30 000 matematických rovnic a milion dlaždic. Jak vznikla Opera v Sydney?
Když se řekne Sydney, většina lidí si vybaví bílou budovu s obrovskými střechami připomínajícími plachty. Sydney Opera House je dnes jednou z nejznámějších staveb světa. Když ale její návrh v 50. letech vznikl, nebylo vůbec jasné, jestli ho půjde postavit.
Dánský architekt Jørn Utzon totiž navrhl něco, co v té době nemělo obdoby. Nad mohutnou betonovou základnou měly vyrůst zakřivené střechy připomínající plachty lodí.
A právě jejich konstrukce se ukázala jako jeden z nejsložitějších stavebních problémů své doby.
Stavba začala, i když střecha ještě nebyla vyřešená
V mezinárodní soutěži v roce 1956 zvítězil Utzonův návrh, který byl 218. z více než 220 přihlášených. Jeho kresby ale představovaly spíš odvážnou vizi než přesný stavební plán.
Přesto se 2. března 1959 začalo stavět. Dělníci budovali betonovou základnu v době, kdy ještě nebylo definitivně vyřešeno, jak budou vypadat a jak se budou stavět slavné střechy. Základy tak vznikaly pro budovu, která ještě nebyla úplně navržena.
Jak postavit obrovské betonové plachty?
Největším problémem byla geometrie střech. Inženýři z firmy Ove Arup & Partners museli najít způsob, jak složité zakřivení matematicky popsat a zároveň vytvořit konstrukci, jejíž části půjdou vyrábět opakovaně.
Utzon přišel s takzvaným sférickým řešením. Zakřivené části střech odvodil z povrchu koule. Díky tomu bylo možné vytvořit systém, v němž jednotlivé části vycházejí ze stejného geometrického principu a mohou se skládat dohromady.
Střechy proto nejsou několik obrovských betonových skořepin. Tvoří je žebra a 2 194 prefabrikovaných betonových dílů, které se postupně sestavovaly k sobě. Poslední z nich byl osazen až během roku 1967.
30 000 rovnic a speciální montážní oblouk
Jednotlivé části ale nestačilo jen vyrobit. Při montáži bylo nutné zajistit, aby přesně držely na správném místě ještě předtím, než vytvoří pevnou konstrukci.
Hlavní inženýr stavební firmy Hornibrook Corbet Gore proto navrhl speciální montážní oblouk, který během stavby podpíral žebra střech. Pro jeho správné navržení vzniklo přibližně 30 000 matematických rovnic. Zachovalo se také asi 5 000 výkresů vytvořených stavební firmou.
Dnes bychom podobný problém řešili pomocí počítačového 3D modelování. Tehdejší inženýři ale pracovali především s výpočty, kresbami a fyzickými modely. Na stavbě proto zůstal dokonce stálý modelář, který vyráběl nové modely podle toho, jak se projekt měnil.
Kdo dokázal návrh postavit?
Na Opeře se během let vystřídalo více než 10 000 pracovníků. Vedle architektů a stavebních inženýrů zde pracovali například geodeti, betonáři, tesaři, svářeči, montéři, lešenáři, jeřábníci a elektrikáři.
Každá profese měla svůj úkol. Geodeti hlídali přesnou polohu jednotlivých částí, inženýři řešili statiku a montáž, pracovníci ve výškách sestavovali konstrukci a řemeslníci se později postarali o interiéry.
Technickou stránku stavby navíc komplikovalo to, že se návrh během výstavby stále měnil. Právě proto se Opera nestavěla jako běžná budova podle kompletních hotových plánů. Mnoho problémů se řešilo přímo během práce.
Více než milion dlaždic
A pak přišla další výzva – povrch střech. Na jejich zakřivení je podle zdrojů přesně 1 056 006 keramických dlaždic. Jejich vývoj trval více než tři roky. Dlaždice mají různé povrchové úpravy, takže odrážejí světlo a vytvářejí charakteristický vzhled bílých střech. Déšť navíc pomáhá jejich povrch přirozeně čistit.
Zajímavé je, že většina původních dlaždic je na budově dodnes. Při pravidelných kontrolách je pracovníci jednotlivě kontrolují a případně vyměňují.
14 let místo čtyř
Celá stavba trvala 14 let a dokončena byla v roce 1973. Původní odhad nákladů činil přibližně 7 milionů australských dolarů, konečná cena se vyšplhala na 102 milionů. Projekt byl z velké části financován prostřednictvím státní loterie.
Utzon se dokončení své stavby nedočkal. V roce 1966 z projektu odešel po sporech o náklady, termíny a další podobu stavby. Dokončení převzal tým vedený australským architektem Peterem Hallem. Utzon už se do Austrálie nevrátil.
Sydney Opera House byla slavnostně otevřena 20. října 1973 samotnou královnou Alžbětou II. V roce 2007 se pak dostala na seznam světového dědictví UNESCO.
Na první pohled dnes vidíme jen několik bílých plachet nad přístavem. Ve skutečnosti je pod nimi ukrytý jeden z nejzajímavějších stavebních experimentů 20. století – spojení architektury, geometrie, matematiky a stavebního inženýrství, které umožnilo postavit něco, co na začátku vypadalo téměř nemožně.
