2012. december 11.

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

A Tolna megyei falu, Bikács legjelentősebb épülete a több mint kétszáz esztendős evangélikus templom. A súlyosan leromlott állagú templom helyreállításának első ütemében a magastető komplex rekonstrukciójára, a homlokzat renoválására, továbbá szivárgó létesítésére és részleges akadálymentesítésre került sor.

A település központjában, a 63-as főút kanyarulatában elhelyezkedő templom 1785 és 89 között épült, a 32 m magas torony csak később, 1828-ban. Az egyhajós, három oldalon körbemenő karzattal ellátott templom vidéki, protestáns barokk templomépítészetünk egyik szép és értékes példája. Ezt követően alakult ki a ma látható belső kialakítás: a fafaragású, baldachinos szószékoltár és a színesre festett karzat, melynek képei rokokó hatást mutató, népies alkotások. Ez a templombelső egyházművészeti örökségünk értékes része (1. kép).

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

1. kép. Az értékes templombelső a karzat festett mellvédjével

 

Az épület rokokó levéldíszes kapuját a nagydorogi református templom kapujának mestere készítette.

Az eredeti nádfedést 1819-ben cserélték fazsindelyre, majd 1860-ban fémlemezre. Általános renoválás utoljára 1927-ben volt. Ezt követően csak kisebb volumenű tatarozási munkákra került sor: 1967-ben a templomhajó fedésének cseréjére (ekkor készült az azbesztcement műpala fedés), 1987-ben pedig a külső vakolat és festés kisebb javítására. (A máig ki nem hevert, legnagyobb törést az evangélikus gyülekezetre nézve a helyi németség II. világháború utáni nagyarányú kitelepítése jelentette.)

Az egyhajós templom szerkezeti kialakítása a hasonló korú és méretű barokk templomoknak megfelelő. Alapozása minden bizonnyal falazott sávalap (téglából vagy vegyes falazatból). A felmenő falak tömör nagyméretű (korabeli) téglából falazottak. A karzat faszerkezetű, egyik oldalon a templomtérben álló oszlopokra támasztott, másik oldalon a körítőfalakba befogott fagerendás födémmel. A hajó zárófödéme csapos-gerendás szerkezetű fafödém, átlagosan legalább 22-25 cm szerkezeti vastagsággal, középen a közel 10 méteres fesztáv miatt a tetőszerkezethez felkötve.

A tetőszerkezet tipikusan XVIII. századi, barokk jellegű szerkezet, kötőgerendás, keretszerűen kialakított feszítődúcos – mellszorítós, (szabálytalan) függesztőművel kombinált főállásokkal, minden állásban torokgerendával, kettős sárgerendával, ötszögű talp- és derékszelemennel, fiókváltós – gerendavéges ereszképzéssel. A főállásokra középen mestergerenda támaszkodik, ehhez van felkötve (minden 3.-4. gerendánál) a födém.

A torony szerkezetileg különálló, néhány évtizeddel később is épült. Közbülső födémei fa szerkezetűek, a harangállvány szokásos módon hengerelt acél szelvényekből készült.

Az épület korából fakadóan talajnedvesség elleni szigetelés nem készült.

A homlokzat tükrös kialakítású, lizénákkal tagolt, a nyílászárók körül keretes kialakítású vakolt és festett felületek találhatók. A szürke színű cementlábazat vélhetően az elmúlt évtizedekben végzett tatarozások egyikének eredménye.

A két bejárati kapu kétszárnyú, középfelnyíló, váztáblás szerkezetű, díszes kialakítású, festett faajtó. Az ablakok egyszeres üvegezésű, kb. féltéglányi kávába épített, egyszerű, gerébtokos szerkezetek, kétirányú fix osztóval, félfordítós vasalattal ellátva, szegmensívű záródással.

A héjazat francia rendszerű azbesztcement műpala fedés volt, deszkázott aljzaton. A bádogosszerkezetek horganylemezből voltak, jórészt elöregedett állapotban. A toronyhoz csatlakozó falszegély-bádogozás hiányzik, az oromfal műkő lefedése szintén részleges cserére illetve felújításra szorult.

 

Károsodások, műszaki problémák a helyreállítás előtt

A tetőszerkezet jelentős mértékű, szemmel látható károsodásai, deformációi elsődlegesen az eredeti kialakítás koncepcionális, illetve lokális (csomóponti) hibáira, másodsorban a karbantartás hiánya és a régóta tartó, folyamatos beázások miatt előrehaladott állapotú biológiai károsodásokra voltak visszavezethetők.

- A főállásokban szemmel látható volt a kötőgerendák (és kisebb mértékben a mellszorítók) deformációja, lehajlása, ami ezen szerkezetek hajlításra való igénybevételére utalt. A felkötésből származó és a mestergerenda által közvetített födémterheket a páros függesztőoszlop nem vette fel (kellő mértékben), avagy ha bizonyos mértékig fel is vette, akkor a mellszorítóra adta át - azaz a függesztőmű nem, vagy csak kis részben működött. Ezt a tényt alátámasztotta, hogy a függesztőoszlopot tartani hivatott dúcok kicsik, szakszerűtlenül és rossz helyre beépítettek voltak, az erőt nem vitték le a talpcsomóponthoz, hanem a mellszorítót terhelték (némelyik kézi erővel kiemelhető volt, tehát érzékelhetően nem lehetett erőtani szerepe).

- A födém felkötése az I. és II. főállás közötti szakaszt kivéve tökéletesen szakszerűtlen volt, a függesztőcsavarok a menet rövidsége és ennélfogva az anyák „lebegése" miatt legfeljebb a súrlódás által adtak át valamekkora terhet a mestergerendára. Ily módon a födém ugyan jobban lehajlott (kb. 10-11 cm-t mértünk – ld. 1.kép), de legalább nem terhelte túl még jobban az alulméretezett mestergerendát és a működésképtelen függesztőművet.  Maga a födém egyébként teljesen ép állapotú maradt, a tetején lévő tapasztás megvédte a beázásoktól és így a kártevők pusztításától is.

- Általános hiba volt a csomópontok, kovácsoltvas kötőelemek alulméretezettsége.

- Az apszis fölött a kontycsúcsnál a szerkezetek szétcsúszását tapasztaltuk – ez szintén „szokványosnak" mondható jelenség a hasonló tetőszerkezeteknél. Az apszis fölött mindenütt hiányzott a fiókváltó. A kontycsúcs alatti főállás függesztőoszlopa nem volt páros (tehát a fele hiányzott), a kapcsolatok itt – részben emiatt – különösen szakszerűtlenek, bizonytalanok voltak.

- A torony melletti, később (a XIX. században, a torony építésekor vagy azután) és némileg hevenyészett megoldásokkal épült tetőrészek a beázások következtében biológiailag súlyosan károsodottak voltak

- Néhány súlyosabb biológiai károsodás szerkezeti problémát is okozott, így pl. az egyik főállás talpcsomópontjánál (2. kép), két helyen pedig a derékszelemennél. Ezek is mindenképpen kiváltást, szakaszcserét igényeltek.

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

2. kép. Biológiai károsodás az eresz mentén

 

Az azbesztcement műpala fedés a készítése óta eltelt több mint 40 év alatt nagymértékben tönkrement. Sok hiányzó, sérült, törött elemet láttunk, és a beázások nyomán az alátétdeszkázaton is sokhelyütt korhadás volt tapasztalható. A bádogozás is elöregedett a legtöbb helyen, a torony melletti oromfal szegélyezése pedig teljesen hiányzott. Az ereszcsatornák és a lefolyók alulméretezettsége pedig – különösen az egyre gyakoribb, hirtelen nagy intenzitással jelentkező esőzések idején a víz visszatorlódását és így a tető beázását okozta az eresz mentén, elősegítve a biológiai károsodások kialakulását a tetőszerkezet döntő jelentőségű alsó csomópontjainál (2. kép).

A falszigetelés hiánya, de még inkább a cementlábazat párazáró tulajdonsága és a felszíni vizek épülettől való hatékony távoltartásának hiánya jelentős kapilláris nedvesedést és ennek következtében táskásodást, vakolatmállást illetve lefagyást okozott a homlokzati felületek alsó zónájában, nagyjából a lábazat feletti 60-80 cm-es magasságig (3. kép). Szintén súlyos ázásnyomok és vakolatmállások mutatkoztak a fent említett okok miatt az eresz mentén (4. kép), illetve a torony és a torony melletti oromfal felületein.

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

3. kép. Vakolatkárosodás a lábazat zónájában

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

4. kép. Eresz leázása

 

A beavatkozás koncepciója

Az egyházközség és a templom sorsát a szívükön viselő helyi polgárok már évekkel korábban elhatározták a templom „külső renoválását". A homlokzat, valamint a héjalás és a bádogosszerkezetek rossz állapota, valamint a födém lehajlása nyilvánvaló volt, azonban a tetőszerkezet problémáira csak vizsgálataink derítettek fényt. Az anyagi lehetőségek korlátozott volta miatt végül az a döntés született, hogy a nyílászárók, illetve a toronysisak csak egy későbbi fázisban kerüljenek sorra – ahhoz ugyanakkor ragaszkodtak, hogy a hajó fedése kettős hódfarkú cserépfedés legyen.

A tervezéshez rendelkezésünkre álltak a BME Építészettörténeti és Műemléki Tanszéke által, dr. Krähling János vezetésével, egyetemi hallgatók közreműködésével készített m = 1:100 léptékű felmérési rajzok (I. ábra), melyet az „Evangélikus templomépítészeti és egyházművészeti kutatások – Közép-Magyarország" elnevezésű OTKA kutatási program keretében készítettek. E felmérési rajzok pontosítására, illetve különösképpen a károsodások felmérésére 2008 szeptemberében tartottunk többnapos helyszíni szemlét, építészeti, tartószerkezeti és faanyagvédelmi kárfelmérést.

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

I. ábra. Felmérési keresztmetszet

 

A barokk tetőszerkezet megerősítése

A beavatkozás célja a fent ismertetett szerkezeti és biológiai károsodások megszüntetésén túl a szerkezet optimális működésének helyreállítása, illetve az építtetői igény alapján tervezett, a mostani héjalásnál jóval nehezebb kettős hódfarkú cserépfedés terheinek viselésére való alkalmassá tétele volt.

A főállásokat kisebb eltérésekkel, de lényegileg azonos módon alakítottuk át, illetve erősítettük meg (II. ábra).

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

II. ábra. Főállás megerősítése – átnézeti terv

 

A beavatkozás lényege a jelenleg a szerepét betölteni nem képes függesztőoszlop működésének helyreállítása, valóságos és működőképes függesztőmű kialakítása volt. Ezt egyrészt egy új, kettős ferde dúcpár beépítésével, másrészt a kapcsolatok megerősítésével és/vagy átalakításával értük el. Részleteit tekintve ez az alábbiakat jelentette:

- 2 x 10/18 cm keresztmetszetű kettős ferde dúcpárt építettünk be a függesztőmű dúcaiként, a feszítődúcok két oldalán elhelyezve és azokhoz hozzácsavarozva, a mellszorító síkja fölött is a tetősíkkal párhuzamosan továbbvezetve, és kb. 50 cm-enként betétfás-fűzőcsavaros kapcsolattal összefogva;

- az ezen dúcpárokkal működőképessé váló függesztőmű csomópontjainak megerősítése egyedi acél csomóponti szerelvényekkel és fűzőcsavarokkal történt (III.-IV. ábra, 6.-7.kép);

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

III. ábra. Főállás talpcsomópont megerősítésének terve

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

IV. ábra: Függesztőoszlop-dúcpár kapcsolat részletrajza

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

6. kép: Főállás megerősített talpcsomópontja

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

7. kép. Főállás-keretsarok megerősítése

 

- ezt követően sor került a régi, szakszerűtlenül beépített kis dúcok eltávolítására;

- a megnövekvő héjazati terhelés miatt a barokk keretállások keresztmetszeti megerősítése is szükséges volt, amelyet a feszítődúc és a hozzá símuló szarufa, illetve a mellszorító és a rajta lévő torokgerenda megfelelő sűrűségű összecsavarozásával, s ezáltal együttdolgozóvá tételével értünk el (ahol a feszítődúc és a szarufa között eredetileg rés volt, ott az együttdolgozást keményfa betétekkel is növeltük);

- a páros függesztőoszlop és a mellszorító kapcsolatánál a korábbi, az erőjátékot zavarossá tevő kapcsolatot megszüntettük: a meglévő, összekötő csavarokat – ahol volt ilyen – eltávolítottuk, a mellszorítónak a páros oszlopon való átvezetésénél az oszlopokban lévő kivágást pedig megnagyobbítottuk annak érdekében, hogy a függesztőmű és a barokk keret külön, tiszta erőjátékkal működhessen, és a páros oszlop véletlenül se terhelhessen rá a mellszorítóra; az oszlopokat pedig e keresztmetszetcsökkenéssel járó átvezetés helyén a biztonság kedvéért acélszerkezetű megerősítéssel láttuk el;

- a kontycsúcs alatti főállásban ezen kívül az egyik, hiányzó függesztőoszlopot is pótoltuk  – az itt alkalmazott csomóponti megoldások aszimmetrikus voltuk következtében kissé eltértek a többi főállástól, de jellegükben és szerkezeti működésükben azonosak voltak.

Mindezen megoldási elvek gyakorlati megvalósítása szokás szerint a csomóponti megoldásoknál bizonyult a legnagyobb kihívásnak. Igyekeztünk a tiszta erőjátékot elősegítő, ugyanakkor viszonylag egyszerű eszközökkel kialakítható és a hibás megvalósítás esélyét minimálisra csökkentő részletmegoldásokat tervezni (III.-IV. ábra, 6.-8. kép).

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

8. kép. Páros függesztőoszlop és mestergerenda kapcsolata

 

A fenti módon a főállásokban kialakított függesztőművekre már megoldható volt a födém teljes értékű felkötése középen. A meglévő mestergerendát meghagytuk, de a függesztőoszlopok másik oldalán egy másik, új (ugyancsak fa) mestergerendát is elhelyezünk, és az új, szakszerű és teljes értékű felkötéseket az új és a régi mestergerendára egyaránt terhelő módon alakítottuk ki (a két gerendára merőlegesen ráhelyezett fagerendákhoz való fűzőcsavaros felkötéssel). Az új felkötéseket a csapos födém ismert együttdolgozása miatt elegendő volt minden második-harmadik gerendánál (~ 50 cm-enként) elkészíteni. E felkötés „csupán" a meglévő helyzet stabilizálását jelentette, nem járt felhúzatással – tehát a mennyezetvakolaton elegendő volt a függesztőcsavaroknál lokális javításokat végezni. A mestergerendákat a főállásoknál nem a kötőgerenda közvetítésével, hanem közvetlenül, egyedi acél szerelvényekkel és függesztőcsavarokkal kötöttük fel a páros oszlophoz (8. kép).

Az apszis fölött az említett szétcsúszási jelenségek megállítására acélszerkezetű csomóponti megerősítéseket terveztünk a kontycsúcs alatti főállás és a „csonka" főállások mellszorítói között, másrészt a kötőgerendák szintjén is. Ugyanitt a hiányzó fiókváltókat is pótoltuk.

A faanyagvédelmi szakvélemény megállapításai alapján két szakaszon is szükség volt a derékszelemen cseréjére, kiváltására, valamint ugyanez a helyzet állt fenn az egyik főállás talpcsomópontjánál. E kiváltásokat a szerkezet leginkább tehermentesített állapotában (tehát a korábbi héjazat és deszkázat eltávolítása után, a ráterhelő szarufák ideiglenes eltávolításával), a középszelemenek esetében a megmaradó szelemenvégek ideiglenes megtámasztása mellett hajtották végre.

A torony melletti félnyeregtetős szakaszokon a károsodott tetőszerkezetet teljesen elbontották és újjáépítették, az eredetivel lényegében azonos szerkezeti kialakítással.

Az alátétdeszkázat eltávolítása után vált teljesen láthatóvá a szarufák állapota. A faanyagvédelmi és statikai vizsgálat alapján végül kb. 30%-os szarucserére került sor.

Mindezen beavatkozásokkal a biológiai károsodásokat megszüntettük, a károsodott elemeket pótoltuk, a függesztőművel kombinált keretállásos barokk fedélszék „ideális" működését helyreállítottuk. A tetőszerkezet alkalmassá vált a födémfelkötés és az új, nehezebb héjazat terheinek viselésére amellett, hogy megőrizte történeti (barokk) jellegét.

 

Héjazatcsere, bádogosmunkák

A tetőszerkezet és a födém megerősítésén túl a magastető helyreállításához hozzátartozott a héjazatcsere, melynél az említett megrendelői igény alapján kettős hódfarkú cserépfedést alkalmaztunk, új lécezésen, alátétfóliával. Ezzel kapcsolatosan sor került az összes bádogosszerkezet cseréjére is (eresz-, fal- illetve kéményszegélyek, ereszcsatornák és lefolyók, stb.) – a toronysisak kivételével, melynek komplex rekonstrukciója egy következő építési ütem feladata lesz.

 

Homlokzatfelújítás

A sérült, károsodott, átnedvesedett részeket: a teljes cementlábazatot, továbbá a homlokzati vakolatmállások helyén szintén nagyobb felületben le kellett verni, majd újravakolással pótolni. A lábazatnál úgynevezett lélegző vakolat alkalmaztunk, efölött a „normál" homlokzati felületeken javított mészvakolat készült. A vakolaton a színezés hagyományos módon, festéssel történt. A színek az eredetihez (pontosabban a korábbihoz) hasonlóak: a lábazat szürke, a lizénák és a nyíláskeretezések törtfehét, a faltükrök és az általános felületek sárga színű festést kaptak. (A festékek végleges kiválasztása a helyszínen felhordott színmintákból, tervezői művezetés keretében, a KÖH képviselőjének jóváhagyásával történt.) A homlokzat-felújítás részeként a torony melletti oromfalak műkő lefedését is helyreállították az elemek részleges pótlásával.

 

Szivárgórendszer kiépítése

A talajnedvesség elleni, illetve lábazati szigetelés hiányának orvoslására, az újbóli falnedvesedés kiküszöbölésére az épület körül geotextíliával védett kavicságyban vezetett szivárgó készült. A kavicságy kb. 60 cm széles, előregyártott beton szegélyelemekkel határolt. A szivárgócső kb. 30-40 cm mélységben vezetett perforált műanyag cső, 125 mm átmérővel, a sarkokon tisztítóidommal. A szivárgó vizét a közeli, a templom és a lelkészlak között a főút irányába vezető nyíltszíni vízelvezető árokba vezettük el.

Műemléki tetőszerkezet komplex rekonstrukciója

9. kép. A templom összképe a helyreállítás után

 

Az istentisztelettel egybekötött ünnepélyes átadásra 2010. november 21-én került sor, melyen a település sok, messzire (főként Németországba, ill. Budapestre) elszármazott szülötte és számos egyházi méltóság, illetve (megyei) közéleti szereplő megjelent. A templom közel 65 év után először ismét zsúfolásig megtelt.

Laczkovics János

okl. építészmérnök


sajátjaink

sajátjaink

nyerjenabaumittal

sajátjaink

hírlevél-feliratkozás