Priemyselná stavebná pamiatka v hutníctve na Slovensku

/ článok bol uverejnený v závodnom časopise Hutník 23. augusta 2002/

Pohľad na stavenisko výstavby elektrolýznej haly, hala bola montovaná portálovými žeriavmi, v pozadí Horné Opatovce

Aj keď má Slovensko za sebou bohatú históriu hutníctva, veľa technických pamiatok stavebného charakteru sa nezachovalo. Na druhej strane aj tie, ktoré sa zachovali a určite by vzbudzovali u dnešnej generácie obdiv, sú v takom žalostnom stave, že môžu vzbudzovať len smútok. Medzi takéto iste patria prevádzkové budovy z medeného hámra v Banskej Bystrici z 15. storočia, ale aj hala striebornej huty v Banskej Štiavnici z 19. storočia. Priemyselné technické pamiatky však nemusia byť storočia staré, ide o to, aby nám niečo hovorili o dobe, v ktorej boli postavené, ako boli na ich budovaní využité moderné technológie, za aký čas a za aké prostriedky boli vybudované. Všetky takéto kritéria spĺňajú budovy elektrolýznej B-série, ktoré pre starú technológiu výroby hliníka doslúžili a v súčasnosti sa rozoberajú a demolujú.

V tomto článku si ukážeme, že tieto budovy sú v skutočnosti technickou pamiatkou, ktorá však pre svoju rozlohu rozhodne nemôže ostať zachovalá, a tak si táto práca robí nároky napísať niečo o budovách, ako vznikali a ako slúžili pri výrobe hliníka.

Na začiatku päťdesiatich rokov 20. storočia, keď sa rozhodlo o vybudovaní výroby hliníka v Žiarskej kotline, boli v Československu minimálne informácie o potrebách stavieb pre technológiu výroby hliníka len minimálne informácie, a tak bola elektrolýza I., teda A-séria vystavaná podľa maďarských projektov pre štvorradové usporiadanie elektrolyzérov a budova sa stavebne realizovala ako monolitická betónovaná konštrukcia na mieste, do pripraveného debnenia. Tento spôsob bol bežným, ktorým sa priemyselné objekty na začiatku 50. rokov realizovali. Neskôr bola táto hala po ukončení výroby hliníka Soderbergerovou technológiou prebudovaná pre potreby zlievárne tvarov v spoločnosti Slovalco, a. s.

O projekte druhej elektrolýzy, teda série B, sa rozhodovalo už začiatkom roku 1952, v období keď ešte prvá elektrolýza / A- séria/ nevyrábala a katastrofálne pracovné podmienky pri štvorradovom usporiadaní elektrolyzérov sa dali len predvídať. Aj naproti tomu už v máji 1952 vypracoval Hutný projekt Praha projekt na usporiadanie budov tak, že v každej hale bude v dvoch radoch po 80 elektrolyzérov. Na ministerstve hutného priemyslu bol návrh schválený 23.6.1952.

Skoro súčasne bola spochybnená aj technológia monolitickej konštrukcie takou technológiou, ktorou sa stavala elektrolýza I. Ministerstvo stavebného priemyslu uložilo pražskému národnému podniku dopisom z 29.1.1962 VRDaH /Výstavba rudných dolu a hút, národný podnik/ posúdiť, či nie je vhodnejšie realizovať túto stavbu vo vhodnejších podmienkach pre Československo, teda ako montovanú z dielov z predpätého betónu.

Montovanie panelov prebiehalo úspešne

Nakoniec bolo na základe rokovaní zo 7.3. a 4.-5.4 1952 rozhodnuté, že spomínaná organizácia vypracuje technický projekt a realizačné výkresy vrátane kalkulácie pre stavbu z predpätého betónu realizovanú montážnym spôsobom a stavbu aj sama zrealizuje.

Dňa 24.9.1952 na porade, ktorá sa konala na Štátnom plánovacom úrade za predsedníctva ministra a predsedu úradu Ing. Púčika, bolo definitívne rozhodnuté, že elektrolýza II., teda dve haly B- série budú realizované ako montované z predpätého betónu.

Súčasne zástupca stavebných závodov Hron Ing. Strádal prijal aj úlohy, aby sa mohla stavba urýchlene realizovať:

a) do 15.10 1952 uvoľniť priestor elektrolýzy II. tak, aby sa mohli začať výkopy pre základové pätky,

b) do 30.10.1952 uvoľniť priestor pre prvú štvrtinu elektrolýzy II.b.

c) do 30.11.1052 uvoľniť ostatné priestory pre elektrolýzu II.b. vrátane skladu.

Čo bolo na novej technológii progresívne? Predovšetkým si treba uvedomiť, že technológia výroby konštrukcií z predpätého betónu bola novou technológiou. Prvý raz v Európe bola použitá p. Freisinetom vo Francúzsku v roku 1936, ak si rozoberieme dobu, ktorá nasledovala (1939 - 1945 II. svetová vojna, útrapy Európy po vojne), iste zabrzdila rozvoj tejto technológie a kľudne môžeme predpokladať, že použitie tejto technológie na uvedenú halu patrí medzi prvé na Slovensku a určite je prvé v ZSNP, národný podnik Žiar nad Hronom.

Železobetónové konštrukcie z predpätého betónu riešili problém železobetónových nosníkov, ktoré s ohľadom na svoju výšku sú aj pri rovnomernom zaťažení namáhané na tlak a ťah a keďže betón má pri namáhaní na ťah slabú nosnosť, vkladajú sa do týchto panelov v mieste namáhania na ťah oceľové prvky (drôty, tenšie tyče), ktoré sa špeciálne do panelu uchytia a k tomu určeným strojom sa natiahnu (sú v predpätom stave). Takto predpäté sa zalejú betónom do panelu. V paneli sa zvýši odpor proti ťahu.

Samozrejme, že toto vysvetlenie je veľmi zjednodušené a slúži len na pochopenie princípu predpätého betónu.

Začalo sa vlastné projektovanie a čo sa týka projektu vlastne stavby, autormi projektu budovy boli Ing. Kubát a Ing. Trureček zo špeciálneho závodu Výstavba......., n.p. Praha, ktorí boli tvorcami kompletného betonárskeho projektu stavby.

Schvaľovacích konaní sa za investora Kovohuty Hron, n. p., zúčastňoval Ing. K. Strnad, za generálneho projektanta Hutný projekt, n. p., Praha Ing. Souček, Ing. Novák a Ing. Horčic. Ing. Novák bol súčasne hlavným projektantom hlinikárne.

Základné technické parametre

Dovolil by som si najskôr poznamenať, že výroba hliníka vo Sv.Kríži bola na začiatku utajovaná a tak samotné dve haly elektrolýzy B1 a B2 sa na výkresoch volali Engels I. a Engels II.

Obe budovy (budeme používať názvoslovie, ktoré sa zaužívalo až do súčasnosti, teda B1, B2) sú založené v hĺbke 4 m pod úrovňou terénu na jednotlivých pätkách, ktoré sú trojstupňovité, pričom vrchný a stredný stupeň je armovaný, spodný stupeň je z čistého betónu. Pätky sú vzájomne spojené oceľovými trnami z odpadovej ocele. Budovy sú spojené v polovici ich dĺžky krytou chodbou (koridorom). Každá budova má 48 polí s osovou vzdialenosťou 8,7 m, takže vrátane 30 cm hrubých štítových stien je celkove 418,2 m dlhá, rozdelená na 9 samostatných dilatačných častí. Dilatácia je tvorená vždy dvoma samostatnými stĺpmi, ktoré stoja na spoločnej pätke.

Priečna vnútorná svetlosť haly je 18.8 m, keď sa zarátajú postranné piliere, ktoré vystupujú z haly a hrúbku stien, je rozmer haly 21,4 m a vzdialenosť medzi halami 24,8 m. Výška haly je 14,185 m, plocha jednej haly je 8 949,6 m2 a objem 126 948,6 m3.

Kostra budovy bola ukončená

Budovy boli postavené z montovaných prefabrikátov, z ktorých podľa namáhania boli jednotlivé z predpätého betónu. Prefabrikáty boli pravdepodobne vyrábané v panelárni vo Zvolene. Túto otázku sa mi však nepodarilo s určitosťou vyriešiť. Montáž prebiehala portálovými žeriavmi.

Strecha je vytvorená tiež zo železobetónových prefabrikátov v konštrukčnej výške 50 cm, vrátane rebier a izolačných dosiek, pričom vlastná doska je hrubá 6 cm a izolácia 5 cm. Zvyšok do 50 cm je tvorený výškou rebra. Na streche sú umiestnené oceľové strešné vetracie svetlíky - 1 svetlík na dve pece s otvorovou plochou 4 m2.

Bočné steny sú tvorené stĺpmi jednotlivých rámov konštrukcie budovy, ďalej nadokennými a podokennými nosníkmi, ktoré sú z prefabrikátov z predpätého betónu.

Môže sa začať murovanie stien..

Výplňové murivo tvoria dierované tehly s hrúbkou 30 cm, z oboch strán omietnuté. Na bočných stenách boli namontované podokenné a nadokenné žalúzie, ktoré vetraciu situáciu oproti sérii A čiastočne vylepšovali. Ich funkčnosť sa však časom znižovala (korózia) a celé boli rekonštruované v 70.rokoch. Na každej strane haly bolo vybudovaných 12 nasávacích krytých kobiek, ktorými sa mal nasávať vzduch a spodnými kanálmi rozvádzať ku peciam. Celkove ich je 48, teda 1 kobka na 4 pece. Pri tomto riešení sa tiež nedosiahol predpokladaný efekt, kobky na strane od Hliník n. Hr. boli často zatápané vodou a nedali sa používať, tak isto často dochádzalo aj k zanášaniu kanálov nečistotami z elektrolýzy (oxid hlinitý, kúsky elektrolytu, anódovej hmoty, hliníka, výmurovky a pod.)

Podlaha bola vyprojektovaná na systém elektrolýzy nasledovne tak, že sa tu nachádzajú:

- pecné žľaby pre zbernice

- podzemné vzduchové kanály

- podzemná spojovacia chodba zo šatne sociálnej budovy spolu s kábelovým kanálom a potrubiami pre vákuum a stlačený vzduch.

Práve u týchto prvkov vznikalo najviac problémov, a to najmä neskúsenosťou s elektrolytickým procesom.

Kanály pre montáž elektrolyzérov

Steny kanálov boli z armovaného betónu, u ktorého nebolo zvlášť zdôraznené, že nesmie vyčnievať z betónu, keďže tento bol prakticky uzemnený, často dochádzalo k elektrickým skratom medzi časťou pece, ktorá mala potenciál často od 0 do 800 Voltov. Práve izolačný stav kanálov predstavoval veľké bezpečnostné problémy. Táto situácia bola nebezpečná aj pre obsluhu elektrolyzérov, podobne sa tento problém vyskytol aj v časti nad úrovňou 0,0, keď nosné stĺpy neboli izolované a trčiaca armatúra spôsobovala elektrické skraty. Stĺpy museli byť obalené dreveným obložením, čo sa však neosvedčilo a bolo nahradené použitými gumovými dopravnými pásmi.

Ďalším problémom bola nosnosť podláh, ktorá vlastne nebola dimenzovaná na zavádzanie stále ťažšej mechanizácie. Hrúbka stropu je 20 cm, hrúbka bočných stien 18 cm a dna 20 cm. V bočných stenách sú otvory pre prívod, čo nosnosť ďalej znižovalo. Z mechanizáciou sa uvažovalo so zaťažením pri vozíku na čerpanie 1,5 tony, prípadne s nákladným autom 6 ton. Neskoršie zavádzanie oveľa ťažšej mechanizácie spôsobovalo borenie týchto kanálov.

Budovy sú vybavené žeriavovými dráhami, dimenzovanými na jeden 32 tonový a dva 10 tonové mostové žeriavy.

Aj keď izolácie žeriavových dráh boli konzultované s maďarskými odborníkmi, celý izolačný systém musel byť prepracovaný a ako najlepšie izolačné podložky sa osvedčili pertinaxové izolácie vyrábané v Kable, n.p., Bratislava.

Začína sa montovanie výrobného zariadenia - elektrolyzérov

Celá žeriavová dráha bola umiestnená na konzolách upevnených na nosných stĺpoch, je rozdelená na diely odpovedajúce vzdialenosti medzi stĺpmi.

Celá hala mala jeden veľmi zaujímavý "konštrukčný rébus". Podlaha haly nebola v rovine, ale mala spád 2,5 promile. Spád klesal od meniarne, keďže však žeriavová dráha bola v rovine, pri rôznych modernizáciách vznikali výškové problémy (ťahanie tŕňov, dvíhanie katódových vaní a pod.). Na šťastie boli vždy riešiteľné. Keď sme sa, v tom čase ešte žijúcich budovateľov opýtali (samozrejme, že o tom vedeli), ich odpoveď bola veľmi jednoduchá: "...a viete koľko by bolo potrebné premiestniť zeminy?" (prevýšenie pri dĺžke haly predstavuje až 1,05 metra.), čiže podlaha haly stúpala do vrchu.

Z predchádzajúcej časti článku vidieť, že stavenisko pre stavbu B1 a B2 budov malo byť pripravené koncom roku 1952. Po spustení prvých elektrolyzérov v A sérii a vyrobení prvého hliníka v auguste 1953, však došlo k celoštátne zložitej situácii v zásobovaní elektrickou energiou. Výstavba B série bola zabrzdená, uprednostnená bola výstavba kysličnikárne, a tak elektrolyzéry v druhej elektrolýze boli uvedené do chodu až po ukončení výstavby budov, teda od 15. júla 1958. Samotné vypaľovanie anód a spúšťanie elektrolyzérov tu bolo veľmi rýchle a anódy sa vypaľovali naraz na celej polosérii (84 elektrolyzérov). Od tohoto času až do odstavenia posledného elektrolyzéra v roku 1996 slúžili budovy na výrobu hliníka. Prakticky to znamená okolo 38 rokov a za toto obdobie tu bolo vyrobených asi 1 milión tom elektrolytického hliníka.

Projektované investičné stavebné náklady v členení podľa projektu boli nasledovné:

1) vlastné železobetónové konštrukcie budov B1 a B2, vrátane krytej chodby a základových pätiek - 43,2 mil. Kčs

2) stavebné práce HSV a PSV budov, vrátane krytej chodby - 35,1 mil. Kčs

3) pojazdné lešenie pre budovy - 2 mil. Kčs

4) žeriavové lávky - 1,5 Kčs

5) pecné žľaby a zbernicové kanály a krycími elementmi - 17 mil. Kčs

6) vzduchové kanály - 15 mil. Kčs

7) kanál pre káble a potrubia - 3,5 mil. Kčs

8) vetracie podokenné žalúzie - 20 mil. Kčs

9) strešné vetracie svetlíky - 4 mil. Kčs

10) hromozvody - 9,8 mil. Kčs

11) osvetlenie - 3 mil. Kčs

Spolu - 145,1 mil. Kčs

Nemám s čím porovnať výšku investičných nákladov, ale pre zaujímavosť uvediem priemerný mesačný zárobok hutníka, ktorý bol 1535 Kčs.

Po odstavení výroby hliníka v týchto halách v lete roku 1995 sa pre ich využitie nenašla žiadna činnosť, žiaľ, osud hál, stavaných pre určitý, presne definovaný cieľ, je taký, že využitie pre iné technológie je vždy problematické. A napríklad repasácia starej haly, jej oprava a prispôsobenie novej technológii je oveľa drahšie, ako výstavba znova účelovej haly modernou technológiou aj s prispôsobením novým podmienkam (klimatizácia, osvetlenie. vykurovanie).

Demolácia starej haly elektrolýzy

Rozdiel býva taký veľký, že sa ním dajú pokryť aj náklady na demoláciu starej stavby.

Tak sme sa dostali na záver popisu jednej stavby, ktorá doslúžila. Ďalšie pojednanie by sa dalo napísať o jej demolácii ku ktorej muselo dôjsť z bezpečnostných dôvodov. Demolácia haly prebehla v roku 2002 a materiál z tejto haly bol znova využitý - oceľové armatúry sa vrátili do hút na výrobu ocele a betónová drť sa použila ako podkladový materiál.

Na mieste haly zostal trávnik, fenomén, o ktorom sa našej generácii iba snívalo (hoci sme trávniky vytrvalo každý rok zakladali).

Počas demolácie stavby som sa pokúsil preštudovať uloženie armatúr pred ich napnutím a nasledujúcim zabetónovaním,







našiel som ich a prikladám fotografiu oceľových ukotvených telies, v ktorých boli zachytené oceľové armatúry.

Záverom môžeme konštatovať, že vybudované haly boli jednými z prvých na Slovensku vyrobené z panelov predpätého betónu a bolo v nich v rokoch 1958 -2002 vyrobené viac ako milión ton hliníka.

Uloženie armatúry pred jej napnutím