakt iĪ obiekt jest zabytkiem i ingerencja w jego wnĊtrze jest ograniczona. Sáowa kluczowe: czas pogáosu, wskaĨnik zrozumiaáoĞci, wskaĨnik wyrazistoĞci

ACOUSTIC PARAMETERS OPTIMIZATION OF HISTORIC CHURCH IN OSTROPA IN RESPECT TO RECEPTION MUSICAL AND VERBAL SOUND Summary. Good acoustic properties of analysed object depends on its „acoustic production”. It’s hard to design closed space with good acoustic properties to listen to music, and also to singing or talking. This study presents attempt to optimization reverberation time according to comfort of reception musical and verbal sound. It is necessary to remember about historical nature of church in Ostropa and about limited possibility of interference in its interior Key words: Reverberation Time, Speech Transsmission Index, Definotion.

1. Wprowadzenie W pomieszczeniach zamkniĊtych, w których dĨwiĊk odgrywa zasadniczą rolĊ konieczne jest stworzenie odpowiednich warunków akustycznych. MiĊdzy innymi naleĪy zapewniü od-

1

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5/p. 1L, tel.: 032 2372878, e-mail: [email protected]

2

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5/p. 1L, tel.: 032 2372878, e-mail: [email protected]

3

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5/p. 1L, tel.: 032 2372878, e-mail: [email protected]

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI powiednie warunki pogáosowe, które wynikają z zastosowanych w pomieszczeniu materiaáów i ustrojów dĨwiĊkocháonnych. Zatem w akustyce pomieszczenia poza jego ksztaátem i wielkoĞcią powaĪną rolĊ odgrywa cháonnoĞü akustyczna powierzchni wewnĊtrznych pomieszczenia i wszystkich znajdujących siĊ w nim obiektów. Pokrycie Ğcian pomieszczenia materiaáem o coraz wiĊkszym wspóáczynniku Į (pogáosowy wspóáczynnik pocháaniania dĨwiĊku) powoduje, Īe roĞnie energia fal pocháoniĊtych przez Ğciany. W rezultacie maleje moc pola akustycznego w pomieszczeniu. Zjawisko to jest szczególnie efektywne w polu pogáosowym, tj. w takiej odlegáoĞci od Ĩródáa, gdzie dominującym skáadnikiem pola są fale odbite. NaleĪy zwróciü uwagĊ, Īe cháonnoĞü akustyczna dotyczy zjawiska táumienia powierzchniowego, tj. odnosi siĊ do pocháaniania dĨwiĊku przez powierzchniĊ ograniczającą pole akustyczne. NipocháoniĊta energia powraca do pomieszczenia, niesiona przez falĊ odbitą. Inną formą táumienia jest táumienie transmisyjne, odnoszące siĊ do przenikania dĨwiĊku przez przegrodĊ. NiepocháoniĊta energia przenika przez przegrodĊ, nie powracając do pomieszczenia. Metoda statystyczna dotyczy táumienia powierzchniowego. Optymalizacja parametrów akustycznych pomieszczenia jest związana z jego jakoĞcią akustyczną. W potocznym rozumieniu, pojĊcie jakoĞci akustycznej pomieszczenia áączy siĊ z szeroko rozumianą estetyką wytworzonego w nim dĨwiĊku. Sprawia to, Īe jakoĞü akustyczną naleĪy rozpatrywaü w kontekĞcie dopasowania akustyki pomieszczenia do jego funkcji. Innej akustyki wymaga, zatem studio nagraĔ, Ğwiątynia, sala konferencyjna, kinowa, koncertowa itp. Optymalizacja rozpatrywanego w tym artykule pomieszczenia bĊdzie opieraáa siĊ na kryterium zrozumiaáoĞci mowy, brzmienia basów i klarownoĞci. A co za tym idzie na optymalizowaniu czasu pogáosu wpáywającego na wyĪej wymienione parametry ze wzglĊdu na przyszáe przeznaczenie pomieszczenia.

2. Adaptacja akustyczna sufitu Komfort akustyczny pomieszczenia moĪna ksztaátowaü na róĪne sposoby. Podstawowym rozwiązaniem jest zastosowanie odpowiedniego materiaáu na Ğcianach i suficie. W adaptacji akustycznej wnĊtrza rozpatrywanego koĞcioáa musimy braü pod uwagĊ jego rolĊ jako zabytku. W związku z tym nie moĪemy interweniowaü, w celu zwiĊkszenia cháonnoĞci akustycznej, w kaĪdą przegrodĊ ograniczającą wnĊtrze. Do dyspozycji, w celu adaptacji akustycznej, mamy sufit jako tą przegrodĊ, która juĪ w latach wspóáczesnych byáa wymieniana i nie jest elementem zabytkowym. Ponadto akustyczne wáaĞciwoĞci sufitu jako najwiĊkszej páaskiej powierzchni w pomieszczeniu odgrywa bardzo waĪną rolĊ.

26

Optymalizacja parametrów akustycznych…

1(II) 2008

Adaptacja akustyczna sufitu polega na zastosowaniu sufitowych absorpcyjnych paneli akustycznych. Nie proponujemy konkretnego materiaáu, gdyĪ zastosowanie paneli musi przejĞü akceptacjĊ konstruktora, architekta i konserwatora zabytków. Adaptacja sufitu polega, zatem na propozycji zastosowania paneli áatwo dostĊpnych na rynku, które charakteryzują siĊ przebiegiem wspóáczynnika pocháaniania dĨwiĊku w funkcji czĊstotliwoĞci zbliĪonym do pokazanego na rys. 1.

Wspóáczynnik pocháanainia dĨwiĊku

wspóáczynnik pocháaniania dĨwiĊku

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0 125

250

500

1000

2000

4000

czĊstotliwoĞü [Hz]

Rys. 1. Wspóáczynnik pocháaniania dĨwiĊku sufitowych paneli akustycznych w funkcji czĊstotliwoĞci. Fig. 1. Sound absorption coefficient as a function of frequency of acoustic ceiling panels. W celu wyznaczenia wpáywu adaptacji akustycznej sufitu zastosowano wzór Eyringa obliczania czasu pogáosu:

T

(1)

0,161 V



Sln 1  D



W pierwszej kolejnoĞci, na podstawie przeksztaácenia wzoru (1) i przebiegów czasów pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci przedstawionych w czĊĞci pierwszej dotyczącej oceny akustycznej koĞcioáa (rysunek 4), wyznaczono przebieg Ğredniego pogáosowego wspóáczynnika pocháaniania dĨwiĊku w funkcji czĊstotliwoĞci dla rozpatrywanego wnĊtrza.

27

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI Ğredni wspóáczynnik pocháaniania dĨwiĊku 0,25

wspóáczynnik pocháaniania

0,2

0,15

0,1

0,05

0 63.0

125.0

250.0

500.0

1000.0

2000.0

4000.0

8000.0

czĊstotliwoĞü [Hz]

Rys. 2. ĝredni pogáosowy wspóáczynnik pocháaniania dĨwiĊku w funkcji czĊstotliwoĞci. Fig. 2. Average reverberation sound absorption coefficient as a function of frequency. Stosując na powierzchni sufitu panele akustyczne o wspóáczynniku pocháaniania dĨwiĊku przedstawionym na rysunku 1 do Ğredniego pogáosowego wspóáczynnika pocháaniania dĨwiĊku (rys. 2) oraz wykorzystując ponownie wzór Eyringa (1), otrzymujemy czas pogáosu po adaptacji akustycznej (rys. 3).

Adaptacja akustyczna sufitu 2,5

czas pogáosu [Hz]

2

1,5

1

0,5

0 125

250

500

1000

2000

4000

czĊstotliwoĞü [Hz] czas pogáosu przed adaptacją

czas pogáosu po adaptacji

Rys. 3. Czas pogáosu - przed i po adaptacji akustycznej sufitu. Fig. 3. Reverberation time - before and after acoustic adaptation of ceiling. 28

Optymalizacja parametrów akustycznych…

1(II) 2008

Tak wyznaczony przebieg czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci zaznaczamy na wykresie zakresu tolerancji projektowej w funkcji czĊstotliwoĞci pokazanym w czĊĞci pierwszej dotyczącej oceny akustycznej koĞcioáa.

Rys. 4. Czas pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci na tle obszaru tolerancji projektowej czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci (1 – 2 muzyka, 1 – 3 mowa). Przed adaptacją linia ciągáa, po adaptacji linia przerywana. Fig. 4. Reverberation time as a function of frequency compared with design tolerance area. Jak moĪna wywnioskowaü z rys. 4 adaptacja akustyczna sufitu speániáa swoją rolĊ. Przebieg czasu pogáosu w funkcji czĊstotliwoĞci mieĞci siĊ w zakresie tolerancji projektowej (obszarze optymalnym) zarówno dla odbioru dĨwiĊku muzycznego jak i sáownego. W celu peánej analizy wyznaczymy pozostaáe parametry akustyczne wnĊtrza. ZrozumiaáoĞü mowy – wyznaczona zgodnie z zasadą przedstawioną w czĊĞci pierwszej

wzór (1) po adaptacji akustycznej sufitu wynosi: (W.1) STI500 0, 62 , STI 2000 0, 68 WskaĨnik wyrazistoĞci mowy D50 – na podstawie wzoru (3) czĊĞci pierwszej po adaptacji akustycznej sufitu wynosi:

D500 50

0, 46 , D500 50

29

0,55

(W.2)

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI Pogorszenie wyrazistoĞci mowy AI – na podstawie wzoru (5) czĊĞci pierwszej po adaptacji

akustycznej sufitu wynosi: (W.3) AI500 const 10 % , AI 2000 const 7, 75 % Stosunek basów BR (Bass Ratio) – na podstawie wzoru (6) czĊĞci pierwszej po adaptacji akustycznej sufitu wynosi: BR 1, 08 (W.4) KlarownoĞü C80 – na podstawie wzoru (8) czĊĞci pierwszej po adaptacji akustycznej sufitu ksztaátuje siĊ przebiegiem w funkcji czĊstotliwoĞci:

KlarownoĞü 6

5

klarownoĞü

4

3

2

1

0 125

250

500

1000

2000

4000

czĊstotliwoĞü [Hz]

Rys. 5. Przebieg klarownoĞci w funkcji czĊstotliwoĞci po adaptacji akustycznej sufitu. Fig. 5. Clarity as a function of frequency after acoustic adaptation of ceiling.

2.1. Adaptacja akustyczna przestrzeni pod balkonem W celu poprawy odbioru dĨwiĊku sáownego moĪna zastosowaü na balkonie i pod nim kotarĊ akustyczną. ZaáoĪenie jest takie, Īe w czasie, gdy odbiór dĨwiĊku muzycznego bĊdzie priorytetem kotara byáa by demontowana, natomiast, gdy priorytetem bĊdzie odbiór dĨwiĊku sáownego kotara byáaby montowana. WáasnoĞci akustyczne kotary przedstawia tabela: Wspóáczynnik pocháaniania dĨwiĊku w funkcji czĊstotliwoĞci – kotara w 50% sfaádowana CzĊstotliwoĞü [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Wspóáczynnik 0,14 0,39 0,55 0,72 0,7 0,65 pocháaniania Tabela 1. WáasnoĞci akustyczne kotary. Chart 1. Acoustic properties of the curtain.

30

Optymalizacja parametrów akustycznych…

1(II) 2008

Po zastosowaniu kotary akustycznej dodatkowo w stosunku do adaptacji akustycznej sufitu czas pogáosu skraca siĊ, co przedstawia poniĪszy wykres:

Adaptacja akustyczna pomieszczenia 2,5

czas pogáosu [s]

2

1,5

1

0,5

0 125

250

500

1000

2000

4000

czĊstotliwoĞü [Hz] czas pogáosu przed adaptacją

czas pogáosu po adaptacji sufitu

czas pogáosu po adaptacji dodatkowa kotara

Rys. 6. Czas pogáosu - przed i po adaptacji akustycznej sufitu oraz zastosowaniu kotary. Fig. 6. Reverberation time - before and after acoustic adaptation of ceiling and with curtain. Wówczas parametry okreĞlające zrozumiaáoĞü mowy mają nastĊpujące wartoĞci

STI500 0,65

Parametry okreĞlające zrozumiaáoĞü mowy STI2000 D50050 D200050 AI500const 0,72 0,51 0,60 8,70

AI2000const 6,70

Tabela 2. Parametry okreĞlające zrozumiaáoĞü mowy. Chart 2. Parameters defining clearness of the speech.

Wnioski 1. Po zastosowaniu paneli akustycznych na suficie czas pogáosu zdecydowanie siĊ skróciá. Na rysunku 4 wyraĨnie moĪna zauwaĪyü, Īe czas pogáosu znajduje siĊ w obszarze optymalnym zarówno ze wzglĊdu na odbiór dĨwiĊku muzycznego jak i dĨwiĊku sáownego. 2. WskaĨnik STI wskazuje, iĪ zrozumiaáoĞü mowy jest na poziomie dobrym. Zastosowanie kotary akustycznej nieznacznie tylko poprawia zrozumiaáoĞü mowy we wnĊtrzu rozpatrywanego koĞcioáa.

31

Artur NOWOģWIAT, Leszek DULAK, Rafaã įUCHOWSKI 3. WskaĨnik wyrazistoĞci wskazuje, Īe dla czĊstotliwoĞci Ğrodkowej 500 Hz moĪemy nie uzyskaü zrozumiaáoĞci przekraczającej 70 % zrozumianych sylab, natomiast dla czĊstotliwoĞci Ğrodkowej 2000 Hz wskaĨnik ten poprawia siĊ i wskazuje na zrozumienie powyĪej 70 % wypowiadanych sylab. 4. Na podstawie wskaĨnika AI moĪemy stwierdziü, Īe utrata wyrazistoĞci nie przekracza 10 % wypowiadanych sylab, co potwierdza wniosek 2 o zrozumiaáoĞci dobrej. 5. Przebieg klarownoĞci w funkcji czĊstotliwoĞci po adaptacji akustycznej sufitu wskazuje na to, Īe sáuchacze bĊdą mieli moĪliwoĞü wyodrĊbnienia poszczególnych dĨwiĊków oraz wyodrĊbnienia poszczególnych instrumentów. W związku z tym odbiór muzyki bĊdzie klarowny, co poprawi wraĪenia odsáuchowe w adaptowanym pomieszczeniu. Adaptacja akustyczna sufitu we wnĊtrzu koĞcioáa poprawia zdecydowanie odbiór dĨwiĊku muzycznego i sáownego. Zastosowanie dodatkowo kotary akustycznej w celu poprawienia odbioru dĨwiĊku sáownego nie speánia swojej roli. Poprawa jest nieznaczna. W pracy ingerowano tylko w te elementy powierzchni ograniczających wnĊtrze, które nie posiadają walorów zabytkowych. Pozostaáe elementy nie mogáy podlegaü rozwaĪaniom.

Bibliografia DULAK L. i ĩUCHOWSKI R. 2003. Badania laboratoryjne izolacyjnoĞci akustycznej w warunkach zmiennej cháonnoĞci akustycznej. W: Materiaáy z XXXI Zimowej Szkoáy Zwalczania ZagroĪeĔ Wibroakustycznych, Szczyrk, 2003. DULAK L. i ĩUCHOWSKI R. 2006. Wariantowe rozwiązania budowy Ğciany drewnianej w aspekcie jej wáaĞciwoĞci akustycznych. W: IV MiĊdzynarodowe Sympozjum Technika i Architektura a Zdrowie. Gliwice, s. 83-88. HOUTGAST T. i STEENEKEN H.J.M. 1980. Predicting Speech Intelligibility in Rooms from the Modulation Transfer Function. I. General Room Acoustic. W: Acoustica, 46, 60, 1980, Praga: CTUV, s.79-82. NOWOĝWIAT A. 2007. Model logarytmiczny wyznaczania wskaĨnika zrozumiaáoĞci mowy. W: Materiaáy z konferencji Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce, tom II, àódĨ, 2007, s. 215 – 218. Recenzent: prof. dr hab. inĪ. Piotr KLEMM, Politechnika àódzka

32

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Marcin GÓRSKI1, Rafaá KRZYWOē2, Szymon DAWCZYēSKI3 Katedra InĪynierii Budowlanej, Politechnika ĝląska, Gliwice

TECHNICZNE MOĩLIWOĝCI ODBUDOWY ZABYTKOWEGO MURU WOKÓà KOĝCIOàA W OSTROPIE Streszczenie. Początki historycznego muru otaczającego koĞcióá Ğw. Jerzego w Ostropie siĊgają zapewne XVI wieku. Mur koĞcielny podzieliá losy zapominanego okresowo koĞcioáa i ulegá powaĪnej degradacji, a jego dzisiejszy stan w wielu miejscach przepowiada rycháe zawalenie. Niniejszy artykuá przedstawia charakterystykĊ uszkodzeĔ, analizĊ stanu technicznego konstrukcji oraz przedstawia zaáoĪenia prac naprawczych, rekonstrukcyjnych a takĪe doraĨnych prac zabezpieczających. Sáowa kluczowe: konstrukcja murowa, rekonstrukcja, naprawy konstrukcji, obiekty zabytkowe.

TECHNICAL POSSIBILITIES OF THE RECNSTRUCTION OF HISTORICAL WALL SURROUNDING CHURCH IN OSTROPA Summary. Beginnings of historical wall surrounding St. George church in Ostropa obviously date back to XVI century. Church wall shared its lot with periodically forgotten church and underwent serious degradation. Its today's condition in many spots predicts its near loss of stability. The paper includes description of damages, analysis of construction technical condition and presents assumptions of repair, reconstruction as well as immediate protection works. Key words: masonry, reconstruction, repair, historic structures.

1. Wprowadzenie KoĞcióá Ğw. Jerzego w obecnym ksztaácie powstaá w 1668 roku, w miejsce wczeĞniejszego koĞcioáa datowanego na 1340 rok. Trudno jednoznacznie okreĞliü, kiedy powstaá mur otaczający koĞcióá. Charakterystyczny dla budowli gotycki ukáad cegieá wskazuje na XVI wiek; cegáy uáoĪone są jednak na wczeĞniejszym cokole kamiennym. MoĪna przypuszczaü, Īe ory1

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5, tel.: 032 237 22 62, e-mail: [email protected]

2

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5, tel.: 032 237 22 62, e-mail: [email protected]

3

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5, tel.: 032 237 22 62, e-mail: [email protected]

Marcin GÓRSKI, Rafaã KRZYWOĘ, Szymon DAWCZYĘSKI ginalne zaáoĪenie posiadaáo ogrodzenie kamienne. Dziaáania wojenne, poĪary, dáugotrwaáe okresy nieuĪytkowania koĞcioáa dotykaáy równieĪ muru dookoáa niego. Ogrodzenie koĞcioáa byáo, wiĊc wielokrotnie przebudowywane i naprawiane, a jego dzisiejszy ksztaát i forma dalekie są od oryginalnego rozwiązania. DziĞ mur moĪna podzieliü na 3 zasadnicze czĊĞci: najstarszy mur kamienno-ceglany od strony póánocnej, mur arkadowy oraz zawalone fragmenty, których fundamenty lokalnie wystają ponad podáoĪe (rys. 1, fot. 1.).

Rys. 1. Plan sytuacyjny z zaznaczeniem róĪnych typów muru okalającego koĞcióá w Ostropie. Fig.1. Map of Ostropa church with the division of the surrounding wall into different types. Dodatkowe elementy muru to bramy: zachowana brama zachodnia i pozostaáoĞci bramy wschodniej oraz ceglane bloki przyporowe od strony póánocnej. Mur oddalony jest od koĞcioáa o ok. 15 m. WysokoĞü zachowanych fragmentów muru wynosi od ok. 1,5 do 2,1 m, zachowana brama ma wysokoĞü 2,3 m a pozostaáoĞci muru kamiennego – ok. 0,3 do 1,05 m. Brama zachodnia ulegáa zniszczeniu stosunkowo niedawno i wiadomo, Īe jej wysokoĞü wynosiáa 2,85 m. GruboĞü muru wacha siĊ od 0,35 do 0,8 m. Kamienne fundamenty muru posadowione są na gáĊbokoĞci 0,6 m. Dynamika degradacji konstrukcji jest bardzo duĪa – konieczna jest szybka interwencja, by nie dopuĞciü do zawalenia pozostaáoĞci muru. Ze wzglĊdu na tĊ dynamikĊ oraz koniecznoĞü indywidualnego podejĞcia do lokalnych sytuacji wskazania projektowe zawarte w tekĞcie

34

Techniczne moİliwoĤci odbudowy…

1(II) 2008

artykuáu nie mogą zawieraü dokáadnych danych iloĞciowych, naleĪy je traktowaü jako ĞcieĪkĊ postĊpowania przy eliminacji znanych nam dzisiaj zagroĪeĔ. W artykule przyjĊto zaáoĪenie zachowania zabytkowych czĊĞci ogrodzenia i rekonstrukcji nieistniejących fragmentów bez zmiany ich historycznej formy i charakteru, bez uwzglĊdnienia ewentualnych propozycji nowych zaáoĪeĔ np. dotyczących nowych drzew.

2. Ocena stanu technicznego muru Ogólny stan konstrukcji naleĪy okreĞliü jako záy lub bardzo záy. Przyczyn takiego stanu jest wiele: wiek, wilgoü, rozrastająca siĊ roĞlinnoĞü, wieloletnie zaniedbania, dziaáania wojenne, aktywnoĞü budowlana wokóá muru, szkody górnicze oraz paradoksalnie – naprawy i próby stabilizacji konstrukcji. Mur dzieli siĊ na trzy podstawowe typy konstrukcji, które powstaáy w róĪnych okresach (fot.1). Ze wzglĊdu na tĊ specyfikĊ kaĪdą czĊĞü konstrukcji ogrodzenia naleĪy traktowaü oddzielnie. Wspólnym problemem dla wszystkich czĊĞci jest niski poziom posadowienia – 0,6 m poniĪej poziomu gruntu [Ochojska 2001]. a)

b)

c)

Fot. 1. Fotografie przedstawiające dzisiejszy stan trzech podstawowych typów muru: a) mur kamienno-ceglany, b) mur arkadowy, c) ruiny muru kamiennego, M. Górski. Photo 1. Pictures presenting today’s state of basic elements of historic fence: a) stone-brick masonry, b) arcade wall, c) stone wall ruins, M. Górski. Na záy stan utrzymania wpáyw miaáo wiele przyczyn, podstawowymi czynnikami są wiek, niski poziom posadowienia oraz sukcesja naturalna. Rozrastające siĊ potĊĪne drzewa doprowadziáy do deformacji sąsiadujących fragmentów muru. Páytkie posadowienie nie zabezpieczyáo muru przed utratą statecznoĞci. Przypuszczaü moĪna równieĪ, Īe ogrodzenie mogáo ucierpieü w trakcie dziaáaĔ wojennych, podczas których nie oszczĊdzono koĞcioáa. Innym czynnikiem, który wpáynąá na statecznoĞü muru byáy szkody górnicze, o których Ğwiadczą uszkodzenia i zastosowane zabezpieczenia sąsiadujących z koĞcioáem obiektów.

35

Marcin GÓRSKI, Rafaã KRZYWOĘ, Szymon DAWCZYĘSKI Wieloletni okres nieuĪytkowania koĞcioáa odbiá siĊ równieĪ na stanie ogrodzenia, wysoka trawa i krzaki doprowadziáy do zawilgocenia dolnych partii konstrukcji. Niewprawne próby uporządkowania terenu wokóá koĞcioáa oraz zabezpieczania i wzmacniania konstrukcji równieĪ stwarzaáy dodatkowe zagroĪenia i doprowadzaáy do uszkodzeĔ konstrukcji. W taki sposób doszáo do zawalenia bramy wschodniej, której klucz áuku zostaá na początku XXI wieku, wsparty pojedynczymi stemplami – dziĞ z bramy zostaáy tylko ceglane sáupy. Przy zachowanej bramie zachodniej uáoĪono uprzątniĊty gruz, który spowodowaá lokalne wyboczenie muru i jego wychylenie, a takĪe doprowadziá do zawilgocenia dolnych partii konstrukcji.

2.1. Ruiny muru kamiennego Zachowany w póánocnej czĊĞci cokóá kamienny naraĪony jest gáównie na zawilgocenie oraz sukcesjĊ naturalną, zarówno drzew jak i roĞlinnoĞci niskiej. Zarastająca roĞlinnoĞü, wilgoü a takĪe zimowe cykle rozmraĪania i zamraĪania doprowadziáy do rozseparowania elementów konstrukcji.

2.2. Mur kamienno-ceglany Mur kamienno-ceglany okala póánocną czĊĞü koĞcioáa. Powstaá zapewne na zrĊbach poprzedniej konstrukcji kamiennego muru cyklopowego. Dolna czĊĞü muru to kamienny cokóá o wysokoĞci ok. 0,5 do 1,1 m. Pozostaáa czĊĞü konstrukcji wykonana jest z muru ceglanego ze starej niezbyt regularnej cegáy na zaprawie wapiennej. Cegáy wiązane są krzyĪowo. Mur zakoĔczony jest wykonanym póĨniej ukoĞnym zwieĔczeniem z cegáy klinkierowej na zaprawie cementowej. Do dziĞ przetrwaáy jedynie fragmenty tego muru, które róĪnią siĊ stanem zachowania. Wszystkie jednak fragmenty w wiĊkszym lub mniejszym stopniu dotkniĊte są podobnymi problemami i zagroĪone w podobny sposób. Gáówne problemy zostaáy wzmiankowane w punkcie 2. Do szybkiej degradacji tej czĊĞci muru przyczyniáy siĊ XX-wieczne naprawy i uzupeánienia z uĪyciem wspóáczesnych cegieá na zaprawie cementowej oraz nowe zwieĔczenie muru, takĪe na zaprawie cementowej. Uzupeánienia nowymi materiaáami doprowadziáy do lokalnych zmian sztywnoĞci oraz zaburzenia naturalnego dla zabytkowego muru transportu wilgoci. Te typowe báĊdy [Tajchman, 2006] spowodowaáy lokalne zarysowanie muru, wysolenia i ubytki cegieá. W zachodniej czĊĞci ogrodzenia zagroĪeniem dla statecznoĞci muru są zabytkowe drzewa i ich korzenie rosnące w bezpoĞrednim sąsiedztwie konstrukcji.

36

Techniczne moİliwoĤci odbudowy…

1(II) 2008

2.3. Mur ceglany - arkadowy Mur ceglany od poáudniowej strony koĞcioáa wspiera siĊ na pilastrach rozmieszczonych w nieregularnych odstĊpach (od 1,85 do 2,00 m), na których rozpiĊte zostaáy páaskie áuki. KonstrukcjĊ wykonano w caáoĞci z cegáy uáoĪonej na niskiej jakoĞci zaprawie wapiennej z duĪą iloĞcią piasku. SzerokoĞü muru w przekroju pilastrów wynosi ok. 0,45 m, w przekroju wnĊk 0,12 m. Ze wzglĊdu na maáą sztywnoĞü konstrukcji wynikającą zarówno z oryginalnej geometrii jak i niskiej jakoĞci mur wielokrotnie ulegaá awariom i byá naprawiany. Do spoinowania i uzupeánienia braków, tak jak w poprzednio opisywanych partiach muru kamienno-ceglanego wykorzystywano zaprawĊ cementową. Mur jest mocno zarysowany, gáównie w partiach wezgáowi i zworników áuków. Widoczne są Ğlady wysoleĔ. Mur na caáej swojej dáugoĞci nie zachowaá pionowoĞci i jest fragmentami mocno wychylony. Zbyt wiotka konstrukcja nie pozwala myĞleü o próbach mechanicznej rektyfikacji wychylonych fragmentów. Znaczne fragmenty muru ulegáy zawaleniu; stan dzisiejszy róĪny jest od stanu zarejestrowanego w inwentaryzacji z 2001 roku [Ochojska 2001]. ĝwiadczy to szybkim tempie degradacji konstrukcji.

2.4. Lista aktualnych zagroĪeĔ Reasumując, zachowane do dziĞ fragmenty ogrodzenia naraĪone są wciąĪ na nastĊpujące grupy zagroĪeĔ, które przekáadają siĊ na problemy inĪynierskie do rozwiązania: utrata statecznoĞci, lokalne zawalenia rozsztywniające konstrukcje muru, sukcesja naturalna, erozja, poeksploatacyjne wpáywy szkód górniczych.

3. Propozycja projektu napraw i rekonstrukcji Wymienione wyĪej zagroĪenia i naturalny podziaá ogrodzenia na trzy czĊĞci implikuje oddzielne metodologie postĊpowania dla kaĪdej z grup. Procedury te zostaną przedstawione w podpunktach 3.1-3.3. Gáównym zaáoĪeniem wszystkich prac zabezpieczających, naprawczych i rekonstrukcyjnych jest postĊpowanie zgodnie z zasadami traktowania obiektów historycznych [Karta Wenecka 1964], z uĪyciem technik i materiaáów dozwolonych do stosowania w budowlach zabytkowych. Autorzy nie odnoszą siĊ takĪe do nie zaakceptowanych jeszcze propozycji re-aranĪacji ogrodzenia i planów rozsadzenia w sąsiedztwie muru. Intencją autorów jest odtworzenie status quo antes. Wszystkie proponowane procedury zaczynają siĊ od koniecznoĞci oczyszczenia terenu z niskiej roĞlinnoĞci sąsiadującej z ogrodzeniem, odsáoniĊcie podziemnej czĊĞci muru, jego 37

Marcin GÓRSKI, Rafaã KRZYWOĘ, Szymon DAWCZYĘSKI naturalne osuszenie, odsolenie i usuniĊcie nalotów, wzmocnienia strukturalne z uĪyciem iniektów i kotew typu Heliflix oraz wykonanie uzupeánieĔ struktury murów, przemurowania oraz spoinowanie z uĪyciem materiaáów dopuszczonych atestem do stosowania w murach zabytkowych (zaprawy wapienne). PoniĪej podano dodatkowe czynnoĞci charakteryzujące kolejne etapy postĊpowania przy naprawie i wzmacnianiu konstrukcji muru.

3.1. Ruiny muru kamiennego  osiatkowanie istniejącego muru kamiennego siatkami gabionowymi,  rekonstrukcja nieistniejących czĊĞci muru na wzmocnionym cokole kamiennym. Aby zapewniü relatywnie duĪą swobodĊ odksztaáceĔ, wobec przewidywanych wpáywów aktywnoĞci korzeni drzew lub wpáywów pogórniczych, proponuje siĊ wykonanie muru ceglanego wzmacnianego w spoinach wzdáuĪnych materiaáami TMR (siatkami tekstylnymi) lub ewentualnie metalowymi siatkami.

3.2. Mur kamienno-ceglany  zdjĊcie i przemurowanie zwieĔczenia muru z uĪyciem odpowiednich zapraw,  zabezpieczenie partii skrajnych muru przed erozją, poprzez przemurowanie,  impregnacja muru.

3.3. Mur arkadowy Ze wzglĊdu na pochówki w tym rejonie ogrodzenia prace tam przeprowadzane winny byü poprzedzone badaniami archeologicznymi w obecnoĞci antropologów. Proponowana kolejnoĞü prac:  wykonanie Ğciany oporowej jak na schemacie przedstawionym na rys. 2,  strukturalne wzmocnienie muru wkáadkami metalicznymi, np. Heliflix,  impregnacja muru. Niektóre czĊĞci muru arkadowego są juĪ dziĞ zagroĪone zawaleniem. Podczas wykonywania prac budowlanych moĪe okazaü siĊ, Īe fragmentów tych nie sposób uratowaü, naleĪy wziąü pod uwagĊ koniecznoĞü lokalnych rozbiórek i podjĊcia prac rekonstrukcyjnych. Wszelkie prace winny bazowaü na technikach i materiaáach dozwolonych do stosowania w obiektach zabytkowych.

38

Techniczne moİliwoĤci odbudowy…

1(II) 2008

Rys. 2. Schemat zabezpieczenia muru arkadowego. M. Górski. Fig.2. Scheme of arcade wall protection. M. Górski.

4. DoraĨne zabezpieczenie elementów muru Przed przystąpieniem do jakichkolwiek dziaáaĔ naprawczych naleĪy bezzwáocznie zabezpieczyü zagroĪone fragmenty muru przed dalszą degradacją. Konieczne jest wykonanie prac porządkowych i usuniĊcie pryzm gruzu, Ğmieci i obornika sąsiadujących z murem w róĪnych miejscach. NiezbĊdne jest wykonanie tymczasowych zabezpieczeĔ zarysowanych fragmentów muru arkadowego i podstemplowanie bramy zachodniej. Niedopuszczalne jest punktowe podparcie muru, szczególnie w kluczu áuku bramy – pomiĊdzy konstrukcją i elementami wspierającymi zaleca stosowanie elementów poĞrednich, jak np. dopasowane krąĪyny pod áukiem bramy.

5. Wnioski Stan zabytkowego muru okalającego koĞcióá Ğw. Jerzego w Ostropie naleĪy uznaü za záy, lub bardzo záy. Na tak záy stan záoĪyáo siĊ wiele czynników, od dziaáaĔ wojennych do niepoprawnych napraw i wieloletnich okresów braku opieki nad konstrukcją. Wszystkie pozostaáe fragmenty historycznego ogrodzenia naraĪone są na zawilgocenie, wysolenia, wpáyw rozrastającej siĊ roĞlinnoĞci a takĪe prawdopodobne wpáywy górnicze o charakterze poeksploatacyjnym. Silnie zarysowana konstrukcja, lokalnie niestabilna moĪe pod wpáywem tych czynników ulec dalszej degradacji. Niniejsza praca przedstawia propozycjĊ postĊpowania mającego na celu dáugotrwaáe poprawienie stanu technicznego historycznego ogrodzenia.

39

Marcin GÓRSKI, Rafaã KRZYWOĘ, Szymon DAWCZYĘSKI ZwaĪając jednakĪe na dynamiczny proces degradacji muru, przed podjĊciem prac naprawczych zaleca siĊ wczeĞniejsze, niezwáoczne zabezpieczenie konstrukcji przed kolejnymi zawaleniami. Konieczne jest wykonanie tymczasowych przypór wychylonych fragmentów muru oraz podparcie áuku jedynej zachowanej bramy. Podczas wykonywania prac zabezpieczających i remontowych zaleca siĊ dozór odpowiednich, specjalistycznych sáuĪb. Wszelkie prace powinny odbywaü siĊ zgodnie z zasadami sztuki budowlanej, zgodnie z obowiązującymi przepisami prawnymi i normatywnymi w zakresie prac budowlanych i zapewnienia bezpieczeĔstwa, a wykorzystywane materiaáy powinny posiadaü odpowiednie certyfikaty do stosowania w obiektach zabytkowych.

Bibliografia Karta Wenecka 1964. Postanowienie i uchwaáy II MiĊdzynarodowego Kongresu Architektów i Techników Zabytków w Wenecji w 1964 r. OCHOJSKA P. 2001. Elementy projektu rehabilitacji zabytkowego obiektu sakralnego w Ostropie. Praca dyplomowa inĪynierska, Rybnik: Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej. TAJCHMAN J. i NAJDER T. 2006. Cement, beton i Īelbet w zabytkach architektury - wady i zalety. W: XXI Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji. Szczyrk, 2006, s.145-214.

Recenzent: dr hab. inĪ. Jerzy JASIEēKO, prof. nzw. w Politechnice Wrocáawskiej

40

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Jacek HULIMKA1 Katedra InĪynierii Budowlanej, Politechnika ĝląska, Gliwice

ZACHOWANIE STATYCZNE ZEWNĉTRZNEJ KONSTRUKCJI NOĝNEJ NAWY GàÓWNEJ KOĝCIOàA ĝW. JERZEGO W GLIWICACH OSTROPIE Streszczenie. Oryginalną nawĊ gáówną koĞcioáa, o konstrukcji wieĔcowej, obudowano w latach 70-tych dwudziestego wieku konstrukcją drewnianą, záoĪoną z podáuĪnych Ğcian szkieletowych, poprzecznej Ğciany usztywniającej i dwuspadowego dachu wieszarowego. W artykule przedstawiono wyniki analizy statyczno-wytrzymaáoĞciowej przestrzennego modelu nowej konstrukcji, ze szczególnym uwzglĊdnieniem sztywnoĞci przestrzennej w róĪnych wariantach usztywnienia stropu. Ponadto, wyszczególniono podstawowe báĊdy wykonawcze oraz sformuáowano ramowe zalecenia wykonania niezbĊdnych napraw i wzmocnieĔ. Sáowa kluczowe: konstrukcje drewniane, analiza przestrzenna, sztywnoĞü, wzmocnienie.

STATIC BEHAVIOUR OF EXTERNAL STRUCTURE OF THE NAVE OF ST. GEORGE CHURCH IN OSTROPA Summary. Original corner-notched log structure of the nave was rebuilt in 1970s; it was changed into wooden structure consisted of longitudinal frames, transversal stiffening wall and gable roof with post truss. Paper presents the results of structural analysis performed for spatial model of new structure, with changing floor bracing solutions. Moreover, general construction errors, necessary repairs and strengthening solutions were specified. Keywords: wooden structures, spatial analysis, stiffness, strengthening.

1. Wprowadzenie W efekcie przebudowy po zniszczeniach podczas wojen husyckich i szwedzkich, nawĊ gáówną koĞcioáa Ğw. Jerzego w Gliwicach Ostropie wykonano jako konstrukcjĊ wieĔcową, przekrytą stosunkowo páaskim dachem o konstrukcji stolcowo-páatwiowej, z jednym stolcem pionowym i dwoma skoĞnymi. Tak zachowaáa siĊ ona do przeáomu lat 60-tych i 70-tych dwudziestego wieku, kiedy to, podczas modernizacji, rozebrano caáoĞü dachu, a otwartą „skrzyniĊ” utworzoną przez oryginalne Ğciany obudowano nowym szkieletem drewnianym. 1

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5 / p. 206a, tel.: 032 237 11 26, e-mail: [email protected]

Jacek HULIMKA W zaáoĪeniu projektowym nowa konstrukcja powinna w caáoĞci przenosiü obciąĪenia zewnĊtrzne, w tym poziome siáy wywoáane dziaáaniem wiatru. Obserwacje wykazywaáy jednak lokalnie duĪe przemieszczenia fragmentów oryginalnej Ğciany póánocnej, mogące byü wynikiem dziaáania na nią siá poziomych. Z uwagi na zastosowane rozwiązania, a w szczególnoĞci brak wáaĞciwego usztywnienia poszczególnych ukáadów poprzecznych nowej konstrukcji, konieczne byáo przeanalizowanie jej jako ukáadu przestrzennego, z moĪliwie wiernym modelowaniem swobody obrotu w poszczególnych wĊzáach. Analiza obliczeniowa zabytkowej konstrukcji drewnianej zwykle wiąĪe siĊ z dwoma aspektami jej modelowania – ogólnym, zwykle jako konstrukcji prĊtowej z wyidealizowanymi wĊzáami [Engel i in. 2006; Engels, Miedziaáowski i JASIEēKO J. 2006], oraz szczegóáowym, gdzie rozpatrywana jest geometria wĊzáów [JasieĔko i Kardysz 2006, 2007; Jankowski, Engel i JasieĔko 2005; JasieĔko, Engel i Rapp 2006]. W przedmiotowym przypadku ograniczono siĊ do analizy szkieletu jako ustroju prĊtowego, przy zaáoĪeniu rzeczywistych charakterystyk geometrycznych przekrojów i przyjĊciu wĊzáów jako idealnie przegubowych. Podczas szczegóáowych oglĊdzin, koniecznych w celu weryfikacji oryginalnego projektu [Schwarz i in. 1965], stwierdzono szereg odstĊpstw i báĊdów popeánionych podczas wznoszenia nowej konstrukcji, zagraĪających awarią caáego ukáadu noĞnego. Bazując na wynikach obliczeĔ oraz wspomnianych wyĪej obserwacjach wykonano ekspertyzĊ stanu technicznego i projekt wzmocnienia konstrukcji noĞnej [Hulimka i FiciĔski 2008:a, 2008:b]. Od strony zachodniej przedmiotowa nawa sąsiaduje z drewnianą wieĪą, a od wschodu z murowanym prezbiterium, jednakĪe jest od nich w peáni oddylatowana, a zatem moĪe byü rozpatrywana jako samodzielna konstrukcja.

2. Analiza nowej konstrukcji nawy gáównej 2.1. Krótki opis konstrukcji Podczas wspomnianej modernizacji nawy gáównej, przeprowadzonej w latach 70-tych dwudziestego wieku, zaprojektowana i wykonana zostaáa caákowicie nowa konstrukcja drewniana, którą tworzą:

42

Zachowanie statyczne zewnčtrznej konstrukcji noĤnej….

1(II) 2008

 szkieletowa Ğciana podáuĪna póánocna, záoĪona ze slupów i rygli, wsparta, poprzez podwalinĊ drewnianą, na Īelbetowej áawie fundamentowej i zwieĔczona drewnianym oczepem, stĊĪona zastrzaáami w skrajnych polach; Ğciana jest obita gontem na áatach,  Ğciana podáuĪna poáudniowa, o konstrukcji jak wyĪej,  poprzeczna Ğciana szkieletowa zachodnia (na styku z wieĪą), záoĪona ze sáupów i rygli, silnie stĊĪona krzyĪowo w czĊĞci pól,  wiĊĨba dachowa, której gáównymi elementami noĞnymi są cztery wieszarowe dĨwigary dwuwieszakowe, z dodatkowymi stĊĪeniami krzyĪowymi; pomiĊdzy dĨwigarami, w rozstawie okoáo 1 m, rozmieszczono krokwie oraz belki stropowe; krokwie oparto na oczepach Ğcian, páatwiach poĞrednich i páatwi kalenicowej; belki stropowe oparto na oczepach Ğcian i podwieszono do podáuĪnych belek stropowych opartych w wĊzáach dĨwigarów; poáaü dachową pokryto gontem, a powierzchniĊ sufitu zadeskowano. Na podáuĪnych belkach stropowych, w wĊzáach dĨwigarów po stronie wschodniej, oparto konstrukcjĊ podtrzymującą sygnaturĊ. Na rysunku 1a pokazano schematycznie przekrój poprzeczny nawy gáównej, a na rysunku 1b prĊtowy schemat przestrzennej ramy noĞnej.

a)

b)

Rys. 1. Konstrukcja noĞna nawy: a) przekrój poprzeczny; b) model przestrzenny nowej konstrukcji [Hulimka i FiciĔski 2008:a]. Fig. 1. Nave structure: a) cross section; b) spatial model of new structure [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

43

Jacek HULIMKA

2.2. Podstawowe wyniki obliczeĔ Obliczenia przestrzennej ramy noĞnej wykonano w programie Robot. JuĪ pobieĪna analiza konstrukcji wskazuje, Īe obliczenie jej w schemacie páaskim jest niemoĪliwe, bowiem ukáady poprzeczne są ramami czteroprzegubowymi, a zatem mechanizmami. W oryginalnym projekcie technicznym [Schwarz i in. 1965] ominĊli wskazany problem, osobno obliczając dĨwigary dachowe i osobno sáupy. W praktyce niezmiennoĞü geometryczną ukáadu zapewniają: silnie stĊĪona krzyĪowo w poszczególnych polach Ğciana zachodnia oraz stĊĪenia ukoĞne w skrajnych polach Ğcian podáuĪnych (rys. 1b). NawĊ obliczono, stosując w czĊĞci wĊzáów offsety uwzglĊdniające rzeczywiste mimoĞrody w poáączeniach. Parametry materiaáowe przyjĊto jak dla drewna klasy C22. W obliczeniach zaáoĪono róĪne przypadki dosztywnienia ukáadu w poziomie stropu nad nawą. Byáy to kolejno:  zaprojektowany oryginalnie ukáad ze stĊĪeniami w páaszczyĨnie stropu (w praktyce niezrealizowany),  ukáad z membraną w páaszczyĨnie stropu, zapewniającą niezmiennoĞü wzajemnego ukáadu wĊzáów (rozwiązanie czĊĞciowo zrealizowane poprzez zaáoĪenie deskowania, które nie jest jednak idealną membraną, dziaáa bowiem tylko w kierunku wzdáuĪ desek, skutecznie przenosząc jedynie siáy rozciągające),  ukáad ze stĊĪeniami i membraną,  ukáad ze stĊĪeniami i zakotwieniem poĞrednich wĊzáów dolnego pasa skrajnego dĨwigara po stronie wschodniej w murowanej Ğcianie prezbiterium, nad áukiem; podczas opisanej wczeĞniej przebudowy Ğciana ta zostaáa wzmocniona wieĔcem Īelbetowym. We wszystkich obliczanych przypadkach wytĊĪenie elementów konstrukcyjnych mieĞciáo siĊ w dopuszczalnych granicach, natomiast zasadnicze róĪnice wystĊpowaáy w przemieszczeniach wĊzáów. W sposób oczywisty najwiĊksze przemieszczenia notowano w wĊzáach ukáadu poprzecznego najbardziej oddalonego od Ğciany usztywniającej, to jest sąsiadującego z murowanym prezbiterium. Z obliczeniowego punktu widzenia najgorszy okazaá siĊ tutaj zaáoĪony w oryginalnym projekcie [Schwarz i in. 1965] ukáad stĊĪeĔ ukoĞnych, przy którym przemieszczenia wĊzáów w poziomie belki oczepowej skrajnego ukáadu noĞnego osiągaáy wartoĞü 0,136 m (rys. 2a). Jest to rozwiązanie niedopuszczalne, prowadzi, bowiem do oparcia sáupów nowej konstrukcji na oryginalnych Ğcianach podáuĪnych, a tym samym do obciąĪenia Ğcian siáami poziomymi.

44

Zachowanie statyczne zewnčtrznej konstrukcji noĤnej….

1(II) 2008

OdlegáoĞü pomiĊdzy sáupami i oryginalną Ğcianą nie przekracza, bowiem 0,10 m, a wykonawca pozostawiá kliny montaĪowe, powodujące przekazywanie siá ze sáupów jako skupionych, dziaáających na pojedyncze belki Ğciany wieĔcowej. Zastosowanie w páaszczyĨnie stropu nad nawą idealnej przepony skutkuje ograniczeniem przemieszczeĔ wĊzáów do wartoĞci poniĪej 0,03 m (rys. 2b), bezpiecznej dla oryginalnej konstrukcji. Jednoczesne zastosowanie przepony i stĊĪeĔ praktycznie nie zmienia tej wartoĞci. Najlepsze wyniki uzyskano w przypadku zakotwienia poĞrednich wĊzáów wschodniego dĨwigara w wieĔcu zachodniej Ğciany prezbiterium – przemieszczenia wĊzáów belek oczepowych nie przekraczają wówczas wartoĞci 0,004 m (rys. 3). Obecnie wbudowany sufit z desek czĊĞciowo speánia zaáoĪenia membrany, lecz tylko jednokierunkowej, co moĪe skutkowaü doĞü duĪymi przemieszczeniami nowej konstrukcji w sąsiedztwie prezbiterium. W praktyce jednak, czĊĞü siá poziomych przekazywana jest na oryginalną ĞcianĊ wieĔcową, a ta wspóápracuje z wschodnią Ğcianą nawy, na styku z prezbiterium. Sytuacja powyĪsza powoduje jednak punktowe obciąĪenie pojedynczych belek w Ğcianach podáuĪnych, co moĪe istotnie zwiĊkszaü ich deformacje.

a)

b) Rys. 2. Przemieszczenia skrajnego ukáadu poprzecznego [cm]: a) projektowane stĊĪenia ukoĞne stropu; b) idealna membrana w poziomie stropu [Hulimka i FiciĔski 2008:a]. Fig. 2. Main structure’s displacements [cm]: a) designed diagonal bracing of the floor; b) ideal membrane in the floor level [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

45

Jacek HULIMKA

Rys. 3. Przemieszczenia wĊzáów w páaszczyĨnie stropu [cm] przy zakotwieniu wĊzáów skrajnego dĨwigara w wieĔcu Ğciany prezbiterium [Hulimka i FiciĔski 2008:a]. Fig. 3. Floor nodes displacements [cm] with the assumption of anchoring edge truss in the presbytery wall girt [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

2.3. Wady i uszkodzenia konstrukcji Szczegóáowe oglĊdziny obiektu wykazaáy generalnie dobry stan techniczny elementów konstrukcyjnych oraz szkieletu noĞnego jako caáoĞci, a takĪe brak istotnych uszkodzeĔ strukturalnych lub biologicznych drewna. JednoczeĞnie jednak stwierdzono szereg odstĊpstw od oryginalnych rozwiązaĔ projektowych, co niejednokrotnie skutkowaáo realnym zagroĪeniem awarią elementów konstrukcyjnych, zwáaszcza w obrĊbie wĊzáów. Najistotniejsze z tych wad zasygnalizowano poniĪej, a czĊĞü z nich pokazano na kolejnych rysunkach. Są to:  brak zaprojektowanych w páaszczyĨnie stropu stĊĪeĔ,  niewáaĞciwe poáączenie wieszaków ze Ğciągiem – w miejsce obejmy stalowej zastosowano klamrĊ o stosunkowo niskiej noĞnoĞci, powodującą pĊkanie drewna (rys. 4),  niewáaĞciwe podwieszenie poĞrednich belek stropowych – w miejsce Ğruby zastosowano klamrĊ jak wyĪej (rys. 5),  brak lokalnych dosztywnieĔ wĊzáów.

46

Zachowanie statyczne zewnčtrznej konstrukcji noĤnej….

1(II) 2008

Podwaliny zostaáy niedostatecznie skotwione z fundamentem (báąd projektowy), a poáączenie sáupów z podwaliną nie zapewnia przenoszenia siá rozciągających (rys. 6). Istotną wadą uĪytkową dachu jest nieszczelnoĞü pokrycia, skutkująca przedostawaniem siĊ Ğniegu (rys. 7) lub wody opadowej do przestrzeni poddasza, a w efekcie okresowym, intensywnym zawilgoceniem elementów konstrukcyjnych.

a)

b)

Rys. 4. Poáączenie wieszaka ze Ğciągiem: a) stan projektowany [Schwarz i in. 1965]; b) stan istniejący [Hulimka i FiciĔski, 2008:a]. Fig. 4. Post-brace joint: a) design state [Schwarz i in. 1965]; b) existing state [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

a)

b)

Rys. 5. Podwieszenie poĞredniej belki stropowej: a) stan projektowany [Schwarz i in. 1965]; b) stan istniejący [Hulimka i FiciĔski 2008:a]. Fig. 5. Intermediate floor beam suspension: a) design state [Schwarz i in, 1965]; b) existing state [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

47

Jacek HULIMKA

b)

a)

Rys. 6. Skotwienie belek podwalinowych i sáupów: a) stan projektowany [Schwarz i in. 1965]; b) stan istniejący [Hulimka i FiciĔski 2008:a]. Fig. 6. Anchorage of sleepers with columns: a) design state [Schwarz i in. 1965]; b) existing state [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

Rys. 7. Zasypanie poddasza Ğniegiem [Hulimka i FiciĔski 2008:a]. Fig. 7. Snow at the loft [Hulimka i FiciĔski 2008:a].

48

Zachowanie statyczne zewnčtrznej konstrukcji noĤnej….

1(II) 2008

2.4. Zakres niezbĊdnych napraw i wzmocnieĔ W celu zapewnienia wáaĞciwej noĞnoĞci i sztywnoĞci konstrukcji naleĪy:  dodatkowo skotwiü podwaliny z fundamentami i sáupy z podwalinami,  prawidáowo wykonaü wĊzáy Ğciągów z wieszakami (dĨwigary dachowe) oraz poĞrednich belek stropowych z belkami podáuĪnymi,  wzmocniü wszystkie wĊzáy wykazujące cechy utraty sztywnoĞci lub noĞnoĞci,  dosztywniü tarczĊ stropową (przepona) lub skotwiü wĊzáy skrajnego dĨwigara z wieĔcem nad zachodnią Ğcianą prezbiterium. Ponadto, konieczna jest wymiana pokrycia z gontu – pozwoli to na konserwacjĊ i zabezpieczenie elementów konstrukcyjnych oraz na wáaĞciwe doszczelnienie przestrzeni poddasza. Propozycje powyĪsze ujĊto w formie projektu [Hulimka i FiciĔski 2008:b], którego realizacja rozpoczĊta zostaáa latem 2008r. Generalnie zaprojektowano wzmocnienie wĊzáów konstrukcji szkieletowej w sposób wskazany w oryginalnym projekcie [Schwarz i in. 1965], poáączenie podwalin z áawami fundamentowymi przy uĪyciu stalowych kotew wklejanych oraz dosztywnienie páaszczyzny stropu membraną z páyt OSB. Zaprojektowane prace ograniczono do konstrukcji z lat 70-tych dwudziestego wieku, nie ingerując w elementy oryginalnej konstrukcji wieĔcowej.

3. Podsumowanie W pracy zaprezentowano przypadek wtórnej konstrukcji drewnianej, obudowującej oryginalny ukáad noĞny nawy gáównej zabytkowego obiektu sakralnego. Z uwagi na bardzo uproszczony sposób prowadzenia oryginalnych obliczeĔ projektowych, wspóáczesna konstrukcja ma zbyt maáą sztywnoĞü przestrzenną, co skutkuje lokalnym przekazywaniem siá poziomych na bardzo osáabione korozją biologiczną oryginalne Ğciany, a w efekcie deformacją poszczególnych belek. SytuacjĊ znacznie pogarszają liczne báĊdy konstrukcyjne, popeánione podczas wznoszenia nowej konstrukcji szkieletowej. Bazując na wynikach analizy statyczno-wytrzymaáoĞciowej oraz zestawieniu podstawowych báĊdów i wad konstrukcji, zaproponowano ramowy zakres napraw i wzmocnieĔ, wykonanie, których pozwoli na uzyskanie wáaĞciwej noĞnoĞci wĊzáów oraz przestrzennej sztywnoĞci konstrukcji.

49

Jacek HULIMKA

Bibliografia ENGEL L. i inni 2006. Model przestrzenny pracy statycznej zabytkowego koĞcioáa o drewnianej konstrukcji szkieletowej. W: Materiaáy Konferencji Naukowej Drewno i materiaáy drewnopochodne w konstrukcjach budowlanych 2006, Szczecin-MiĊdzyzdroje, s. 117-123. ENGEL L., MIEDZIAàOWSKI Cz. i JASIEēKO J. 2006. Analiza pracy statycznej podáuĪnej zewnĊtrznej Ğciany szkieletowej zabytkowego koĞcioáa drewnianego z modelowaniem wpáywu imperfekcji. W: Materiaáy Konferencji Naukowej Drewno i materiaáy drewnopochodne w konstrukcjach budowlanych 2006, Szczecin-MiĊdzyzdroje, s. 125132. HULIMKA J. i FICIēSKI K. 2008:a. Ekspertyza stanu technicznego zewnĊtrznej konstrukcji noĞnej nawy gáównej koĞcioáa Ğw. Jerzego w Gliwicach Ostropie. Gliwice. HULIMKA J. i FICIēSKI K. 2008:b. KoĞcióá Ğw. Jerzego w Gliwicach Ostropie, ul. Piekarska 13. Projekt budowlany wzmocnienia zewnĊtrznej konstrukcji noĞnej nawy gáównej. Gliwice. JANKOWSKI L., ENGEL J. i JASIEēKO J. 2005. Praca statyczna wybranych poáączeĔ realizowanych w drewnianych konstrukcjach zabytkowych, WiadomoĞci Konserwatorskie, 2005, nr 18. JASIEēKO J., ENGEL L. i RAPP P. 2006. Study of strains and stresses in historical carpentry joints. W: Proceedings of V International Conference on Structural Analysis of Historical Constructions 2006, New Dehli. JASIEēKO J. i KARDYSZ M. 2006. Analiza pracy statycznej poáączeĔ stosowanych w drewnianych konstrukcjach zabytkowych. W Problemy remontowe w budownictwie ogólnym i obiektach zabytkowych, Praca zbiorowa pod redakcją Jerzego JasieĔki i in., Wrocáaw, DolnoĞląskie Wydawnictwo Edukacyjne, s. 218-230. JASIEēKO J. i KARDYSZ M. 2007. Deformation and Stresses Criteria In Assessing Static Working of Joints in Historical Timber Structures. W: Proceedings of 16TH IIWC International Conference and Symposium on Mechanical Behaviour and Failures of the Timber Structures 2007, Florence-Venice-Vicenza. SCHWARZ J. i inni 1965. Projekt konserwacji i rekonstrukcji koĞcioáa Ğw. Jerzego w Ostropie. Obiekt zabytkowy. Gliwice.

Recenzent: dr hab. inĪ. Jerzy JASIEēKO, prof. nzw. w Politechnice Wrocáawskiej

50

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Jacek HULIMKA1 Katedra InĪynierii Budowlanej, Politechnika ĝląska, Gliwice

STAN PRZEDAWARYJNY ĝCIAN I SKLEPIEē ZAKRYSTII KOĝCIOàA ĝW. JERZEGO W GLIWICACH OSTROPIE Streszczenie. Murowana zakrystia koĞcioáa Ğw. Jerzego w Gliwicach Ostropie znajduje siĊ w przedawaryjnym stanie technicznym. Wykonane w latach 70-tych dwudziestego wieku wzmocnienia fundamentów okazaáy siĊ maáo skuteczne i nie zapobiegáy powstaniu licznych rys i pĊkniĊü w obrĊbie Ğcian i stropów. W artykule przedstawiono stan techniczny konstrukcji wraz z przyczynami powstania obserwowanych uszkodzeĔ. Ponadto, okreĞlono zakres i ramowe zasady wykonania niezbĊdnych napraw i wzmocnieĔ. Sáowa kluczowe: konstrukcje murowe, rysy, wzmocnienie.

PRE-FAILURE STATE OF WALLS AND VAULTS IN SACRISTY OF ST. GEORGE CHURCH IN GLIWICE OSTROPA Summary. Masonry structural elements sacristy of St. George church in Gliwice Ostropa are in pre-failure technical state. Strengthening of foundations built-in in 1970s were being not sufficiently effective and did not preserve the structure of walls and vaults against cracking. The paper presents description of actual state of structural members paired with specification of noted damages reasons. Moreover, paper shapes the scope and guidelines of necessary reparations and strengthening. Keywords: masonry structures, cracking, strengthening.

1. Wprowadzenie Obecna forma koĞcioáa Ğw. Jerzego w Gliwicach Ostropie jest efektem licznych przebudów, z których pierwsze siĊgają okresu wojen husyckich, a ostatnia miaáa miejsce w latach 70-tych dwudziestego wieku. Zasadniczy podziaá konstrukcyjny pozwala na wyodrĊbnienie czterech podstawowych czĊĞci obiektu (fot. 1):  drewnianej wieĪy po stronie zachodniej,  nawy gáównej, w caáoĞci drewnianej,

1

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5 / p.206a, tel.: 032 237 11 26, e-mail: [email protected]

Jacek HULIMKA  murowanego prezbiterium po stronie wschodniej,  murowanej zakrystii, przylegáej do póánocnej Ğciany prezbiterium.

Fot. 1. Widok ogólny koĞcioáa od strony póánocno-wschodniej, J. Hulimka. Photo 1. General view of the church, north-east side, J. Hulimka. Obydwie konstrukcje murowe są wzajemnie powiązane. Podczas modernizacji koĞcioáa w latach 70-tych dwudziestego wieku, nad prezbiterium i zakrystią wykonano nową drewnianą konstrukcjĊ dachową, krytą pojedynczym gontem. W tym samym okresie wokóá prezbiterium i zakrystii wykonano podziemne opaski Īelbetowe, a nad prezbiterium wieniec [Schwarz i in. 1965], w celu ochrony obiektu przed oddziaáywaniami wynikającymi z prowadzonej pod nim eksploatacji górniczej. JuĪ pobieĪne oglĊdziny zakrystii wykazaáy szereg bardzo istotnych uszkodzeĔ w obrĊbie murowych elementów konstrukcyjnych (Ğcian i sklepieĔ), o intensywnoĞci wskazującej na realne zagroĪenie awarią. W opisanej sytuacji konieczne byáo przeanalizowanie moĪliwoĞci i zakresu prac remontowych, pozwalających na przywrócenie wáaĞciwej noĞnoĞci obiektu, bez istotnej ingerencji w zabytkową konstrukcjĊ. 52

Stan przedawaryjny Ĥcian i sklepieę….

1(II) 2008

2. Stan techniczny, moĪliwoĞü i zakres niezbĊdnych napraw 2.1. Krótki opis konstrukcji ZakrystiĊ wykonano jako murowaną, z cegáy peánej na zaprawie wapiennej. Ukáad noĞny stanowią trzy Ğciany zewnĊtrzne o gruboĞci 0,87 m (z tynkiem) oraz póánocna Ğciana prezbiterium (1,04 m z tynkiem). Pomieszczenie przekryto ceglanym sklepieniem kolebkowym. W Ğcianach zakrystii wykonano dwa otwory okienne i dwa drzwiowe. Nie jest znana konstrukcja fundamentów zakrystii, natomiast podczas modernizacji przeprowadzonej w latach 70-tych dwudziestego wieku wykonano wokóá nich Īelbetową opaskĊ o przekroju 0,25 m × 0,65 m, zbrojoną szeĞcioma prĊtami ‡14 mm, ze strzemionami ‡6 mm w rozstawie, co 0,30 m [Schwarz i in. 1965]. Póánocną ĞcianĊ zakrystii podparto niepowiązaną z nią skarpą ceglaną. Nad zakrystią wykonano dwuspadowy dach drewniany, kryty gontem. Obecna konstrukcja dachowa jest wynikiem wspomnianej wyĪej modernizacji. Murowane prezbiterium, do którego dobudowana jest zakrystia, ma Ğciany ceglane o gruboĞci 1,04 m, z pilastrami podtrzymującymi sklepienie krzyĪowe z lunetami nad otworami okiennymi. Fundamenty wykonano z kamienia polnego na zaprawie wapiennej. Zostaáy one wzmocnione identyczną opaską Īelbetową, jak opisano wyĪej w przypadku zakrystii. Od strony zewnĊtrznej Ğciany podparto trzema róĪnej wielkoĞci skarpami ceglanymi, niepowiązanymi z oryginalną konstrukcją. ĝciany prezbiterium zwieĔczono podczas modernizacji w latach 70-tych dwudziestego wieku wieĔcem Īelbetowym o przekroju 0,20 m × 0,25 m, zbrojonym czterema prĊtami ‡14 mm, ze strzemionami ‡6 mm w rozstawie, co 0,30 m. Dach nad prezbiterium wykonano, podczas wspomnianej wyĪej modernizacji, jako konstrukcjĊ drewnianą, krytą gontem [Schwarz i in. 1965].

2.2. Stan techniczny konstrukcji Szczegóáowy przegląd dostĊpnych elementów konstrukcji zakrystii wskazuje na jej przedawaryjny stan, realnie zagraĪający zawaleniem siĊ fragmentów Ğcian lub sklepieĔ. W obrĊbie caáej konstrukcji murowej stwierdzono liczne rysy i pĊkniĊcia, obejmujące praktycznie wszystkie Ğciany i znaczny obszar sklepieĔ. Najistotniejsze z nich pokazano na kolejnych fotografiach (fot. 2 y 7). Na zdjĊciu 2 widoczne jest ponadto praktycznie caákowite zniszczenie skarpy podpierającej póánocną ĞcianĊ zakrystii.

53

Jacek HULIMKA

Fot. 2. Widok póánocnej Ğciany zakrystii, J. Hulimka. Photo 2. Sacristy northern wall view, J. Hulimka.

Fot. 3. Widok zachodniej Ğciany zakrystii, J. Hulimka. Photo 3. Sacristy western wall view, J. Hulimka. 54

Stan przedawaryjny Ĥcian i sklepieę….

1(II) 2008

Fot. 4. PĊkniĊcie na styku sklepienia z póánocną Ğcianą zakrystii, J. Hulimka. Photo 4. Structural cracking in area of the joint between vault and northern wall, J. Hulimka.

Fot. 5. PĊkniĊcia w póánocno-wschodnim naroĪu zakrystii, J. Hulimka. Photo 5. Cracking in north-east corner of sacristy, J. Hulimka.

Fot. 6. NadproĪe otworu okiennego w zachodniej Ğcianie zakrystii, J. Hulimka. Photo 6. Window head in western wall of sacristy, J. Hulimka. 55

Jacek HULIMKA

Fot. 7. Wschodnia Ğciana zakrystii, J. Hulimka. Photo 7. Eastern wall of sacristy, J. Hulimka. Konstrukcja prezbiterium znajduje siĊ w poprawnym stanie technicznym, a nieliczne drobne zarysowania w nadproĪach okien i w poziomie gzymsu nie stanowią zagroĪenia dla jej noĞnoĞci lub statecznoĞci. Silne uszkodzenia odnotowano jedynie w obrĊbie murowanych skarp (fot. 8). W záym stanie są tynki w dolnych czĊĞciach Ğcian, gdzie wyraĨnie widoczne są Ğlady zawilgocenia, najintensywniejsze w pobliĪu skarp.

Fot. 8. Uszkodzenia skarp podpierających Ğciany prezbiterium, J. Hulimka. Photo 8. Damages of presbytery wall counterfort, J. Hulimka. 56

Stan przedawaryjny Ĥcian i sklepieę….

1(II) 2008

2.3. Przyczyny obserwowanych uszkodzeĔ Bazując na dostĊpnych Ĩródáach przypuszczaü naleĪy, Īe najistotniejsze pĊkniĊcia i rysy w obrĊbie Ğcian i sklepieĔ zakrystii powstaáy w latach 70-tych i 80-tych dwudziestego wieku. Teliga i in. [1961] nie wspominają o jakichkolwiek pĊkniĊciach Ğcian, natomiast Mikulec [1962] wymienia jedynie zarysowania stropu zakrystii oraz rysy w obrĊbie áuku i nadproĪy okiennych w prezbiterium. Wszystkie te uszkodzenia zostaáy naprawione w latach 70-tych dwudziestego wieku, jednoczeĞnie z wykonaniem opasek fundamentowych wokóá zakrystii i prezbiterium oraz wieĔca nad prezbiterium [Schwarz i in. 1965]. Obserwowane uszkodzenia konstrukcji powstaáy, zatem juĪ po wykonaniu wspomnianych napraw i wzmocnieĔ. Praktycznie wszystkie obserwowane zarysowania Ğcian i sklepieĔ zakrystii wywoáane zostaáy odksztaáceniami podáoĪa w wyniku eksploatacji górniczej. Wskazuje na to charakter rys, intensywnych w sklepieniach i górnych fragmentach Ğcian, gdzie nie wykonano zabezpieczeĔ, a zanikających w dolnych fragmentach Ğcian, gdzie wykonano opaskĊ Īelbetową. W prezbiterium, gdzie w poziomie oparcia wiĊĨby dachowej wykonano silny obwodowy wieniec Īelbetowy, podobnego typu rysy nie powstaáy. Obserwacje licznych plomb kontrolnych, zaáoĪonych w zakrystii w 2005 r., wskazują, Īe w okresie ostatnich ponad dwóch lat nie doszáo do dalszego przyrostu rozwarcia rys. W chwili obecnej pod Ostropą nie jest juĪ prowadzona eksploatacja górnicza. Uszkodzenia w obrĊbie murowanych skarp spowodowane zostaáy ich intensywnym zawilgoceniem i przemarzaniem.

2.4. Zakres niezbĊdnych napraw i wzmocnieĔ W celu zapewnienia wáaĞciwej noĞnoĞci i sztywnoĞci konstrukcji zakrystii naleĪy:  oczyĞciü i zainiektowaü wszystkie pĊkniĊcia i rysy, stosując odpowiednio dobrane iniekty mineralne lub Īywiczne; w przypadku najsilniejszych pĊkniĊü wskazane jest lokalne dozbrojenie Ğcian,  wykonaü wieniec Īelbetowy lub ukryte w górnej czĊĞci Ğcian Ğciągi stalowe, zdolne do przeniesienia siá rozciągających w przypadku dalszych deformacji podáoĪa; zabieg ten nie jest konieczny w przypadku uzyskania wiarygodnych danych Ğwiadczących o braku takiego zagroĪenia. Zalecane prace wymagają rozbiórki i odtworzenia pokrycia dachowego nad zakrystią. NaleĪy to wykorzystaü do kontroli i ewentualnego remontu wiĊĨby drewnianej.

57

Jacek HULIMKA Po zakoĔczeniu wskazanych wyĪej napraw konieczna jest okresowa obserwacja konstrukcji, z zaáoĪeniem plomb kontrolnych w przypadku pojawienia siĊ kolejnych zarysowaĔ. Uszkodzone fragmenty skarp naleĪy rozebraü i przemurowaü, z jednoczesnym wykonaniem skutecznej izolacji poziomej. Z uwagi na trwaáoĞü materiaáów konstrukcyjnych konieczne jest zapewnienie wáaĞciwej wentylacji zakrystii i prezbiterium.

3. Podsumowanie W artykule omówiono przypadek zabytkowej konstrukcji murowej, silnie uszkodzonej wskutek deformacji podáoĪa wywoáanej eksploatacją górniczą. Pomimo ĞwiadomoĞci takiego zagroĪenia, zabezpieczenia obiektu zaprojektowano i wykonano w przeszáoĞci w sposób niekompletny, pomijając koniecznoĞü zaáoĪenia wieĔca lub Ğciągów nad Ğcianami zakrystii. Doprowadziáo to do powstania licznych pĊkniĊü i rys, realnie zagraĪających awarią sklepienia i Ğcian. Bazując na wynikach obserwacji i analizie przyczyn powstania uszkodzeĔ, zaproponowano ramowy zakres napraw i wzmocnieĔ, wykonanie, których pozwoli na uzyskanie wáaĞciwej noĞnoĞci i sztywnoĞci Ğcian oraz sklepieĔ.

Bibliografia MIKULEC J. 1962. Ekspertyza w sprawie uszkodzeĔ zabytkowego koĞcióáka pod wezwaniem Ğw. Jerzego, poáoĪonego w Ostropie – przy ul. KrzyĪowej. Gliwice. SCHWARZ J. i inni 1965. Projekt konserwacji i rekonstrukcji koĞcioáa Ğw. Jerzego w Ostropie. Obiekt zabytkowy. Gliwice. TELIGA J. i inni 1961. KoĞcióá pod wezwaniem ĝw. Jerzego w Ostropie pow. gliwicki. Inwentaryzacja i opracowanie architektoniczno-konstrukcyjne. Zakáad Konstrukcji Drewnianych Wydziaáu Architektury Politechniki Warszawskiej, Warszawa.

Recenzent: dr hab. inĪ. Jerzy JASIEēKO, prof. nzw. w Politechnice Wrocáawskiej

58

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Piotr DUDZIK1 OĞrodek Geometrii i Grafiki InĪynierskiej, Politechnika ĝląska, Gliwice

STROPY W ZABYTKOWYCH KOĝCIOàACH TYPU ĝLĄSKIEGO Streszczenie. Tematyka dotyczy konstrukcji stropów w zabytkowych koĞcioáach drewnianych. Punktem wyjĞcia do rozwaĪaĔ o tej konstrukcji obiektów jest przedstawienie definicji. Celem artykuáu jest zaproponowanie systematyki stropów drewnianych obejmującej rozwiązania konstrukcyjne w drewnianych obiektach sakralnych na ĝląsku. Sáowa kluczowe: strop, konstrukcja, obiekty zabytkowe, koĞcióá.

CEILING IN ANTIQUE WOOD CHURCHES MAKE IN SILESIAN’S TYPE Summary. The subject matter deal width construction of the ceiling in antique wood churches. Starting point to consider about this construction object is submit the definition. In purpose to this article is to submit function and description of ceiling in wood churches. For this purpose it will be propose method include structural solutions for wood ceilings. Key words: ceiling, structure, historic structure, church.

1. Wprowadzenie Drewno jest materiaáem wykorzystywanym w celach budowlanych od wieków. ĝwiadczyü o tym mogą znaleziska archeologiczne ukazujące budownictwo na ziemiach polskich, jak równieĪ Europy. Materiaá ten, byá chĊtnie stosowany z kilku powodów. Jednym z nich jest jego wytrzymaáoĞü. Pozwalaáa ona na wznoszenie przestronnych, trwaáych i piĊknych obiektów budowlanych. WaĪnym aspektem jest to, iĪ drewno byáo materiaáem stosowanym we wczesnych konstrukcjach warownych. Natomiast w czasie umacniania siĊ wiary chrzeĞcijaĔskiej materiaá ten zyskaá zastosowanie w budowie obiektów, w których wierni mogli wspólnie wielbiü Boga.

1

Mgr inĪ., OĞrodek Geometrii i Grafiki InĪynierskiej Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Krzywoustego 7/

p. 203a, tel.: 032 237 26 81, e-mail: [email protected]

Piotr DUDZIK Do naszych czasów na terenie ĝląska zachowaáo siĊ okoáo 167 koĞcioáów drewnianych, najstarsze z nich pochodzą z drugiej poáowy XV wieku [Monikowski 1992]. WiĊkszoĞü z tych obiektów wymaga prac nad przywróceniem pierwotnego stanu technicznego. Zadanie to jest skomplikowane gáównie przez brak dokumentacji technicznych, jak równieĪ przez niewystarczającą liczbĊ Ğrodków i konkretnego wykorzystania odrestaurowanego obiektu. W niniejszym artykule zostanie opisany jeden z elementów konstrukcyjnych drewnianych koĞcioáów, a mianowicie strop. Przed przystąpieniem do charakterystyki tego elementu naleĪy okreĞliü, czym jest strop i jakie peáni funkcje.

2. Systematyka Strop – to przegroda budowlana pozioma, dzieląca budynek na kondygnacje [DziĊgielewski 1967]. OkreĞlenie „strop” stosowane jest równieĪ w nieco innym znaczeniu i wedáug [ĩenczykowski 1976] jest to widoczna warstwa zamykająca pomieszczenie. Gáówną funkcją stropu jest wydzielenie w obiekcie kondygnacji, co pozwala na lepsze wykorzystanie jego kubatury i zwiĊkszenie powierzchni uĪytkowej, ponadto konstrukcja stropu stanowi usztywnienie poziome budynku, przenosi obciąĪenia uĪytkowe, a niekiedy obciąĪenia staáe od Ğcian dziaáowych. Gáówna funkcja stropu pociąga za sobą specyficzne wymagania, które muszą byü speánione, aby uĪytkowanie wydzielonych kondygnacji byáo komfortowe. Do wymagaĔ tych naleĪy odpowiednia izolacyjnoĞü cieplna, jak równieĪ akustyczna. Wiedząc, jakie jest przeznaczenie konstrukcji stropu, naleĪy zaznajomiü siĊ ze sposobami konstruowania takiej przegrody. W literaturze [ĩenczykowski 1976] wyróĪnia siĊ trzy czĊĞci skáadowe konstrukcji stropu: 1 – powaáa, 2 – noĞna, 3 – puáap. W literaturze moĪna znaleĨü róĪne definicje elementów stropów. PoniĪej zostaáy zamieszczone definicje wykorzystane przez autora:  powaáa – jest to uáoĪona w poprzek belek, najczĊĞciej prostopadle do nich, rzadko pod kątem ostrym w tzw. jodeákĊ, warstwa desek [Tajchman 1989],  puáap – warstwa desek bĊdąca elementem stropu, mocowana do spodu belek stropowych albo — wtedy zw. powaáą — od góry lub miĊdzy nimi [PWN 2008],

60

Stropy w zabytkowych koĤcioãach…

1(II) 2008

 podáoga, posadzka – wierzchnia warstwa stropu stanowiąca wykoĔczenie jego powierzchni. [AVT-Korporacja 2008],  sufit – konstrukcja przykrywająca dolną powierzchniĊ stropu lub dachu, stanowiąca górną powierzchniĊ obudowanej przestrzeni. [AVT-Korporacja 2008]. W przypadku stropów drewnianych moĪemy wyszczególniü jeszcze jedną skáadową, a mianowicie czĊĞü akustyczną, która w stropach o innej konstrukcji np. Īelbetowej, wystĊpuje przy konstrukcji podáogi (rys. 1).

1 – konstrukcja podáogi 2 – czĊĞü izolacji akustycznej 3 – konstrukcja noĞna 4 – konstrukcja sufitu

Rys. 1. Schemat ideowy konstrukcji stropu, P. Dudzik. Fig. 1. Schematic diagram of ceiling, P. Dudzik. Wedáug ĩenczykowskiego [1976] czĊĞü akustyczna nie jest wydzielona, ale stanowi czĊĞü konstrukcyjną sufitu lub podáogi. W literaturze [Mielczarek 1994; Tajchman 1989; ĩaba 2006; ĩenczykowski 1976] moĪna znaleĨü róĪne podziaáy stropów. ĩenczykowski [1976] dokonaá systematyki wszystkich przegród poziomych z uwzglĊdnieniem materiaáu, co daje pogląd na róĪnorodnoĞü konstrukcji. Natomiast w [Mielczarek, 1994] autor usystematyzowaá tylko stropy drewniane. W podziale tym wszystkie stropy drewniane są stropami belkowymi i dzielą siĊ na róĪne odmiany. Najpeániejszą systematykĊ znajdziemy w [Tajchman 1989]. Wadą zastosowanego tu podziaáu jest brak konkretnego przekazu na temat rozwiązaĔ konstrukcyjnych. Dlatego teĪ w tabeli 1 proponuje siĊ oryginalny sposób na usystematyzowanie stropów tak, aby moĪna byáo przekazaü maksymalnie duĪą iloĞü informacji o zastosowanej konstrukcji. Cechy, które decydowaáy o przynaleĪnoĞci do poszczególnych kolumn tabeli zostaáy przedstawione poniĪej.

61

Piotr DUDZIK Podgrupa Sposób rozwiązania czĊĞci akustycznej

I n f o r m ac j e s z c z eg óá o we

I n f o r m ac j e s z c z eg óá o we

I n f or m ac j e og ó l n e

Sposób rozwiązania konstrukcji podáogi

I n f o r m ac j e s z c z eg ó áo we

Sposób rozwiązania konstrukcji dolnego puáapu

I n f or m ac j e og ó l n e

I n f o r m ac j e s z c z eg ó áo we

I n f or m ac j e og ó l n e

Sposób rozmieszczenia belek - czĊĞü noĞna stropu

I n f or m ac j e og ó l n e

Grupa

Tabela 1. Schemat zamieszczonych informacji w tabeli 2, P Dudzik. Table 1. Schematic diagram inserting information on table 2, P. Dudzik. Nie wszystkie rozwiązania zamieszczonych w tabeli 2 są spotykane w koĞcioáach drewnianych.

2.1. Praktyczne wykorzystanie systematyki Znając rozwiązania konstrukcyjne oraz funkcje stropu moĪna przejĞü do gáównego celu niniejszego opracowania – opisu stropu w zabytkowym drewnianym koĞciele na przykáadzie koĞcioáa w Smolnicy. Powstaá on w 1603 roku jako koĞcióá luteraĔski. Okoáo drugiej poáowy XVII wieku nastąpiáa jego rozbudowa. Zostaáa wtedy dobudowana absyda od strony wschodniej i zakrystia od strony póánocnej (jej forma byáa inna niĪ ta zachowana do dnia dzisiejszego). Okoáo 1905 – 1906 roku nastąpiá kolejny etap unowoczeĞniania koĞcioáa – dobudowano wieĪĊ. W tym samym okresie zostaáa powiĊkszona zakrystia. Ostatnim elementem rozbudowy koĞcioáa byáo dobudowanie wiatroáapu. Powstaá on prawdopodobnie okoáo 1937 -1938 r. [Mateuszek 2007].

62

Stropy w zabytkowych koĤcioãach…

Tabela 2. Systematyka stropów, P Dudzik Table 2. Ceiling method, P Dudzik 63

1(II) 2008

Piotr DUDZIK

Rys. 2. Rzut stropu, P. Dudzik. Fig. 2. Plan ceiling, P. Dudzik. 64

Stropy w zabytkowych koĤcioãach…

1(II) 2008

Korzystając z przedstawionej wczeĞniej systematyki, wykonano opis stropu znajdującego siĊ w rozpatrywanym obiekcie. Pierwsza informacja dotyczy czĊĞci noĞnej. Z rys. 2 i tabeli 2 wynika, Īe strop ten naleĪy zaliczyü do stropów belkowych, gdyĪ rozstaw osiowy belek wynosi od 105 do 150 cm. Przekrój belek jest prostokątny. Strop posiada puáap ukáadany pod belkami, jest to deskowanie ukáadane na styk [Tajchman 1989]. Jest on nazywany powaáą prostą. Powaáa ta dodatkowo posiada listwy na stykach podáuĪnych i poprzecznych. Ostania kolumna dotycząca czĊĞci akustycznej nie dotyczy tego stropu (rys 3).

Rys. 3. Widok na konstrukcje stropu, P. Dudzik. Fig. 3. View on the ceiling of the construction, P. Dudzik. Konstrukcja stropu zastosowana w koĞciele w Smolnicy naleĪy, zatem do konstrukcji nieskomplikowanych. Skáada siĊ ona z dwóch elementów: konstrukcji noĞnej dolnego puáapu.

65

Piotr DUDZIK

Rys. 4. Stan puáapu stropu w Smolnicy, P. Dudzik. Fig. 4. Condition of Lower, P. Dudzik.

66

Stropy w zabytkowych koĤcioãach…

1(II) 2008

3. Podsumowanie Oceniając stan, w jakim znajduje siĊ koĞcióá moĪna stwierdziü, Īe strop jest stosunkowo dobrze zachowany. Przyczyną miejscowych destrukcji jest záy stanu gontu áupanego stanowiącego pokrycie poáaci dachu, co powoduje zalewanie czĊĞci stropu. Przeprowadzona analiza stropu z wykorzystaniem zaproponowanej systematyki wykazaáa, Īe systematyka ta uáatwia opis konstrukcji stropu i stanu jej zachowania. Jedną z zalet stosowania systematyki jest jasny przekaz informacji odnoĞnie zastosowanej konstrukcji. Takie dokáadne informacje pozwolą na szybszą analizĊ stanu obecnego, co pozwoli na przyspieszenie dziaáaĔ zapobiegawczych dalszej degradacji. To z kolei przeáoĪy siĊ na ogólny stan zachowania zabytkowego stropu, co jest poĪądanym efektem podjĊtych prac.

Bibliografia AVT-Korporacja 2008. http://www.budujemydom.pl/ Stropy drewniane. DZIĉGIELEWSKI T. 1967. Terminologia budownictwa. Warszawa: Arkady. MATEUSZEK K. 2007. http://www.bartlomiej-smolnica.gliwice.opoka.org.pl MIELCZAREK Z. 1996. Budownictwo drewniane. Warszawa: Arkady, 1996, ISBN 83-2133825-9. MONIKOWSKI M. 1992. Grupa Ğląskich koĞcioáów drewnianych. Jej geneza i ogólne cechy charakterystyczne. Zeszyty Naukowe Politechniki ĝląskiej: Architektura drewno i drzewo. Gliwice. PN ISO 6707 – 1:1994: Terminologia. Terminologia ogólna TAJCHMAN J. 1989. Stropy drewniane w Polsce: propozycja systematyki. Warszawa: OĞrodek Dokumentacji Zabytków, 1989. ĩABA A. 2006. Zabytkowe stropy drewniane. Problematyka gromadzenia informacji i projektowania rekonstrukcji. Gliwice (niepublikowane materiaáy dydaktyczne). ĩENCZYKOWSKI W. 1976. Budownictwo ogólne, t. 1. Materiaáy i wyroby budowlane. Warszawa: Arkady. Recenzent: dr hab. inĪ. Jarosáaw MIRSKI – prof. nzw. w Politechnice ĝwiĊtokrzyskiej

67

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Jan Antoni RUBIN1 Politechnika ĝląska, Katedra Procesów Budowlanych, Gliwice Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa, Koáo ĝląskie Sabina JASIULEK2 Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa, Koáo ĝląskie

DESTRUKCYJNY WPàYW CZYNNIKÓW BIOTYCZNYCH NA DREWNIANĄ KONSTRUKCJĉ ZABYTKOWEGO KOĝCIOàA PW. ĝW. JERZEGO W OSTROPIE Streszczenie. KoĞcióá pw. Ğw. Jerzego w Gliwicach – Ostropie powstaá w roku 1640. Uksztaátowany zostaá jako obiekt orientowany, o murowanym z cegáy ceramicznej (trójbocznie zamkniĊtym) prezbiterium i zakrystii, a takĪe drewnianej nawie o konstrukcji zrĊbowej oraz wieĪy o konstrukcji sáupowej. Obiekt jest nieuĪytkowany od roku 1926, co wiąĪe siĊ bezpoĞrednio z „korzystnymi” warunkami dla rozwoju czynników biotycznych, gáównie owadów  technicznych szkodników drewna, a pierwotnie takĪe grzybów domowych. W artykule przedstawiono przyczyny powstania uszkodzeĔ drewnianej konstrukcji omawianego koĞcioáa wraz z propozycjami naprawy. Sáowa kluczowe: czynniki biotyczne, drewno, koĞcioáy zabytkowe.

DESTRUCTIVE IMPACT OF BIOTIC FACTORS ON WOODEN CONSTRUCTION OF THE MONUMENTAL ST.GEORGE’S CHURCH IN OSTROPA Summary. St. George’s Church in Gliwice – Ostropa was built in 1640. It was built as an orient object, made of ceramic bricks (closed in a triangular way) presbytery and sacristy, and also as a wooden aisle of chipped construction and pillar-construction tower. The object has not been used since 1926; this is directly connected with ‘beneficial’ conditions for the biotic factors’ growth, mainly insects – wood technical pests, originally house fungi as well. In the article, the reasons for the formation of the wooden construction defects of the discussed church with the repair proposals were presented. Key words: the biotic factors, wood, the monumental churches.

1

Dr inĪ., Wydziaá Budownictwa Politechniki ĝląskiej w Gliwicach, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 5, tel.: 032 237 22 94, e-mail: [email protected]

2

Mgr inĪ., Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa, e-mail: [email protected]

Jan Antoni RUBIN i Sabina JASIULEK

1. Drewniane obiekty sakralne Poáudniowa czĊĞü Polski jest obszarem, na którym zachowaáo siĊ najwiĊcej drewnianych, zabytkowych koĞcioáów [Jasiulek i Rubin 2006]. Są one nieodáącznym elementem rodzimego krajobrazu kulturowego, stapiając siĊ harmonijnie tak ze Ğrodowiskiem naturalnym, jak i z otoczeniem ksztaátowanym od stuleci – mniej czy bardziej Ğwiadomie – przez czáowieka. Zachowane drewniane koĞcioáy w Polsce  pochodzące przede wszystkim z okresu XIV ÷ XVI wiek  stanowią wraz z zabytkami znanymi juĪ tylko niestety z przekazów historycznych cenną i sporą grupĊ, która pozwala na wyodrĊbnienie czterech podstawowych odmian regionalnych drewnianego budownictwa sakralnego w naszym kraju. Są to: odmiana maáopolska i Ğląska oraz wielkopolska i mazowiecka. Typy tych koĞcioáów mają podobny ukáad przestrzenny (dwuczáonowy), tj. nawa i wĊĪsze prezbiterium. RóĪnią siĊ natomiast w sposób zasadniczy ukáadem wiĊĨby dachowej oraz wiąĪącym siĊ z tym sposobem przekrycia wnĊtrza obiektu. Wpáywa to na zewnĊtrzny wygląd bryáy poszczególnych regionalnych odmian omawianych koĞcioáów. WiĊĨby dachowe tychĪe obiektów, moĪna podzieliü na: krokwiowe – gáównie na ĝląsku i na Podhalu oraz storczykowe – Wielkopolska, Mazowsze i Maáopolska. Gáówna róĪnica pomiĊdzy regionalnymi odmianami koĞcioáów polega równieĪ na rozstawie poszczególnych kozáów krokwiowych [Jasiulek i Rubin 2006]:  Maáopolska – dach o jednej kalenicy dla nawy i prezbiterium (podobnie jak w Wielkopolsce), lecz rozstaw kozáów zostaá dostosowany do wĊĪszego prezbiterium (odwrotnie niĪ we wspomnianej juĪ Wielkopolsce), 

ĝląsk – rozstaw kozáów krokwiowych jest dostosowany oddzielnie do szerokoĞci nawy oraz wĊĪszego prezbiterium i stąd teĪ dach jest dwukalenicowy (wyĪszy nad nawą i niĪszy nad prezbiterium),



Wielkopolska i Mazowsze – rozstaw jest dostosowany nad oboma czáonami koĞcioáa do szerokoĞci nawy i stąd dach jest jednokalenicowy (wspólny dla nawy i prezbiterium). Typowy drewniany koĞcióá polski skáada siĊ z kwadratowej lub prostokątnej nawy, do

której przystawiona jest czĊĞü oátarzowa (tzn. prezbiterium). Jest to de facto zespolenie dwóch „chat” jednoizbowych, o róĪnych rozmiarach (tak w poziomie, jak i w pionie). W przypadku mniejszych kaplic nie wyróĪniano jednak wyraĨnie prezbiterium, a nawĊ zakaĔczano najczĊĞciej jedną lub trzema Ğcianami. CzĊsto takĪe spotyka siĊ koĞcioáy o jednej tylko kaplicy (np. KsiĊĪy Las  woj. Ğląskie). Wspomniane kaplice spotykane byáy rzadko, gdyĪ budowniczowie cokolwiek niechĊtnie odstĊpowali od typowego schematu, czyli od ukáadu:

70

DESTRUKCYJNY WPâYW….

1(II) 2008

prezbiterium, nawa oraz wieĪa. Rzut poziomy omawianych koĞcioáów urozmaicaáy liczne przybudówki stosowane znacznie czĊĞciej niĪ kaplice. Do nich naleĪy zaliczyü przede wszystkim: zakrystie, przedsionki i soboty (tak podparte, jak i pulpitowe). Zakrystia wznoszona byáa zawsze przy póánocnej Ğcianie prezbiterium. Z kolei soboty otaczają bądĨ caáy koĞcióá, bądĨ teĪ tylko niektóre jego Ğciany. W starszych koĞcioáach (np. w 400-tu letnim koĞciele w àaziskach Rybnickich  woj. Ğląskie) wieĪa w konstrukcji szkieletowej byáa dobudowywana do pierwotnej bryáy koĞcioáa dopiero w dobie baroku.

Rys. 1. Schemat koĞcioáa o dachu dwu kalenicowym [àukomski M 2005]. Fig. 1. The schema of the church about the roof two crest.

Rys. 2. Rzut koĞcioáa drewnianego, przedstawiający jego typową kilku bryáową strukturĊ [àukowski 2005]. Fig. 2. The throw of the church wooden, representative his typical several block structure.

2. Charakterystyka koĞcioáa pw. Ğw. Jerzego w Gliwicach  Ostropie KoĞcióá pomocniczy pw. Ğw. Jerzego, to jedna z trzech w Województwie ĝląskim ĞwiątyĔ typu murowano – drewnianych. Pozostaáe koĞcioáy tego typu, to: koĞcióá parafialny p.w. 71

Jan Antoni RUBIN i Sabina JASIULEK Wszystkich ĝwiĊtych w Sierotach oraz koĞcióá parafialny pw. Trójcy ĝwiĊtej w Rachowicach [Praca zbiorowa 2003]. KoĞcióá pw. Ğw. Jerzego posiada murowane, oszkarpowane prezbiterium z XV w., drewnianą nawĊ o konstrukcji zrĊbowej z 1640 r. i wieĪĊ o konstrukcji sáupowej z nadwieszoną izbicą, krytą dachem namiotowym. Nad nawą koĞcioáa umieszczona jest wieĪyczka sygnaturki z latarnią i heámem piramidalnym. Wewnątrz nawy znajduje siĊ m.in. polichromia datowana na 1668 r. oraz chór drewniany wsparty na dwóch Īeliwnych sáupkach. Od strony poáudniowej na wysokoĞci prezbiterium znajduje siĊ prostokątna murowana zakrystia z osobnym wejĞciem. W 1965 r. wykonano rekonstrukcjĊ dachu koĞcioáa z páaskiego na spadzisty pod kątem 60q ( kryty gontem drewnianym) oraz wykonano wokóá bryáy koĞcioáa ( w poziomie gruntu) opaski Īelbetowe. Wymieniono równieĪ czĊĞü skorodowanych bali Ğcian zrĊbowych nawy (od poziomu posadzki do wysokoĞci 1,10 ÷ 1,90 m). CzĊĞci drewniane obiektu są pobite gontem ( Ğciany wieĪy i nawy). Od roku 1926 koĞcióá nie jest uĪytkowany jako Ğwiątynia [Jasiulek i Rubin 2007].

Rys. 3. Plan sytuacyjny koĞcioáa p.w. ĝw. Jerzego w Ostropie wraz z przylegáym terenem [Jasiulek i Rubin 2005]. Fig. 3. The location plan of the church St. of George in Ostropa along with the adjacent ground.

72

DESTRUKCYJNY WPâYW….

1(II) 2008

Rys. 4. Rzut koĞcioáa pw. Ğw. Jerzego w Ostropie (1 – kruchta pod wieĪą; 2 – chór muzyczny; 3 – nawa; 4 – prezbiterium; 5 – zakrystia), [Jasiulek i Rubin 2005]. Fig. 4. The throw of the church of Saint George in Ostropa (1 – the porch under the tower; 2 – the musical chorus; 3 – the aisle; 4 – the presbytery; 5 – the sacristy).

3. Przyczyny wystąpienia uszkodzeĔ drewna w omawianym obiekcie Konstrukcyjne elementy drewniane ulegają stopniowemu zuĪyciu, polegającemu na pojawieniu siĊ trwaáych odksztaáceĔ, wpáywających niekorzystnie na ich wytrzymaáoĞü [Jasiulek i Rubin 2007]. Pojawienie siĊ w elemencie konstrukcyjnym obiektu budowlanego niekorzystnych zjawisk, moĪe doprowadziü do obniĪenia jego wytrzymaáoĞci oraz wartoĞci estetycznych. Najprostszym rozwiązaniem byáaby w takiej sytuacji wymiana zniszczonych elementów na nowe lub ich wzmocnienie. Jest to jednak operacja na ogóá szkodliwa dla zabytku. Przyjmuje siĊ, iĪ naleĪy dąĪyü do jak najpeániejszego zachowania w konstrukcji materiaáów i elementów istniejących (tzn. pierwotnych). Acz, nie zawsze jest to moĪliwe.

3.1. Wyniki badaĔ makroskopowych Szczegóáowe badania mykologiczno  budowlane przeprowadzono w listopadzie 2005 r. oraz w lipcu 2007 r. Obejmowaáy one m.in. oglĊdziny wszystkich dostĊpnych elementów konstrukcji pod kątem wystĊpowania czynników biotycznych, pomiary wilgotnoĞci drewna konstrukcji oraz stan zachowania tegoĪ drewna. Zaobserwowano liczne Ğlady Īerowania owadów – technicznych szkodników drewna. ĝlady Īerowania owadów wystĊpują na wszystkich elementach Ğcian, stropu, chóru i wyposaĪenia obiektu, jak równieĪ w elementach konstrukcyjnych wieĪy koĞcioáa. Na powierzchni drewna zaobserwowano liczne okrągáe otwory wylotowe, z których wysypuje siĊ drobna i nie utleniona jeszcze mączka drzewna. Wskazuje to na bardzo silne poraĪenie czĊĞci drewnianej 73

Jan Antoni RUBIN i Sabina JASIULEK koĞcioáa (poza nową wiĊĨbą dachową) przez koáatka domowego. Tak jak wspomniano, takĪe na elementach konstrukcyjnych wieĪy zlokalizowano miejsca sporadycznego Īerowania owadów, w tym przypadku spuszczela. Na elewacjach obiektu w miejscach zaciekania wody opadowej widoczne są kolonie glonów – szczególnie na poszyciu wykonanym z gontów drewnianych. W wielu miejscach zdiagnozowano równieĪ wystĊpowanie skorodowanych, drewnianych elementów konstrukcyjnych. PoniewaĪ koĞcióá jest od wielu lat nie uĪytkowany, niedostateczna wentylacja obiektu powoduje duĪą wilgotnoĞü tzw. powietrza wewnĊtrznego, co wiąĪe siĊ bezpoĞrednio z „korzystnymi” warunkami dla rozwoju czynników biotycznych.

a)

b)

Fot. 1. Widoczne efekty dziaáalnoĞci owadów – technicznych szkodników drewna. Mączka drzewna wysypująca siĊ z otworów larwalnych: a) belka okapowa; b) wewnĊtrzna strona Ğciany zrĊbowej [Jasiulek S., Rubin J.A., 2005]. Photo 1. Visible effects of the activity of insects  technical vermin of wood. The wood meal spilling from larval openings: a) eaves beam; b) inside the stromal wall.

3.2. Przyczyny zawilgocenia i poraĪenia obiektu przez czynniki biotyczne Na podstawie przeprowadzonych przeglądów Ğcian nawy koĞcioáa oraz konstrukcji chóru muzycznego i wieĪy, a takĪe inwentarza ruchomego koĞcioáa  metodą badaĔ makroskopowych  ustalono najwaĪniejsze przyczyny poraĪenia elementów konstrukcji przez techniczne szkodniki drewna, jak równieĪ przyczyn jego zawilgocenia. Wzmiankowane przyczyny, to:  niedostateczne usuniĊcie podczas ostatniego remontu, wszystkich poraĪonych przez czynniki biotyczne, drewnianych elementów konstrukcji Ğcian zrĊbowych,  nie usuniĊcie na czas z koĞcioáa, drewnianego inwentarza ruchomego  mocno poraĪonego przez owady – techniczne szkodniki drewna, 74

DESTRUKCYJNY WPâYW….

1(II) 2008

 nieszczelnoĞci pokryü dachowych oraz brak wáaĞciwego odprowadzenia wód opadowych z poáaci tychĪe dachów,  brak efektywnego odwodnienia terenu wokóá obiektu poáączony z brakiem odpowiedniej izolacji przeciwwilgociowej poziomej, tak fundamentów jak i strefy podpodáogowej koĞcioáa,  niedostateczna wentylacja przestrzeni kubaturowej Ğwiątyni (nawy, prezbiterium i zakrystii).

4. Wnioski Zaobserwowane uszkodzenia drewnianych elementów konstrukcyjnych zabytkowego koĞcioáa w Gliwicach  Ostropie, są spowodowane generalnie przez:  brak bieĪącej konserwacji i odpowiednich remontów tegoĪ koĞcioáa, poáączone z jego záą eksploatacją,  zawilgocenie obiektu i wystĊpowanie na jego zewnĊtrznym poszyciu glonów oraz miejscami sporej iloĞci odchodów ptasich,  Īerowanie w minionych latach owadów  technicznych szkodników drewna (koáatek domowy i czĊĞciowo spuszczel),  pierwotnie równieĪ przez destrukcyjną dziaáalnoĞü grzybów domowych (grzyb domowy wáaĞciwy i grzyb piwniczny [Bujak 1965]).

5. Zalecenia W związku z opisanymi faktami, zaleca siĊ wykonanie w trybie pilnym dezynsekcji caáego obiektu (np. metodą gazowania lub metodą Cobry), a nastĊpnie przeprowadzenie zabiegów uniemoĪliwiających reemisjĊ wspomnianych juĪ czynników biotycznych. Inwentarz ruchomy  równieĪ mocno poraĪony przez owady – naleĪy bezwzglĊdnie usunąü z koĞcioáa. Zaleca siĊ takĪe wykonanie wáaĞciwego odwodnienia terenu wokóá obiektu, jak równieĪ odpowiedniej poziomej izolacji przeciwwilgociowej  tak istniejących fundamentów, jak i strefy podpodáogowej. Zaleca siĊ równieĪ wykonanie szczelnego pokrycia dachowego z podwójnych ciosanych gontów (w „koronkĊ”), a nastĊpnie ujĊcie wód opadowych i odprowadzenie ich z poáaci dachowych poza obrys koĞcioáa, z równoczesnym efektywnym odwodnieniem terenu otaczającego omawiany obiekt zabytkowy.

75

Jan Antoni RUBIN i Sabina JASIULEK

6. Podsumowanie Istotną przyczyną powodującą zaraĪenie drewnianych obiektów sakralnych czynnikami biotycznymi, moĪe byü np. wbudowanie w konstrukcjĊ drewna zainfekowanego (tak rozbiórkowego, jak i nowego nieokorowanego), jak równieĪ wprowadzenie do obiektów zainfekowanych przedmiotów (takich jak np. konfesjonaáy i áawki koĞcielne, rzeĨby i obrazy, oátarze, itp.). TakĪe brak wáaĞciwego i skutecznego zabezpieczenia chemicznego tych obiektów, powoduje wyraĨny wzrost zagroĪenia czynnikami biotycznymi. Stan zachowania drewnianych obiektów sakralnych zaleĪy takĪe od sposobu ich uĪytkowania – w lepszym stanie znajdują siĊ koĞcioáy parafialne (uĪytkowane i pielĊgnowane, na co dzieĔ), w gorszym zaĞ stanie koĞcioáy filialne i pomocnicze (zwykle zlokalizowane na starych cmentarzach i przeto uĪytkowane sporadycznie). To ostatnie stwierdzenie dotyczy takĪe omawianego koĞcioáa pw. Ğw. Jerzego w Gliwicach – Ostropie [Jasiulek i Rubin 2007]. Na przykáadzie tej Ğwiątyni moĪna dostrzec równieĪ, jakim problemem jest dla robót stricte budowlanych obecnoĞü na elementach konstrukcyjnych cennych sakralnych polichromii. Dlatego teĪ, prace remontowe zalecane dla tego typu obiektów naleĪy bezwzglĊdnie uzgadniaü z wáaĞciwym Konserwatorem Zabytków, opracowując wczeĞniej szczegóáowy program prac konserwatorskich.

Bibliografia BUJAK A. 1965. Ekspertyza mykologiczno – budowlana dotycząca koĞcioáa p.w. Ğw. Jerzego zlokalizowanego w Ostropie pow. Gliwice, woj. katowickie. Maszynopis. JASIULEK S. i RUBIN J.A. 2006. Stan zachowania wybranych drewnianych koĞcióáków Górnego ĝląska. W: Materiaáy konferencji V Warsztaty Mykologiczno – Budowlane. Wrocáaw: PSMB. JASIULEK S. i RUBIN J.A. 2007. Destrukcyjny wpáyw czynników biotycznych na konstrukcjĊ zabytkowego koĞcióáka w Gliwicach – Ostropie. Ochrona Przed Korozją ʋ 10s / A / 2007 (numer specjalny). àUKOMSKI M. 2005. Projekt koncepcyjny przeniesienia istniejącego koĞcioáa drewnianego zlokalizowanego w Paniowach wraz z analizą, rekonstrukcją i modernizacją. Praca dyplomowa inĪynierska. Rybnik: Centrum Ksztaácenia InĪynierów Politechniki ĝląskiej. Promotor: Rubin J.A. Praca zbiorowa 2003. Zabytkowe koĞcioáy drewniane w województwie Ğląskim. Bydgoszcz: Agencja Promocyjno  Wydawnicza UNIGRAF.

Recenzent: prof. dr hab. inĪ. Wojciech SKOWROēSKI, Uniwersytet Przyrodniczy Wrocáaw

76

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Jerzy ROĩAēSKI1 ROCHEM, ToruĔ

DEZYNSEKCJA DREWNA WYROBIONEGO Streszczenie. Przegląd metod dezynsekcji niszczącej szkodniki drewna wyrobionego. Opisano uĪywane poprzednio metody mechaniczne, fizyczne i chemiczne. W ostatniej czĊĞci podano zasadĊ metody opracowanej przez Jerzego RoĪaĔskiego. Sáowa kluczowe: szkodniki drewna wyrobionego, dezynsekcja, insektycydy, dichlorfos.

COMBATING OF WOODBORERS The mechanical, physical, biological and chemical methods of woodborers control in historical objects had been described. The original method elaborated by Jerzy RoĪaĔski using DDVP was analysed. Key words: pests of discerning timber, disinsection , insectycydes, dichlorfos.

1. Przegląd tradycyjnych metod dezynsekcji Przy zwalczaniu grzybów i owadów w poraĪonym drewnie w budynkach stosuje siĊ nastĊpujące sposoby:  zabiegi mechaniczne: ociosanie i czyszczenie zniszczonego drewna (usuniĊcie i spalenie odpadów), zaimpregnowanie drewna nadającego siĊ do dalszego uĪycia,  zabiegi fizyczne: metoda termiczna - sterylizacja drewna w gorącym powietrzu o temperaturze ok. 80°C, prądy wielkiej czĊstotliwoĞci, naĞwietlanie promieniami Roentgena lub teĪ ultrakrótkimi falami radiowymi oraz inne formy promieniowania: podczerwone, mikrofale, ultrafiolet czy promieniowanie gamma przy uĪyciu bomby kobaltowej,  zabiegi biologiczne: zwalczanie larw spuszczela przez owada - pasoĪyta o nazwie Sclerodermus domesticus (Klug), 

1

zabiegi chemiczne:

„ROCHEM”, 87-100 ToruĔ, ul. Filomatów Pom. 3B, tel.:056 658 50 40, e-mail: [email protected]

Jerzy ROįAĘSKI a) nawiercanie otworów - taką metodĊ stosuje siĊ wtedy, gdy nie są dostĊpne wszystkie strony konstrukcji. Sposób ten jest szczególnie polecany w budynkach drewnianych zabezpieczanych in situ, tj. konserwowanych w caáoĞci bez rozbierania (konstrukcje szkieletowe Ğcian - mur pruski, podwaliny, belki stropowe itp.). Metoda jest pracocháonna i moĪe naruszyü konstrukcjĊ; b) gazowanie - tlenkiem etylenu, dwutlenkiem siarki, chloropikryną, parami bromku metylu, tlenkiem propylenu, cyjanowodorem, dwusiarczkiem wĊgla, ozonem i innymi gazami trującymi. Substancje gazowe posiadają niewątpliwie zalety áatwego wnikania i rozprzestrzeniania siĊ w porowatej strukturze materiaáów, wymagają jednak specjalnych urządzeĔ hermetycznie zamkniĊtych komór, groĪąc w niektórych przypadkach tworzeniem z powietrzem mieszaniny wybuchowej. PoniĪej postaramy siĊ przybliĪyü niektóre z nich. Metoda termiczna – zasada metody [Hardt 1998] Drewno zaatakowane przez owady moĪna dezynsekowaü w komorach gorącym powietrzem. Bardzo waĪne przy tym zabiegu jest utrzymywanie wáaĞciwej wilgotnoĞci powietrza, która zapobiega nadmiernemu wysychaniu warstw zewnĊtrznych drewna, chroniąc je w ten sposób przed pĊkaniem. Przy dezynsekcji drewna suchego (w równowadze z wilgotnoĞcią powietrza) stosuje siĊ temperaturĊ ok. 80°C przy ponad 80 % wilgotnoĞci powietrza. W tych warunkach wewnątrz drewna uzyskuje siĊ temperaturĊ ok. 60-70°C. Czas potrzebny do uzyskania takich parametrów limitowany jest gruboĞcią drewna. Wymagane warunki kontrolowane przez czujniki temperatury i wilgotnoĞci umieszczone wewnątrz najgrubszego elementu, utrzymuje siĊ przez okoáo trzy tygodnie. Tak przeprowadzony zabieg niszczy wszystkie formy rozwojowe owadów. NajwiĊkszą zaletą metody jest brak stosowania Ğrodków chemicznych. Tak przeprowadzony zabieg ma jednak istotne wady: 

bardzo wysoka cena,



wysoka temperatura moĪe powodowaü uszkodzenie powáok oklein, záoceĔ, páyniĊcie Īywicy, a takĪe samozapáon drewna,



bardzo maáa skutecznoĞü zwalczania larw Īerujących w Ğcianach zrĊbowych i szkieletowych, przykrytych tynkiem lub szalunkiem.

78

Dezynsekcja drewna wyrobionego...

1 (II) 2008

Metody chemiczne - gazowanie Dominik J. i Starzyk J. [1998] jako media stosowane do gazowej dezynsekcji drewna wymieniają cyjanowodór, bromek metylu i fosforowodór. Stwierdzają jednak „wadą dezynsekcji caáych pomieszczeĔ za pomocą gazów trujących jest bardzo duĪa toksycznoĞü tych gazów dla ludzi i zwierząt, toteĪ zabieg ten mogą wykonywaü tylko specjalnie przeszkolone druĪyny, wyposaĪone w odpowiedni sprzĊt.” Podobne media wymienia i wskazuje na istotnoĞü kwalifikacji wykonującego gazowanie Krajewski [2005] i autorzy innych publikacji. Wedáug informacji autora od dawna nie stosuje siĊ juĪ cyjanowodoru. Praktyka dowodzi, Īe skutecznoĞü zastosowania preparatów chemicznych zaleĪy gáównie od umiejĊtnoĞci firm wykonujących zabieg, jak równieĪ od zastosowanej w danych warunkach technologii. Zastosowanie w/w preparatów naleĪy, zatem rozwaĪyü gáównie od strony stwarzanych przez nie zagroĪeĔ, poniewaĪ są one substancjami z grupy najwyĪszej toksycznoĞci. Przy ich zastosowaniu wymagane są najskuteczniejsze zabezpieczenia ogólne i osobiste, a wykonawcy powinni byü specjalnie przeszkoleni. Od 2002 r. obowiązuje ustawa z dnia 11 stycznia 2001 r. o substancjach i preparatach chemicznych uĞciĞlona Rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy z 05 lipca 2004 r. w sprawie ograniczeĔ, zakazów lub warunków produkcji, obrotu lub stosowania preparatów niebezpiecznych oraz zawierających je produktów Zgodnie z tą ustawą cena zagroĪeĔ wynika z karty charakterystyki danego produktu koĔcowego. U podstaw takiego unormowania legáo zaáoĪenie, Īe istotne jest sumaryczne zagroĪenie wynikające z dawek substancji toksycznych, z którymi ma szanse zetknąü siĊ uĪytkownik. Warunki bezpieczeĔstwa przy uĪyciu omawianych preparatów wymagają dáugiego czasu degazyfikacji, który w warunkach praktycznych nie jest zachowywany.

2. Charakterystyka substancji stosowanych w gazowaniu drewna Omawiając kolejno substancje uĪywane do niszczenia drewnojadów w duĪych obiektach naleĪy uwzglĊdniü:  tlenek etylenu Oksiran, (C2H4O, tlenek etylenu), cykliczny, nietrwaáy eter, temperatura wrzenia 12°C, trujący, bardzo dobrze rozpuszczalny w wodzie która go rozkáada. Stosowany uprzednio ze wzglĊdu na wáaĞciwoĞci wybuchowe w mieszaninie – 10 % tlenku ety79

Jerzy ROįAĘSKI lenu i 90 % CO2. Ze wzglĊdu na kancerogennoĞü – (I kategoria), w latach 90- tych zaprzestano uĪywania tego preparatu. Obecnie nie figuruje w spisie preparatów ochrony roĞlin (poprzednio trucizna klasy A). Stosowany jest nadal, z braku innych skutecznych Ğrodków, w medycynie do sterylizacji narzĊdzi niewytrzymujących wysokiej temperatury i dezynsekcji zbiorów archiwalnych i bibliotecznych,  bromek metylu - znajduje siĊ w aneksie do ustawy z dnia 2 marca 2001 r. o postĊpowaniu z substancjami zuboĪającymi warstwĊ ozonową (Dz. U. Nr 52, poz. 537 i Nr 100, poz. 1085) oraz aneksie E do protokoáu porozumienia montrealskiego dotyczącego substancji niszczących warstwĊ ozonową ze wspóáczynnikiem szkodliwoĞci 0,6. Powodem ograniczonego dopuszczenia bromku metylu do uĪytkowania jest brak opracowanych technologii zastąpienia go bezpieczniejszymi substancjami o podobnych walorach ekonomicznych (poprzednio trucizna klasy A),  fosforowodór - fosforiak, gaz uĪywany pierwotnie do dezynsekcji magazynów zboĪowych. Jest bardzo toksyczny (poprzednio trucizna klasy A). Jest obecnie gáównym Ğrodkiem chemicznym stosowanym w gazowej dezynsekcji obiektów drewnianych. Do wytwarzania gazowego fosforowodoru uĪywane są preparaty o nazwach handlowych m. in. QuickPhos Pellets 56 GE (piguáki), QuickPhos Tablets 56 GE (tabletki) Degesch (páytki), Degesch i Magtoxin 66GE (taĞmy). Dichlorfos Wobec powaĪnych zagroĪeĔ związanych ze stosowaniem fumigantów o najwyĪszej klasie toksycznoĞci autor artykuáu rozpocząá w początku lat 90-tych badania nad moĪliwoĞcią wykorzystania do dezynsekcji duĪych obiektów dichlorfosu zwanego dalej DDVP. Ze wzglĊdu na dobre wyniki uzyskane przy zastosowaniu tego preparatu podaje siĊ jego charakterystykĊ. NajczĊĞciej podawana toksycznoĞü ostra dla szczura wynosi 200mg/kg wagi ciaáa. Liczba ta stanowi wartoĞü graniczną miĊdzy II i III klasą toksycznoĞci. Jest to insektycyd i akarycyd dziaáający przez kontakt i drogi pokarmowe oraz oddechowe. Związek ten ma krótki okres póátrwania. W warunkach normalnych ciĞnienia i wilgotnoĞci wynosi on okoáo jednej godziny. Po tym czasie pod wpáywem wilgoci zawartej w powietrzu rozpada siĊ na produkty niskotoksyczne o niewielkiej aktywnoĞci chemicznej i biologicznej. DDVP posiada istotną w omawianych zabiegach wáaĞciwoĞü, jest dobrze rozpuszczalny w wielu rozpuszczalnikach organicznych, w táuszczach, a nawet w polietylenie.

80

Dezynsekcja drewna wyrobionego...

1 (II) 2008

nr CAS

62-73-7

Wzór sumaryczny

C4H7Cl2O4P

Masa molowa

220,98 [g/mol]

Temperatura topnienia

-60 °C

Temperatura wrzenia

143 °C

GĊstoĞü

1,415 [g/ml]

RozpuszczalnoĞü w wodzie

1 g/100 ml

Miesza siĊ z licznymi rozpuszczalnikami organicznymi Maksymalne dopuszczalne stĊĪenie pary w powietrzu

1mg /m3

PrĊĪnoĞü pary nasyconej w 20°C

1,2 x 10-2

LotnoĞü przy 20°C

134 mg/ m3

Nazwa systematyczna

Fosforan O-(2,2-dichlorowinylo) O,O-dimetylu

Wygląd zewnĊtrzny

Ciecz bezbarwna lub o barwie bursztynowej

Tablica 1. WáaĞciwoĞci chemiczne i fizyczne DDVP. Chart 1. Chemical and physical properties of DDVP. ZdolnoĞü biobójcza w stosunku do owadów jest bardzo duĪa. Nie posiadamy Ğcisáych danych liczbowych dla poszczególnych gatunków, moĪna jednak stwierdziü, Īe 0,2 mg /m3 emitowane w ciągu godziny przez specjalnie przygotowane páytki caákowicie wystarcza do skutecznej dezynsekcji. Mechanizm dziaáania Struktura zaatakowanego drewna charakteryzuje siĊ kanaáami w duĪej czĊĞci równolegáymi do powierzchni, zgodnymi ze sáojami przyrostów rocznych letnich. Utrzymanie w powietrzu przez okreĞlony czas stĊĪenia DDVP zbliĪonego do pary nasyconej, pozwala na wnikniĊcie go do materiaáu wypeániającego chodniki wydrąĪone przez owady. Dichlorfos wsiąka w proszek wypeániający korytarze a nastĊpnie w ich Ğciany. (Publikacja w przygotowaniu do druku.) Po wywietrzeniu mimo braku DDVP w otoczeniu faktycznie proces likwidacji owadów wewnątrz drewna trwa nadal. Prowadzone próby wpáywu DDVP w stĊĪeniach uĪywanych w dezynsekcji na polichromie i inne elementy obiektów zabytkowych wykazaáy brak szkodliwych oddziaáywaĔ bezpoĞrednio i w dáugich okresach czasu.

81

Jerzy ROįAĘSKI Wykonywanie zabiegu Problemem technicznym byáo stworzenie dostatecznie wysokiego stĊĪenia par DDVP. Produkowane

seryjnie

urządzenia

do

zamgáawiania

z

wielu

wzglĊdów

okazaáy

siĊ caákowicie nieprzydatne, dlatego autor zmuszony byá do skonstruowania specjalnego ukáadu pozwalającego dostatecznie szybko odparowywaü DDVP w silnym strumieniu gorącego powietrza. DuĪo mniejsza lotnoĞü DDVP w porównaniu z innymi opisywanymi wyĪej fumigantami pozwala na stosowanie duĪo mniej szczelnych komór foliowych koniecznych w niektórych wypadkach przy wykonywaniu zabiegu (pary DDVP są ciĊĪsze od powietrza i nie mają tendencji do rozprzestrzeniania siĊ w pomieszczeniach). Opracowana metoda zostaáa zastosowana w praktyce. Daáa bardzo dobre rezultaty w dezynsekcji koĞcioáów m. in. farnego w Pruszczu GdaĔskim, w Bierzgáowie, k. Torunia, w Papowie Biskupim oraz innych obiektów budowlanych np.: domu rodzinnego Jana Kasprowicza. W Toruniu dokonano dezynsekcji oátarza gáównego w koĞciele pw. Ğw. Jakuba, kaplicy NajĞwiĊtszego Serca Jezusowego w bazylice Ğw. Janów i kaplicy Grobu PaĔskiego koĞcioáa NajĞwiĊtszej Marii Panny. We wszystkich przypadkach dezynsekcja zakoĔczyáa siĊ peánym sukcesem prowadząc do caákowitego zniszczenia szkodników drewna wyrobionego, jednoczeĞnie nie zaobserwowano jakichkolwiek zniszczeĔ, czy uszkodzeĔ. Metoda uzyskaáa pozytywną opiniĊ konserwatorów zabytków z Zakáadu Konserwacji Malarstwa i RzeĨby Polichromowanej Instytutu Zabytkoznawstwa i Konserwatorstwa UMK w Toruniu.

3. O moĪliwoĞci zastosowania dichlorfosu w koĞciele Ğw. Jerzego w Ostropie W porozumieniu z parafią rzymsko-katolicką pw. Ducha ĝw. w Gliwicach-Ostropie dokonano inspekcji wstĊpnej koĞcioáa Ğw. Jerzego mającej na celu ustalenie stopnia i charakteru infestacji obiektu. Wyniki inspekcji przedstawiono na poniĪszych fotografiach i rysunkach. Zaobserwowany i zilustrowany powyĪej obraz infestacji charakteryzuje siĊ duĪym rozrzutem miejsc zaatakowanych przez szkodniki drewna wyrobionego. Na fotografiach 1, 2 oraz rysunkach 1, 2 uwidocznione są stare lub ĞwieĪe, czynne otwory wylotowe spuszczela. Fotografia 2 pokazuje, w jaki sposób koáatek skolonizowaá miejsca swojego ataku. W obu przypadkach widaü wyraĨnie, Īe Ĩródáem infestacji byáo wprowadzenie do konstrukcji budynku ĞwieĪego, niesprawdzonego drewna. Stare deski znajdujące siĊ w konstrukcji koĞcioáa

82

Dezynsekcja drewna wyrobionego...

1 (II) 2008

staáy siĊ podatne na atak szkodników drewna wyrobionego na skutek zawilgocenia i zagrzybienia.

Rys. 1. Lokalizacja belki w budynku, J. A. Rubin. Fig. 1. Place of beam in building. J. A. Rubin

Fot. 1. Fragment sáupa z otworami wylotowymi spuszczela, J. RoĪaĔski.

Rys. 2. Lokalizacja sáupa w budynku, J. A. Rubin Fig. 2. Location the pole in the building, J. A. Rubin

Photo 1. The emergence holes of Hylotrupes bajulus on the phragment of the pole, J. RoĪaĔski.

83

Jerzy ROįAĘSKI

Fot. 2. Liczne Ğlady aktywnoĞci koáatka, J. RoĪaĔski. Photo 2. Numerous the emergence holes of Anobium punctatum on the rewers of the board, J. RoĪaĔski Analiza konstrukcji budynku i struktury infestacji prowadzi do wniosku, Īe mimo sporych trudnoĞci związanych z obecnoĞcią duĪych iloĞci drewna w róĪnych konfiguracjach naleĪy przeprowadziü dezynsekcjĊ stosując dobraną odpowiednio metodĊ. KoĔcząc naleĪy dodaü, Īe w ostatnich latach trudnoĞci w zwalczaniu ognisk Īerowania spuszczela, oraz specyficzne warunki prowadzenia dezynsekcji drewna wyrobionego (wiĊĨba dachu lub okna, framugi, drzwi i stoáy), skáoniáy firmĊ do opracowania takiej metody dezynsekcji przy pomocy DDVP, która umoĪliwia bardzo skuteczny zabieg na niewielkim obszarze bez wypeániania parami caáych pomieszczeĔ. Opracowany preparat charakteryzuje siĊ bardzo maáym napiĊciem powierzchniowym, niską lepkoĞcią, a jednoczeĞnie duĪą zdolnoĞcią owadobójczą. Wnika on bardzo szybko i gáĊboko do wnĊtrza drewna nie zmieniając jego wyglądu ani wáaĞciwoĞci fizykochemicznych.

Bibliografia DOMINIK J. i STARZYK J. 1998. Atlas owadów uszkadzających drewno, MULTICO O.W., s. 28. HARDT E., 1998. Korozja biologiczna w budynkach, Renowacje, 1998, nr 2, s.18-23. KRAJEWSKI A. 2005. Szkody powodowane przez owady w materialnych dobrach kultury, W: Materiaáy z konferencji krajowej Potrzeby Konserwatorskie Obiektów Sakralnych na przykáadzie makroregionu áódzkiego. àódĨ. Recenzent: prof. dr hab. Alicja STRZELCZYK, Uniwersytet M. Kopernika w Toruniu

84

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Grzegorz ĝCIERANKA1 Zakáad Wodociągów i Kanalizacji, Instytut InĪynierii Wody i ĝcieków, Politechnika ĝląska, Gliwice

INSTAL ACJE SANITARNE W OBIEKTACH ZABYTKOWYCH Streszczenie. W artykule przedstawiono wybrane zagadnienia związane z budową i przebudową instalacji sanitarnych (wodnych, kanalizacyjnych, centralnego ogrzewania, gazowych i przeciwpoĪarowych) obsáugujących obiekty zabytkowe. Na etapie projektowania naleĪy wybieraü takie rozwiązania, które w moĪliwie najmniejszym stopniu bĊdą ingerowaü w zabytkowy charakter obiektu, zachowując jednoczeĞnie áatwoĞü obsáugi i moĪliwoĞü rozbudowy. Sáowa kluczowe: instalacje sanitarne, obiekt zabytkowy.

PIPEL INE INSTAL L ATIONS IN H ISTORIC STRU CTU RES Summary. The article presents selected issues associated with building and replacing the complex piping system (water supply lines, wastewater, heating, gas and fire suppression system) servicing the historical structures. In designing a systems, it is important to anticipate how it will be installed, how damage to historic materials can be minimized, and how visible the new mechanical system will be within the restored or rehabilitated spaces. They should be installed in a way that is easy to service, maintain, and upgrade in the future. Key words: pipeline installations, historic structure.

1. Wprowadzenie Wymagania higieniczno-sanitarne oraz ochrony przeciwpoĪarowej narzucają koniecznoĞü stosowania

odpowiednich

instalacji

w

budynkach

zabytkowych.

Wymusza

to

na projektantach poszukiwanie rozwiązaĔ pozwalających na speánienie wspomnianych wymagaĔ przy moĪliwie najmniejszej ingerencji w zabytkowy charakter obiektu. Zgodnie z ustawą o ochronie zabytków i opiece nad zabytkami [Dz.U.162.1568.2003] prowadzenie prac i robót przy zabytkach wpisanych do rejestru, wymaga m.in. uzgodnienia z Wojewódzkim Konserwatorem Zabytków. Podstawą do uzgodnienia i wykonania robót

1

Dr inĪ., Wydziaá InĪynierii ĝrodowiska i Energetyki Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A/ p. 211, tel.: 032 237 22 42, e-mail: [email protected]

Grzegorz ģC IR E ANKA budowlanych jest speánienie zaleceĔ konserwatorskich, okreĞlających sposób korzystania z zabytku, jego zabezpieczenia i wykonania prac konserwatorskich oraz zakres dopuszczalnych zmian, które mogą byü wprowadzone. Pozwolenia wymaga zarówno prowadzenie robót budowlanych przy zabytku jak i w jego otoczeniu. Tym samym pozwolenie to powinno obejmowaü instalacje wewnĊtrzne wraz z przyáączami. Brak jest jednoznacznych wytycznych, jakimi naleĪy siĊ kierowaü przy projektowaniu i wykonywaniu szczególnych przypadków instalacji sanitarnych, jakimi są instalacje w obiektach zabytkowych. Obowiązujące przepisy okreĞlają jedynie m.in. wymagania, jakim powinien odpowiadaü wniosek i pozwolenie na prowadzenie robót budowlanych oraz dodatkowe wymagania,

jakie

[Dz.U.150.1579.2004],

powinny

speániaü

pozostawiając

osoby

tym

kierujące

samym

decyzje

robotami w

budowlanymi

zakresie

rozwiązaĔ

szczegóáowych projektantowi dziaáającemu w porozumieniu z Wojewódzkim Konserwatorem Zabytków. ZwaĪywszy, iĪ przedstawiciele sáuĪb konserwatorskich mogą nieposiadaü dostatecznej wiedzy w zakresie najnowszych rozwiązaĔ technicznych stosowanych w instalacjach sanitarnych oraz przepisów, Polskich Norm i wytycznych obowiązujących w przypadkach ogólnych, czynnikiem decydującym o ksztaácie ostatecznych rozwiązaĔ jest doĞwiadczenie projektanta. Pod pojĊciem instalacji sanitarnych rozumiemy: instalacje zimnej i ciepáej wody, kanalizacyjne, centralnego ogrzewania, gazowe, wentylacyjne i klimatyzacyjne oraz przeciwpoĪarowe. Ich specyfika sprawia, iĪ w wiĊkszoĞci przypadków po wykonaniu pozostają niewidoczne i tym samym ich ingerencja w zabytkowy charakter obiektów jest ograniczona. NaleĪy, zatem stosowaü takie rozwiązania, które nie wymagają umieszczania w miejscach widocznych obiektów i terenów trwaáych elementów instalacji lub w miarĊ moĪliwoĞci wspóágrają z ich zabytkowym charakterem.

2. Instalacja zimnej i ciepáej wody W okresie ostatnich kilkunastu lat obserwujemy silny rozwój pod wzglĊdem róĪnorodnoĞci rozwiązaĔ systemów instalacyjnych do przesyáania wody, szczególnie z zastosowaniem tworzyw sztucznych. Do tych rozwiązaĔ naleĪą przede wszystkim systemy instalacyjne klejone z polichlorku winylu (PVC) i chlorowanego polichlorku winylu (C-PVC), zgrzewane z polipropylenu (PP), skrĊcane z polibutylenu (PB) oraz zaciskowe z rur polietylenowych sieciowanych (PEX, PE-RT) i wielowarstwowych (PEX-Al-PEX i in.). Systemy te cechują siĊ duĪą áatwoĞcią i szybkoĞcią wykonywania instalacji oraz wysoką niezawodnoĞcią. Renesans przeĪywają równieĪ systemy rurowe oparte na tzw. materiaáach

86

Instaa l cje sanitarne…

1(II) 2008

tradycyjnych, czyli miedzi i stali. System instalacji miedzianych obejmuje rury i ksztaátki áączone zaciskowo lub za pomocą lutowania kapilarnego. Wspóáczesne systemy rur stalowych dla instalacji wodnych wykonuje siĊ ze stali nierdzewnej z zastosowaniem poáączeĔ zaciskowych lub skrĊcanych. WiĊksza odpornoĞü mechaniczna i ogniowa tych rozwiązaĔ w stosunku do systemów opartych na tworzywach sztucznych oraz „naturalny” wygląd sprawiają, Īe systemy rur miedzianych i stalowych zaleca siĊ stosowaü w obiektach zabytkowych tam gdzie instalacje muszą byü prowadzone w miejscach widocznych oraz szczególnie tam gdzie są naraĪone na urazy mechaniczne. Rozprowadzenie wody do poszczególnych przyborów wykonuje siĊ na ogóá w ukáadzie trójnitkowym (rozgaáĊzieniowym) lub rozdzielaczowym. W drugim przypadku woda zimna i ciepáa doprowadzana jest do belek rozdzielacza a nastĊpnie niezaleĪnymi przewodami do kaĪdego z przyborów. To rozwiązanie bĊdące bezpoĞrednim przeniesieniem z instalacji centralnego ogrzewania wymaga lokalizacji rozdzielacza w szafce nad- lub podtynkowej, co stanowi widoczny element wyposaĪenia z koniecznoĞcią zachowania dostĊpu. Piony wodociągowe prowadzi siĊ w szachtach instalacyjnych razem z przewodami kanalizacyjnymi i centralnego ogrzewania, a poziomy i podejĞcia w posadzkach lub w Ğcianach w zaleĪnoĞci od warunków techniczno–konstrukcyjnych i konserwatorskich. W obiektach zabytkowych do prowadzenia pionów instalacyjnych moĪna wykorzystywaü wolne przewody kominowe.

3. Instalacja kanalizacyjna Wykonywanie instalacji kanalizacyjnych w obiektach zabytkowych jest zadaniem czĊsto skomplikowanym ze wzglĊdu na duĪe Ğrednice przewodów (na ogóá od 32 do 160 mm). Piony kanalizacyjne powinny byü zakoĔczone rurami wywiewnymi wyprowadzonymi ponad dach budynku. Wymóg ten dotyczy przy najmniej, co piątego pionu z poáączonych wspólnym przewodem, w tym pionu najdalszego. Sposób wykonania rury wywiewnej (jej ksztaát i materiaá) mogą byü tak dobrane, aby wspóágraáy z zabytkowym charakterem budynku (np. z blach metali kolorowych). Do budowy instalacji kanalizacyjnych stosuje siĊ rury z tworzyw sztucznych PP i PVC áączone na kielichy z uszczelką oraz rury PE – zgrzewane czoáowo. Wadą tych systemów jest maáa odpornoĞü ogniowa. Rury z tworzyw sztucznych wykonuje siĊ równieĪ w wersjach niskoakustycznych. W instalacjach kanalizacyjnych szczególnie przy wysokich wymaganiach przeciwpoĪarowych oraz przy ryzyku uszkodzeĔ mechanicznych znajdują zastosowanie rury Īeliwne áączone na nasuwki skrĊcane. WspóáczeĞnie do odwodnienia dachów i tarasów stosuje siĊ powszechnie systemy

87

Grzegorz ģC IR E ANKA instalacyjne z PVC (gáównie ze wzglĊdu na niską cenĊ i áatwoĞü montaĪu). W obiektach zabytkowych zaleca siĊ stosowaü rynny i rury spustowe miedziane lub z blachy cynkowej, a w szczególnych przypadkach równieĪ drewniane.

4.Instalacja centralnego ogrzewania Materiaáy stosowane do budowy instalacji centralnego ogrzewania są takie same jak dla instalacji wodociągowych. Obecnie wykorzystuje siĊ róĪnorodne systemy grzewcze. Ta róĪnorodnoĞü jest związana zarówno ze sposobem pozyskiwania energii cieplnej jak i jej przekazywania do pomieszczeĔ. Wybór metody ogrzewania powinien byü dostosowany do charakteru i warunków panujących w danym obiekcie i w danym pomieszczeniu oraz dostĊpnoĞci Ĩródáa ciepáa. ħródáem ciepáa moĪe byü: zewnĊtrzna sieü ciepáownicza, kotáownia gazowa na gaz ziemny lub páynny, kotáownia olejowa, kotáownia na paliwa staáe, energia elektryczna lub energia odnawialna. Kotáownie wykorzystujące do produkcji ciepáa proces spalania wymagają lokalizacji w pomieszczeniach speániających szereg wymagaĔ bezpieczeĔstwa, wentylacji, odprowadzenia spalin, dróg ewakuacji w zaleĪnoĞci od rodzaju paliwa i mocy kotáa okreĞlonych w przepisach szczegóáowych. Mając na wzglĊdzie wspóáczesne tendencje w ochronie Ğrodowiska naleĪy w kaĪdym przypadku rozwaĪyü moĪliwoĞü wykorzystywania odnawialnych Ĩródeá energii. Takie rozwiązanie mogą stanowiü np. pompy ciepáa wykorzystujące energiĊ cieplną skumulowaną w gruncie, wodzie lub powietrzu. Najbardziej rozpowszechnione są gruntowe pompy ciepáa, dla których dolnym Ĩródáem ciepáa są kolektory poziome lub sondy pionowe. Kolektory poziome to ciągi rur wypeánionych cieczą niezamarzalną lokalizowane w gruncie na gáĊbokoĞci ok. 1,5 m. Jest to rozwiązanie taĔsze inwestycyjnie od sond, jednak ze wzglĊdu na duĪą zajĊtoĞü terenu znajduje zastosowanie tylko przy maáych instalacjach (do kilkunastu kilowatów mocy grzewczej). PoniewaĪ wykonywanie wykopów w sąsiedztwie obiektów zabytkowych jest na ogóá káopotliwe lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie sond pionowych. Rozwiązanie to wymaga wykonania od jednego do kilku odwiertów o gáĊbokoĞci ok. 100 m kaĪdy. Zabudowa gruntowych pomp ciepáa wiąĪe siĊ z koniecznoĞcią przeprowadzenia pewnego zakresu prac gruntowych w sąsiedztwie ogrzewanego budynku jednak z moĪliwoĞcią przywrócenia do stany pierwotnego i bez pozostawienia widocznych elementów instalacji. OdrĊbnym zagadnieniem jest sposób wprowadzenia ciepáa do pomieszczeĔ ogrzewanych. Najpowszechniej stosowane rozwiązania to: ogrzewanie grzejnikowe, páaszczyznowe (wodne i elektryczne), powietrzne i promiennikowe. Ogrzewanie páaszczyznowe wodne choü droĪsze

88

Instaa l cje sanitarne…

1(II) 2008

inwestycyjnie o ok. 30 % w porównaniu do tradycyjnego ogrzewania grzejnikowego posiada wiele zalet, które determinują jego stosowanie równieĪ w budynkach zabytkowych. Ogrzewanie páaszczyznowe nie pozostawia widocznych elementów instalacji z wyjątkiem szafek rozdzielaczy. Ogrzewanie tego typu moĪna wykonywaü jako podáogowe lub Ğcienne w zaleĪnoĞci od warunków lokalnych. Nie wolno wykonywaü ogrzewania podáogowego pod parkietami ze wzglĊdu na ryzyko rozsychania, ograniczeniem dla ogrzewania Ğciennego są zabytkowe nierozbieralne wykoĔczenia powierzchni (freski, stiuki itp.). Przy wspóápracy z pompami ciepáa ogrzewanie páaszczyznowe wodne jako niskotemperaturowe wpáywa na poprawĊ ich sprawnoĞci energetycznej. PoniewaĪ ogrzewanie páaszczyznowe oddaje ciepáo gáównie przez promieniowanie, dlatego mitem jest panująca opinia jakoby przyczyniaáo siĊ do unoszenie kurzu z posadzek, co jest szczególnie niepoĪądane w obiektach o charakterze muzealnym. Promieniowanie potĊguje wraĪenie ciepáa a rozkáad temperatury w pomieszczeniu jest zbliĪony do idealnego, co sprawia, Īe ogrzewanie páaszczyznowe moĪe byü eksploatowane przy niĪszych temperaturach wewnĊtrznych niĪ przy ogrzewaniu grzejnikowym rekompensując z czasem wyĪsze koszty inwestycyjne. Ogrzewanie powietrzne jest szczególnie zalecane w przypadku wystĊpowania duĪych szklanych powierzchni (oranĪerie, ogrody zimowe, witraĪe). Nawiewanie ciepáego powietrza bezpoĞrednio na szyby skutecznie zapobiega roszeniu. Ogrzewanie promiennikowe (wodne lub gazowe) stosuje siĊ tam gdzie moĪe byü umieszczone w strefie sufitu. Taki rodzaj ogrzewania ze wzglĊdu na z reguáy niskie walory estetyczne znajduje zastosowanie raczej na halach przemysáowych i w obiektach sportowych niĪ w budynkach zabytkowych.

5.Instalacja gazowa Wymagania dla instalacji gazowych zostaáy szczegóáowo okreĞlone w rozporządzeniu w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadaü budynki i ich usytuowanie [Dz.U.75.690.2002]. Instalacje gazowe wykonuje siĊ z rur stalowych áączonych przez spawanie i miedzianych lutowanych lutem twardym, przy czym przewody z rur stalowych naleĪy zabezpieczyü przed korozją. Problemem przy wykonywaniu instalacji gazowych w budynkach zabytkowych jest koniecznoĞü zachowania dostĊpu do przewodów. Przewody w piwnicach i suterenach naleĪy prowadziü na powierzchni Ğcian lub pod stropem, natomiast na pozostaáych kondygnacjach nadziemnych dopuszcza siĊ ich prowadzenie w bruzdach osáoniĊtych nieuszczelnionymi ekranami lub wypeánionych áatwo usuwalną masą tynkarską. Instalacja gazowa wymaga zainstalowania na przyáączu kurka gáównego w szafce

89

Grzegorz ģC IR E ANKA wentylowanej na zewnątrz budynku. Szafka kurka gáównego moĪe byü wykonana jako naĞcienna, wnĊkowa lub wolnostojąca. W budynkach o charakterze monumentalnym dopuszcza siĊ instalowanie kurków gáównych w podcieniach, przeĞwitach, bramach itp. przy speánieniu dodatkowych wymagaĔ. Nie ma wymogu malowania instalacji i szafki kurka gáównego na kolor Īóáty, konieczne jest jedynie jednoznaczne oznakowane miejsca usytuowania kurka gáównego. W przypadku budynków zabytkowych zaleca siĊ stosowanie szafek wnĊkowych o drzwiczkach kutych (fot.1).

Fot. 1. Szafki gazowe kurka gáównego, G. ĝcieranka. Photo 1. Gas valve boxes , G. ĝcieranka.

6.Instalacja przeciwpo Īarowa Ze wzglĊdu na szczególne znaczenie kulturowe i historyczne obiektów zabytkowych istotne znaczenie odgrywają staáe urządzenia gaĞnicze. Z powodu braku takich instalacji wiele obiektów ulega groĨnym poĪarom. Przykáadem moĪe byü drewniana cerkiew w KomaĔczy, która spáonĊáa doszczĊtnie z niewyjaĞnionych przyczyn 13 wrzeĞnia 2006 r. Stosowanie staáych urządzeĔ gaĞniczych, związanych na staáe z obiektem, zawierających zapas Ğrodka gaĞniczego i uruchamianych samoczynnie we wczesnej fazie rozwoju poĪaru oraz instalacji sygnalizacyjno-alarmowej jest wymagane w muzeach oraz zabytkach budowlanych, wyznaczonych przez Generalnego Konserwatora Zabytków w uzgodnieniu z Komendantem Gáównym PaĔstwowej StraĪy PoĪarnej [Dz.U.80.563.2006]. Instalacja przeciwpoĪarowa w budynkach zabytkowych powinna chroniü budynek przy moĪliwie najmniejszych efektach ubocznych gaszenia. Taki warunek speánia instalacja na mgáĊ wodną znajdujące zastosowanie 90

Instaa l cje sanitarne…

1(II) 2008

szczególnie do ochrony zabytków architektury drewnianej. InstalacjĊ wykonuje siĊ z rur stalowych ocynkowanych lub miedzianych. Konieczne jest konsultowanie i uzgadnianie rozwiązaĔ technicznych w aspekcie prowadzenia, i maskowania rur ze sáuĪbami konserwatorskimi.

7.Przy áącza i sieci sanitarne Przyáącza i sieci sanitarne wykonuje siĊ najczĊĞciej metodą wykopu otwartego o Ğcianach pionowych lub ze skarpami i o gáĊbokoĞci od 1 do kilku metrów w zaleĪnoĞci od prowadzonego medium i warunków lokalnych. Wykonywanie przyáączy taką metodą do budynków zabytkowych wiąĪe siĊ z moĪliwoĞcią natrafienia na pozostaáoĞci minionych epok (fragmenty budowli, mogiáy i zabytkowe przedmioty). W kaĪdym przypadku naleĪy siĊ liczyü z koniecznoĞcią przerwania robót na czas przeprowadzenia odpowiednich prac archeologicznych.

W

uzasadnionych

przypadkach

w

celu

ominiĊcia

przeszkody

uniemoĪliwiającej wykonanie wykopu moĪna wykonaü przyáącze metodami bezwykopowymi np. przewiertem lub przeciskiem na bezpiecznej gáĊbokoĞci.

Zdj. 2. Hydrant nadziemny ozdobny i wáaz kanalizacyjny w Krakowie, G. ĝcieranka. Photo 2. Decorative pillar fire hydrant and manhole cover in Cracow, G. ĝcieranka. Podczas

wykonywaniu

przyáączy

i

sieci

trwaáymi

elementami

pozostającymi

na powierzchni terenu są skrzynki zasuw i hydrantów podziemnych, hydranty nadziemne oraz wáazy studni kanalizacyjnych. Skrzynki zasuw wodociągowych i gazowych oraz hydrantów podziemnych są elementami znormalizowanymi i ze wzglĊdu na koniecznoĞü szybkiego

zlokalizowania

nie

mogą

byü 91

dodatkowo

stylizowane

lub

ukrywane.

Grzegorz ģC IR E ANKA Brak jest natomiast wymagaĔ dotyczących szczegóáów wyglądu zewnĊtrznego hydrantów nadziemnych i wáazów kanaáowych. Wychodząc naprzeciw zapotrzebowania rynku pojawiáy siĊ rozwiązania tych produktów mogące wspóágraü z zabytkowym otoczeniem budynków. Zarówno jedne jak i drugie mogą byü wykonywane w wersjach ozdobnych dodatkowo np. z godáem i nazwą miasta, w którym są lokalizowane (fot. 2).

8.Podsumowanie Poprawa standardów uĪytkowania i bezpieczeĔstwa w obiektach zabytkowych jest związana z m.in. z budową i rozbudową instalacji sanitarnych. Wykonywanie instalacji sanitarnych w obiektach zabytkowych wymaga wybierania takich rozwiązaĔ, których wpáyw na charakter tych obiektów bĊdzie najmniejszy przy speánieniu stawianych im wymagaĔ uĪytkowych. W celu speánienia wspomnianych wymagaĔ naleĪy skáaniaü siĊ do stosowania materiaáów tradycyjnych w ich uwspóáczeĞnionym wykonaniu, lokalizowaü instalacje tak by ich elementy byáy niewidoczne oraz w przypadku elementów widocznych poszukiwaü rozwiązaĔ wspóágrających z zabytkowym charakterem otoczenia. Wszystkie te dziaáania powinny byü prowadzone przez osoby posiadające odpowiednie doĞwiadczenie przy realizacji podobnych zamierzeĔ na obiektach zabytkowych przy Ğcisáej wspóápracy z uprawnionymi sáuĪbami konserwatorskimi.

Bibliografia Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadaü budynki i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 75 poz. 690 z dnia 15 czerwca 2002 r.). Ustawa z dnia 23 lipca 2003 r. o ochronie zabytków i opiece nad zabytkami (Dz. U. Nr 162 poz. 1568 z dnia 17 wrzeĞnia 2003 r.). Rozporządzenie Ministra Kultury z dnia 9 czerwca 2004 r. w sprawie prowadzenia prac konserwatorskich, restauratorskich, robót budowlanych, badaĔ konserwatorskich i architektonicznych, a takĪe innych dziaáaĔ przy zabytku wpisanym do rejestru zabytków oraz badaĔ archeologicznych i poszukiwaĔ ukrytych lub porzuconych zabytków ruchomych, (Dz. U. Nr 150 poz. 1579 z dnia 30 czerwca 2004 r.). Rozporządzenie Ministra Spraw WewnĊtrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia 2006 r. w sprawie ochrony przeciwpoĪarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 80, poz. 563 z dnia 11 maja 2006 r.).

Recenzent: dr hab. inĪ. Marian KWIETNIEWSKI, prof. nzw. w Politechnice Warszawskiej

92

MONOGRAFIA SPOTKANIE Z ZABYTKIEM

1 (II) 2008 Krzysztof GERLIC1 Katedra Projektowania i Nowych Technologii w Architekturze, Politechnika ĝląska, Gliwice

DREWNIANY ZABYTKOWY KOĝCIÓà W PARAFII W ASPEKCIE OCHRONY PRZECIWPOĩAROWEJ Streszczenie. W artykule zostaáy omówione problemy, z jakimi stykają siĊ mieszkaĔcy parafii na terenie, której znajduje siĊ zabytkowy drewniany koĞcióá. Aby wspóáopiekowaü siĊ zabytkiem konieczne jest zaangaĪowanie caáej spoáecznoĞci. Edukacja mieszkaĔców, od dzieci po dorosáych, moĪe przyzwyczaiü i zwiĊkszyü zaangaĪowanie w opiekĊ, a przynajmniej wzmocniü przywiązanie do wspólnego dobra. Konieczne jest teĪ zastosowanie najnowszych rozwiązaĔ technicznych i budowlanych, które zabezpieczą wspólne dobro przed nieodwracalnym zniszczeniem. Samoczynne systemy gaĞnicze np. „mgáy wodnej” niestety są drogie, lecz wartoĞü zabytku jest nieporównywalna. Sáowa kluczowe: obiekty zabytkowe, ochrona przeciwpoĪarowa, edukacja spoáeczeĔstwa.

WOODEN HISTORICAL CHURCH WITHIN PARISH IN THE ASPECT OF FIRE PROTECTION Summary. The paper presents discussion on the issues faced by the population of a parish with a historical wooden church located therein. The commitment of the whole community is necessary in order to provide common care over the historical monument. The education of the inhabitants, from children to adults, can make them accustomed thereto and enhance their commitment in the care, or at least it can increase their attachment to their common heritage. Some state-of-the-art engineering and construction solutions are also necessary, in order to protect the common heritage against irreversible destruction. Unfortunately, automatic extinguishing systems, such as “water mist” are expensive, however the value of the historical monument is incomparable. Key words: historical structures, fire protection, community education.

1. Niedostrzegana wartoĞü Wokóá nas jest wiele interesujących obiektów architektonicznych. CzĊsto nie potrafimy dostrzec ich ogromnej wartoĞci. Do budowli, które stoją w najbliĪszym sąsiedztwie przyzwy-

1

Dr inĪ. arch., Wydziaá Architektury Politechniki ĝląskiej, 44-100 Gliwice, ul. Akademicka 7/ p. 310, e-mail: [email protected]

Krzysztof GERLIC czailiĞmy siĊ juĪ i wáaĞciwie ich nie zauwaĪamy. Zabytkowy koĞcióá drewniany to wartoĞü kulturowa i kultowa, przekazana jako dziedzictwo po naszych przodkach. W Polsce, a zwáaszcza na terenie ĝląska jest wiele tego typu obiektów, które przetrwaáy do dnia dzisiejszego dziĊki poszanowaniu, pracowitoĞci i uporowi mieszkaĔców. Staáe uĪytkowanie, opieka, remonty i odpowiednia ochrona utrzymywaáy koĞcioáy w naleĪytym stanie. Dlatego powinniĞmy doáoĪyü wszelkich staraĔ, aby zachowaü w dobrym stanie nasze dziedzictwo [Grafowski 1981]. O wartoĞci swoich koĞcioáów przekonaáy siĊ parafie, w których ulegáy one spaleniu. Na ĝląsku przykáadami drewnianych koĞcioáów, które w ostatnim czasie ulegáy caákowitemu spaleniu są koĞcioáy: w Czarnowąsach, w Gronowicach i w SkroĔsku. Jedynie w Czarnowąsach odbudowano koĞcióá w pierwotnej formie i konstrukcji.

2. Poznawanie wartoĞci - cudze chwalicie, swego nie znacie Aby ceniü wartoĞü obiektu zabytkowego w parafii naleĪy go dobrze poznaü. NaleĪy poznaü jego historiĊ, jego budowĊ, detale a nawet jego konstrukcjĊ. Poznawanie szczegóáowej historii nie naleĪy do zajĊü frapujących wspóáczesnego czáowieka. Wszelkiego rodzaju wiadomoĞci mogą byü jednak przekazane w interesującej formie, przystosowanej dla szerokiego krĊgu odbiorców. Jest to zgodne z Wojewódzkim Programem Opieki nad Zabytkami [Wojewódzki Program 2006]. MiĊdzy innymi gáównymi celami tego programu są: propagowanie wiedzy o zabytkach i sposobach opieki nad zabytkami, oraz zwiĊkszanie aktywnoĞci mieszkaĔców parafii na rzecz opieki nad zabytkami. Cele te moĪna osiągnąü przez szeroko zakrojone dziaáania edukacyjne oraz popularyzacjĊ i promocjĊ wiedzy o zabytkach, a takĪe wspieranie dziaáaĔ zachĊcających do poznawania dziedzictwa kulturowego regionu i stosowanie zachĊt do pracy na rzecz opieki nad zabytkami przez nagradzanie przykáadów dobrych praktyk. Efektem realizacji celów powinny byü wdroĪone programy i ĞcieĪki edukacyjne adresowane do uczniów, studentów, profesjonalistów i decydentów. Kolejnymi efektami mogą byü tzw. popularyzatory, czyli: spotkania, sesje popularnonaukowe, akcje informacyjne i promocyjne itd. KoĔcowym efektem powinno byü wzbogacenie wiedzy o zabytkach, o ich wartoĞci oraz sposobach postĊpowania z zabytkami w celu ich zachowania, adaptacji i wáaĞciwego eksponowania. Na pewno informacje dotyczące danego obiektu powinny byü dostĊpne dla wszystkich, którzy są tym zainteresowani, a przede wszystkim dla osób, które mogáyby spopularyzowaü i rozpowszechniü te wiadomoĞci. Powinno siĊ przygotowaü i udostĊpniü szczegóáowe mate-

94

Drewniany zabytkowy koĤcióã w parafii …

1(II) 2008

riaáy, które mogáyby posáuĪyü propagowaniu i przekazywaniu wiadomoĞci dotyczących danego zabytku. Obecnie nie ma problemów z publikowaniem informacji w wersji elektronicznej, w dodatku powszechnie dostĊpnych. Problemem jedynie jest znalezienie wáaĞciwej, najbardziej rzetelnej informacji. Dlatego warto byáoby namówiü studentów, a moĪe nawet uczniów szkóá Ğrednich do przygotowania opracowaĔ dotyczących historii i spraw związanych z danym zabytkiem. Zwáaszcza cenne byáyby opracowania zawierające: rysunki, modele fizyczne i wirtualne jego formy architektonicznej i rozwiązaĔ konstrukcyjnych. Jest wielu zapaleĔców wĞród máodzieĪy i dorosáych, którzy zajmują siĊ modelarstwem. UdostĊpnienie dobrych planów na pewno zaowocowaáoby interesującymi pracami. Przygotowanie zaĞ modeli wirtualnych pozwoliáoby na wykorzystanie ich do wizualizacji lub animacji zamieszczonych na stronach internetowych. Poza formą architektoniczną zabytku zawsze bardzo interesujące jest wyposaĪenie i wystrój wnĊtrza. W przypadku koĞcioáa Ğw. Jerzego w Ostropie najcenniejszym elementem jest barokowa polichromia, przedstawiająca ewangeliczne sceny MĊki PaĔskiej. Zdarzenia związane ze scenami przedstawionymi na polichromii mogą stanowiü cenne Ĩródáo tematów zajĊü edukacyjnych, plastycznych itp.

3. TrwaáoĞü i niebezpieczeĔstwo O wartoĞci danego obiektu uĪytkownicy przekonują siĊ najczĊĞciej po jego stracie. UĞwiadomienie zagroĪenia wáaĞcicielom, czyli mieszkaĔcom danej parafii jest chyba najwaĪniejszą sprawą. Budowle sakralne są uĪytkowane przez wszystkich i kaĪdy moĪe siĊ przyczyniü do ich zachowania bądĨ trwaáego zniszczenia. Brak poczucia realnego niebezpieczeĔstwa jest najwiĊkszym zagroĪeniem. Dlatego wszelkie programy edukacyjne powinny byü uzupeániane o zagadnienia ochrony przeciwpoĪarowej. Drewno naleĪy do materiaáów tradycyjnych, stosowanych od dawna, ale posiadających maáą odpornoĞü na wiele czynników. Do najczĊstszych zagroĪeĔ naleĪą poraĪenie przez grzyby i uszkodzenia przez owady. Niestety jeszcze wiĊkszym niebezpieczeĔstwem jest poĪar. Przebiega on gwaátownie, pojawia siĊ w najmniej spodziewanym momencie i powoduje nieodwracalne skutki. W przypadku koĞcioáów drewnianych najczĊĞciej powoduje caákowite zniszczenie budowli. WáaĞciwoĞci drewna, konserwowanego przez wieki Ğrodkami palnymi powodują, Īe jakiekolwiek próby gaszenia poĪaru skazane są na niepowodzenie. Dlatego najistotniejsze są wszelkie czynnoĞci zapobiegawcze. Przyczynami poĪarów są [Pągowski 1974]:

95

Krzysztof GERLIC  wady urządzeĔ elektrycznych, (záy stan instalacji, nadmierne przeciąĪenie, wadliwe wykonanie, niedostateczna konserwacja, nieumiejĊtne obchodzenie siĊ z urządzeniami),  wyáadowania atmosferyczne,  nieostroĪnoĞü ludzi, (porzucenie Īarzącego niedopaáka, ustawienie grzejnika elektrycznego, niewáaĞciwe ustawienie páonących Ğwiec, rozpalanie kadzielnicy, wieszanie kadzielnicy, uĪywanie páynów áatwo zapalnych, spawanie lub ciecie metali, odmraĪanie,rozgrzewanie smoáy, palenie tytoniu),  wadliwe urządzenia grzewcze (kominy, piece i piecyki przenoĞne),  podpalenia,  beztroska dzieci. Za wiĊkszoĞü poĪarów ponoszą odpowiedzialnoĞü mieszkaĔcy parafii. Dlatego odpowiednie przeszkolenie, przyzwyczajenie do odpowiednich zachowaĔ i ostroĪnoĞci moĪe wyraĨnie zwiĊkszyü bezpieczeĔstwo obiektu. Niestety jedną z coraz to czĊĞciej wystĊpujących przyczyn są podpalenia dla zatarcia Ğladów wáamania. Spowodowane to jest rosnącą wartoĞcią wyposaĪenia obiektów sakralnych i moĪliwoĞciami sprzedaĪy áupów u kolekcjonerów. JeĪeli zabytek jest cenny to przyciąga rzesze turystów, dziĊki czemu okoliczna ludnoĞü moĪe mieü dodatkowe dochody. Jednak wraz z pojawieniem siĊ turystów zwiĊksza siĊ groĨba zainteresowania záodziei danym obiektem jego wyposaĪeniem. Dlatego istotne jest, aby w odpowiedni sposób zabezpieczyü obiektu, tak, aby nie zostaá okradziony lub zdewastowany. WĞród warunków, które sprzyjają przestĊpczoĞci i osáabiają efektywnoĞü jej zwalczania wymieniane są [Frydrych 1997]:  sáabe zabezpieczenie techniczne obiektów,  brak lub niedostateczny system fizycznej ochrony obiektów (nie tylko nocą), o czym Ğwiadczą czĊste kradzieĪe z koĞcioáów podczas udostĊpniania ich wiernym,  zabezpieczenie obiektu sakralnego, by mogáo byü skuteczne, musi byü kompleksowe (fizyczno-techniczne); w wiĊkszoĞci brakuje systemów sygnalizacjno-alarmowych,  brak lub niepeána inwentaryzacja wyposaĪenia w wiĊkszoĞci obiektów; zaniedbania w tej materii wystĊpują najczĊĞciej w duĪych muzeach i obiektach sakralnych,  niekontrolowany obrót wewnĊtrzny dobrami kultury, anonimowoĞü prywatnych zbiorów, brak wiedzy o pochodzeniu przedmiotów oddawanych do sprzedaĪy komisowej nie pozwalają czĊsto organom Ğcigania na dochodzenie prawdy obiektywnej,  otwarcie granic spowodowaáo wiĊkszy niekontrolowany przepáyw dóbr kultury.

96

Drewniany zabytkowy koĤcióã w parafii …

1(II) 2008

4. Zabezpieczenia KoĞcióá powinien byü wykonany zgodnie z wymaganiami techniczno-budowlanymi [Ustawa 2002]. JeĞli jest to zabytek o wysokiej wartoĞci, postawiony kilkaset lat temu, to najczĊĞciej nie speánia tych wymagaĔ, a w dodatku nie moĪna przeprowadzaü znaczących modernizacji, Īeby nie zmniejszyü jego wartoĞci kulturowej. Brak moĪliwoĞci zlikwidowania zagroĪeĔ poprzez wprowadzanie wáaĞciwych rozwiązaĔ techniczno-budowlanych równowaĪony jest róĪnego rodzaju zabezpieczeniami. Zabezpieczenie obiektu, aby byáo skuteczne musi byü kompleksowe: zaczynając od najprostszych rozwiązaĔ jak zamkniĊte drzwi i okna, a na wyrafinowanych urządzeniach elektronicznych koĔcząc. W przypadku koĞcioáa Ğw. Jerzego w Ostropie nie istnieje nawet pierwsza przeszkoda, ograniczająca dostĊp do obiektu, jakim jest mur i brama wejĞciowa na teren koĞcielny. To oczywiste rozwiązanie nie tylko speánia funkcjĊ dekoracyjną i porządkującą ukáad urbanistyczny, ale stanowi pierwszą przeszkodĊ, zniechĊcającą przypadkowych przechodniów do wejĞcia na teren koĞcioáa. Dla zwiĊkszenia skutecznoĞci furta powinna byü zamykana, a ogrodzenie powinno byü przynajmniej czĊĞciowo aĪurowe, aby nie tworzyü miejsc, w których moĪna by siĊ ukryü. Ogrodzony teren koĞcielny powinien byü oĞwietlony. MoĪe to byü związane z podkreĞleniem walorów architektonicznych, jako iluminacja koĞcioáa albo przynajmniej system reflektorów uruchamianych czujnikami ruchu. BĊdzie to wygodne przy uĪytkowaniu obiektu, ale dodatkowo bĊdzie zniechĊcaü osoby niepowoáane – bĊdą czuáy siĊ obserwowane, zwáaszcza w nocy. Efekt zapalenia Ğwiatáa moĪe ostrzegaü o niepowoáanych goĞciach. Kolejnym elementem systemu zabezpieczeĔ jest codzienna troska wszystkich mieszkaĔców parafii, a zwáaszcza tych, którzy mieszkają najbliĪszej, polegająca na obserwacji koĞcioáa i najbliĪszego terenu. Obserwacja i reagowanie w przypadku niewáaĞciwego zachowania „goĞci” mogą byü w wiĊkszoĞci przypadków wystarczającym sygnaáem zniechĊcającym do wandalizmu i ewentualnych kradzieĪy. OczywiĞcie lepszym rozwiązaniem jest monitoring z wykorzystaniem kamer telewizji przemysáowej lub kamer internetowych. Wykorzystanie tych ostatnich moĪe byü dodatkowo elementem reklamy obiektu, przedstawiającej aktualny widok koĞcioáa w Internecie. Podstawowym systemem instalowanym w koĞcioáach drewnianych jest system wykrywania i sygnalizacji poĪaru. Zastosowane czujki optyczne, jonizacyjne i temperaturowe w róĪnych kombinacjach przekazują sygnaá do mikroprocesorowej centrali, która wzbudza sygnaá alarmowy, moĪe teĪ powiadamiaü najbliĪszą jednostkĊ straĪy poĪarnej. Stosowane czujki 97

Krzysztof GERLIC pozwalają na wykrywanie dymu i poĪaru w przestrzeniach zamkniĊtych, wymagają odpowiedniego okablowania, gdyĪ systemy z radiowymi czujkami są mniej skuteczne, a poza tym nie wymagają wymiany baterii [WoĨny 2004]. Systemy tryskaczowe w obiektach sakralnych nie są stosowane ze wzglĊdu na niskie temperatury w okresie zimowym i prawdopodobieĔstwo zamarzniĊcia wody w instalacji. Poza tym straty spowodowane zalaniem wnĊtrza przez duĪe iloĞci wody przy przypadkowym alarmie mogáyby byü ogromne, zwaĪywszy na cenne wyposaĪenie koĞcioáów. Bardzo istotne teĪ jest, aby osoby, które zauwaĪą zarzewie poĪaru mogáy od razu zgáosiü niebezpieczeĔstwo. Znane są czĊste przypadki nieskoordynowanego zachowania ludzi, którzy widząc niebezpieczeĔstwo, biegali szukając koĞcielnego, wikarego, proboszcza, a nie powiadomili w odpowiednim czasie straĪy poĪarnej. Wiele obiektów posiada systemy wykrywania, sygnalizacji i powiadamiania o zagroĪeniu poĪarowym [Ogrodzki 2007]. Jest to jednak rozwiązanie skuteczne w przypadku budowli znajdujących siĊ w niewielkiej odlegáoĞci od siedziby straĪy poĪarnej. Czas potrzebny na przyjazd straĪy wynosi zwykle kilkanaĞcie minut. Jednak w przypadku budynków drewnianych jest to czas w trakcie, którego moĪe dojĞü do takiego rozprzestrzenienia ognia, Īe juĪ bĊdzie za póĨno na jakąkolwiek akcjĊ ratowniczą. Dlatego dobrym rozwiązaniem jest instalacja samoczynnie rozpoczynająca akcjĊ gaĞniczą. Najnowszym sposobem na ochronĊ drewnianych budynków zabytkowych jest wykorzystanie instalacji gaĞniczej na mgáĊ wodną [Instalacje gaĞnicze 2007]. Jest to instalacja wprowadzająca niewielką iloĞü wody pod wysokim ciĞnieniem, a specjalnie uksztaátowane dysze powodują rozpylenie jej do gĊstej mgáy. DziĊki temu uzyskiwana jest najwyĪsza skutecznoĞü przy minimalnych stratach. Plusem tego systemu jest zastosowanie pustej instalacji, napeánianej jedynie po wzbudzeniu przez instalacjĊ pneumatyczną. Brak wody w instalacji powoduje, Īe jest ona odporna na niskie temperatury, a wyáadowania atmosferyczne nie są w stanie zakáóciü pneumatycznego systemu sterowania. Staáy system gaĞniczy z wykorzystaniem, jako Ğrodka gaĞniczego rozpylonej wody, tzw. „mgáy wodnej” skáada siĊ z nastĊpujących zespoáów:  zespoáu detekcji,  zespoáu sterowania,  zespoáu zasilania wodnego i pneumatyki,  zespoáu instalacji rurowej wraz z niskociĞnieniowymi dyszami mgáowymi. Wykorzystanie rozpylonej wody do gaszenia powoduje wiĊkszą skutecznoĞü. Zmniejszenie Ğrednicy kropel powoduje:  szybkie scháadzanie palącego siĊ materiaáu,

98

Drewniany zabytkowy koĤcióã w parafii …

1(II) 2008

 ograniczenie dostĊpu tlenu do Ĩródáa ognia,  zredukowanie iloĞci produktów spalania i tym samym dymu.

Rys. 1. Schemat gaĞniczy mgáy niskociĞnieniowej – FOG [Instalacje gaĞnicze 2007]. Fig. 1. FOG - low pressure fog extinguishing diagram [Instalacje gaĞnicze 2007]. Ponadto system ten pozwala na zmniejszenie iloĞci wody potrzebnej do akcji gaĞniczej. Porównując go do technik konwencjonalnych, gdzie z 1 litra wody powierzchnia wymiany ciepáa wynosi okoáo 2 m2 to przy kroplach o Ğrednicy 0,01 mm powierzchnia wymiany wynosi 200 m2, a wiĊc skutecznoĞü jest prawie stukrotnie wiĊksza. Centrala sterowania pozwala na prowadzenie akcji w kilku strefach niezaleĪnie, a ukáad dysz moĪna zaprojektowaü tak, aby nie doprowadziü do uszkodzenia cennych polichromii. Niestety system ten, jak wszystkie najnowsze i najlepsze rozwiązania jest doĞü drogi, cena zaleĪny od wielkoĞci chronionego obiektu. Są juĪ koĞcioáy, którym udaáo siĊ zrealizowaü tego typu inwestycjĊ. Niektóre parafie staraáy siĊ o indywidualne dofinansowanie. Wnioski o dofinansowanie kierowane mogą byü do lokalnych instytucji, do Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego, a od pewnego czasu do Funduszy Unii Europejskiej. CzĊsto pomocą w przygotowywaniu wniosków sáuĪą wáadze gminne, które posiadają odpowiednich specjalistów. Mimo tego próba indywidualnego starania siĊ o dofinansowanie remontów czy instalacji wiąĪe siĊ z konkurowaniem z innymi obiektami zabytkowymi, podobnie potrzebującymi pieniĊdzy. Interesującym pomysáem jest inicjatywa Archidiecezji Krakowskiej pod nazwą Projekt „Tarcza” [Projekt TARCZA 2007]. Projekt obejmowaá ochronĊ i zabezpieczenie sakralnych obiektów drewnianych z terenu caáego Województwa Maáopolskiego. Siedem diece-

99

Krzysztof GERLIC zji stworzyáo umowĊ - konsorcjum o wzajemnej wspóápracy w przeprowadzeniu projektu. Innym sposobem na zabezpieczenie koĞcioáa przed wáamaniami i poĪarami jest udziaá w programie „PZU dla kultury i sztuki” realizowanym we wspóápracy z OĞrodkiem Ochrony Zbiorów Publicznych oraz Konferencją Episkopatu Polski w latach 2005 i 2006.

5. Podsumowanie Zdobycie Ğrodków pieniĊĪnych, a potem nawet zainstalowanie systemu chroniącego koĞcióá przed zagroĪeniami nie jest celem a jedynie Ğrodkiem. NajwaĪniejsza jest ĞwiadomoĞü spoáecznoĞci lokalnej, ĞwiadomoĞü odpowiedzialnoĞci za zabytkowy obiekt. W ksiąĪce PoĪary koĞcioáów i kaplic [Pągowski 1974] są zamieszczone instrukcje dla koĞcielnego, ministrantów i sprzątających. To wszystko razem tworzy system chroniący przed poĪarem, system, który powinien dziaáaü od razu i bez przerwy, bo brak poczucia realnego niebezpieczeĔstwa jest najwiĊkszym zagroĪeniem.

Bibliografia FRYDRYCH M. 1997. ZagroĪenia. KradzieĪe dóbr kultury w latach 1990-1996, Cenne, bezcenne, utracone, 1997, s. 3-4. GRABOWSKI A. 1981. Budowa i konserwacja koĞcioáów, poradnik – vademecum, Warszawa Rada Prymasowska Budowy KoĞcioáów Warszawy. Instalacje gaĞnicze w obiektach drewnianych. (31.05.2007) http://www.supo.com.pl/artykuly OGRODZKI P. 2007. Ochrona zabytków woáa o nowoczesnoĞü, Przegląd poĪarniczy, 2007, nr 4, s. 4-6. PĄGOWSKI S. 1974. PoĪary koĞcioáów i kaplic, Warszawa: Instytut Wydawniczy PAX. Projekt TARCZA 2007. http://diecezja.pl/index.php?page=tarcza Ustawa z dnia z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpoĪarowej (tekst jednolity) Dz.U. 147 poz. 1229 z 2002 roku. Wojewódzki Program Opieki nad Zabytkami w Województwie ĝląskim na lata 2006-2009, http://bip.silesia-region.pl/dokumenty/2006/11/10/1163147207.pdf WOħNY D. 2004. Elektroniczne systemy zabezpieczeĔ w obiektach zabytkowych, Twierdza, 2004, nr 1, s. 40-43. Recenzent: prof. przew. kwal. II Bogumiáa ROUBA, Uniwersytet M. Kopernika w Toruniu

100

Redakcja Monografii SPOTKANIE Z ZABYTKIEM Wydzia³ Budownictwa Politechniki Œl¹skiej 44 – 100 GLIWICE, ul. Akademicka 5 [email protected]