V lednu 2020 jsme realizovali úspěšnou kampaň Věda do Tibetu. Kvůli koronaviru jsme nebyli schopni dodnes vypravit české vědce k první výuce, ale ani dostavět školní laboratoř. V průběhu posledních dvou měsíců se stavební úsilí konečně pohnulo kupředu. Podařilo se nám dokončit výzkum lepených nosníků a díky tomu budou mít děti první učebnu bez sloupů. Podrobnosti k lepeným nosníkům i dalším stavebním inovacím vám představíme v tomto článku. Dokončení stavby a slavnostní otevření laboratoře tedy proběhne v létě 2022. Naše škola by klidně mohla stavět nové budovy nejnedostupnějšími způsoby. Skutečnost, s jakou lehkostí probíhá v současné době zavádění stavební inovací, zase připomíná unikátnost naší školy.
DILEMA TRADIČNÍ NEBO BETONOVÝ DŮM MÁ ŘEŠENÍ NĚKDE MEZI
Architektura a stavebnictví v Malém Tibetu bylo formováno lokálními potřebami a možnostmi. Například domy se stavěly třípatrové, kdy ve spodní části byly chlévy pro dobytek, v prostředním patře se bydlelo v průběhu zimy a v létě se bydlelo v horním patře domu. S ohledem na tepelné úniky odpovídala jednotlivým patrům i velikost oken. Ve chlévě byly jenom škvíry, v zimním patře byla malá okna a v letním patře velká okna. Za staletí se vyvinul unikátní vzhled a techniky specifické pro tamní region.
V padesátých letech minulého století začala indická vláda masivně investovat do rozvoje Malého Tibetu. Tamním obyvatelům to umožnilo využít nové stavební materiály a technologie. Místo kamene, hlíny, topolového nebo vrbového dřeva mohli stavět z betonu, oceli, plechu, překližky. Možnost stavět z betonu vyvolala u Ladačanů nadšení, takže v extrému jsou schopní vylít celý obytný dům z betonu, protože beton je přece pevnější než hlína.
Připadá nám srozumitelné a pochopitelné, že si tamní obyvatelé chtějí vylepšit životní standard moderními technologiemi. Na druhou stranu nám přišlo zbytečné pouze vyměnit unikátní architekturu za betonovou lobby. Například pokud je tradiční hliněná stěna doplněna trochou cementu a dobře zhutněna do kvalitního bednění, může dosahovat pevnosti betonu, ale zároveň být prodyšná, levná a z lokálních zdrojů.
Nové školní budovy tedy stavíme jako kombinaci tradičních technologií vylepšených o moderní možnosti. Zatím jsme postavili budovu školního internátu s ubytováním pro 40 dětí a budovu s osmi třídami (každá pro 25 dětí). Třetí budova sečtyřmi učebnami na biologii, fyziku, chemii a IT je právě rozestavená a hodláme ji dokončit v létě 2022. Do stavby reflektujeme předchozí zkušenosti a hlavní posun kupředu představuje použití lepených nosníků, zhotovení stěn dusané hlíny bez omítek, vývoj pochozí střechy, podlaha odolná vůči chemikáliím a další.
 | | Shluky tradičních domů v naší vesnici |
|
 | | Dům postavený jako monolitická betonová stavba - výsledek nadšení tamních obyvatel z betonu |
|
 | | Dokončené dvě budovy naší školy - internát a třídy |
|
 | | Započatá stavba školní laboratoře |
|
 | | Vize vzhledu nového školního kampusu |
|
SOLÁRNĚ VYTÁPĚNÉ ŠKOLNÍ BUDOVY MAJÍ V ZIMĚ +15 °C
Oproti tradičním domům jsou nové školní budovy energeticky závislé převážně na solární energii – tj. vytápění, výroba teplé vody nebo elektrické energie. Stěny jsou z dusané hlíny horizontálně a vertikálně zpevněné proti zemětřesení. Budovy jsou izolované dvojitými stěnami, dvojitým zasklením a stropní izolací. Díky vodě odolné jílové izolaci jsou zachovány tradiční ploché střechy. Podrobnosti o návrhu zde.
Například solární vytápění přineslo velkou revoluci do výuky. V tradiční kultuře se v průběhu zimy domy nevytápěly. V místnostech bylo potom kolem nuly, když venku bylo – 30 °C. Ve školách jsou tedy tříměsíční zimní prázdniny, ale ani efektivita vyučování na jaře a na podzim není příliš valná, když je všem ve třídách zima. Díky solárnímu vytápění a izolaci je ve třídách i internátu v průběhu zimy průměrná denní teplota + 15 °C. Díky tomu je výuka na jaře a podzim mnohem příjemnější, ale dokonce je možné vyučovat po celý rok včetně zimy.
 | | Výsledky měření teplot v nových školních budovách (plné rozlišení zde) |
|
 | | Rozestavěný internát s vysvětleným principem solárního vytápění (plné rozlišení zde str. 6) |
|
BEZ ŘEDITELE NORBOA BY MODERNÍ ŠKOLNÍ BUDOVY NEBYLY
Postavit moderní školní budovy v zapadlé himálajské vesnici nebylo jednoduché. Konzervativně naladěné zástupci tamní komunity s minimálním vzděláním bylo potřeba získat k tomu, že je potřeba utratit stejné peníze na proškolení dělníků jako za novou budovy vylitou zcela z betonu. Tito lidé se potom opakovaně snažili oslabit pozici ředitele, aby převzali jeho roli a začali přerozdělovat zahraniční dary ve svůj prospěch. Tříletou snahu západních architektů o modernizaci tradiční technologie dusané hlíny přejmenovali tamní obyvatelé na „evropskou metodu“ a žádali Brontosaury v Himálajích, aby mohli dokončit internát způsoby, jakými staví „odjakživa“, a to z betonu, překližky a oceli. Příběhy z prvních let vzájemného sehrávání by vydaly na jeden samostatný článek.
Při ohlédnutí zpět je zřetelné, že postavit moderní školní budovy se podařilo hlavně díky ředitelovi Norboovi. Před tím, než nastoupil do mulbecké školy, působil v neziskovce SECMOL, která měla solárně vytápěné budovy. Odtud si odnášel přesvědčení, že mulbecká škola to musí mít taky. I když bylo šlo přiznat různé zásluhy českým inženýrům (hlavně Martinu Knapovi), byl to Norboo který zažehl plamínek solárních budov, o který se šlo kdykoliv opřít. Ať už v průběhu nepřízně konzervativní komunity nebo když Norboo sám začal pochybovat. Tehdy jej Brontosauři v Himálajích hodili zpět námitkou „my jsme sehnali peníze na solárně vytápěné budovy“.
V současné době je zavádění stavební inovací akceptovanou samozřejmostí a je úžasné, s jakou lehkostí se je daří vyvíjet a zavádět.
 |
| Jedno z dilemat počátků spolupráce mezi západními inženýry a mírumilovnými ladačany bylo jak snížit počet lidí obsluhujících míchačku z pěti na jednoho. |
STAVBA TŘETÍ ŠKOLNÍ BUDOVY DVA ROKY STÁLA KVŮLI KORONAVIRU
V roce 2019 se podařilo postavit první patro nové školní laboratoře. Na rok 2020 jsme plánovali její dokončení a slavnostní otevření. Naprostá většina stavební činnosti v Ladakhu je zajištěna díky sezonním dělníkům z nížinné Indie a Nepálu, kteří přijedou na letní měsíce. Protože se lokální vláda obávala, že migrující dělníci zavlečou koronavirus do Malého Tibetu, byla veškerá stavební činnost v průběhu léta 2020 zakázána (více o tomto tématu zde). V roce 2020 jsme tedy pouze nakoupili dřevo. I přes obrovský boom epidemie na jaře 2021 již tamní vláda nezakázala migraci sezonních dělníků. Avšak z obavy z nejisté situace migrovalo za prací podstatně méně dělníků, než je běžné. V případě Malého Tibetu tedy pokryli pouze potřeby hlavního města, ale do Mulbekhu už žádní nedorazili. Stavební sezona 2021 proto začala v srpnu (místo května) pouze s partou truhlářů. Vrhli jsme se tedy na výzkum, výrobu oken, dveří, nábytku a taky zhotovení lepených nosníků.
 |
| Parta nepálských dělníků, kteří stavěli školní internát v roce 2012 |
PROČ MAJÍ TŘÍDY SLOUP UPROSTŘED
V tradičním stavitelství se stropy stavěly z lokálně dostupných topolů, vrbových klacků, trávy a hlíny. Pokud je rozpětí stropu delší než 3,5 m, je potřeba trámy podložit sloupem. Třída s tradičním stropem tedy musí být pouze 3,5 metru široká nebo musí mít někde sloup. Ani jedno není příliš vhodné, přitom 5 metrů široká třída bez sloupu by byla ideální.
Významné kláštery nebo královské paláce mají v některých místnostech i trochu větší rozpětí než 3,5 metru, zajištěné topolovými kmeny. Takto velké topolové trámy jsou ale velmi zřídka dostupné. Ostatní školy nebo vládní instituce tento problém vyřešily železobetonem. My jsme však chtěli v naší škole co nejvíce omezit použití betonu. Ve škole Druk White Lotus School vyřešili problém rozpětí obrovskými cedrovými kmeny dovezenými z nížinné Indie. Ty jsou mimo naše finanční možnosti.
 | | Skladba tradiční střechy |
|
 | | Detail skladby tradiční střechy |
|
 | | Místnost internátu s tradiční střechou a i tradičním sloupem na straně |
|
 | | Školní třída se sloupem uprostřed |
|
LEPENÉ NOSNÍKY SE V MALÉM TIBETU NEPOUŽÍVAJÍ. NEJDŘÍVE BYLO POTŘEBA UDĚLAT JEJICH TESTOVÁNÍ
Jako ideální kombinace mezi cenou a účelem bylo použití lepených dřevěných nosníků. Ty se v Malém Tibetu zatím nepoužívají a známe pouze jednu stavbu, kde byl tento koncept použit. V nížinné Indii je jejich použití rozšíření běžné a indičtí architekti Samrid a Rishaw měli s touto technologií zkušenosti. Nicméně bylo potřeba nejdříve udělat testování výroby a pevnosti.
Po pár neúspěšných pokusech se podařilo vyrobit nosník rozměrů 110 mm x 280 mm x 5640 mm lepeného himálajského jilmu, který byl 1,5krát pevnější než tradiční topolový trám. Na rozpětí 5 metrů unesl topolový nosník 1 785 kg s průhybem 17 cm (7 inches), kdežto lepený nosník unesl 2 480 kg s průhybem 5 cm (2 inches). Průhyb 5 cm dosáhl topolový trám při zátěži 675 kg, takže lepený nosník byl 3,5krát únosnější při stejném průhybu. Lepený nosník jsme nechali potom 1,5 roku zatížený a vystavený povětrnostním podmínkám. Jednalo se o extrémní zátěž, protože v budově na nosník nebude pršet, bude tam stabilnější vlhkost atd. I po roce a půl zůstal průhyb trámu neměnný.
Ve výsledku jsme tedy vytvořili únosnější dřevěný prvek než tradiční topolový trám. Strop pro jednu třídu z tradičního topolového dřeva stojí 353 000 INR = 106 000 CZK a z lepených nosníků stojí 421 600 INR = 127 700 CZK. I když je cena stropu z lepených nosníků vyšší, nebylo pochyb o tom, že to za ten luxus třídy bez sloupu stojí.
 | | Výroba lepených nosníků |
|
 | | Testování lepených nosníků |
|
 | | Závěry zatěžovacích tesů lepených nosníků |
|
 | | Závěry kalkulace nákladů na zhotovení stropu tradiční metodou a lepenými nosníky |
|
VYROBILI JSME VĚTŠINU LEPENÝCH NOSNÍKŮ A REALIZOVALI DALŠÍ VÝZKUMY
V průběhu srpna a září 2021 jsme se tedy pustili do výroby lepených nosníků pro druhé patro školní laboratoře. Podařilo se vyrobit 31 z 37 nosníků, většinu oken a dveří prvního patra školní laboratoře a taky první prototypy nábytku.
V průběhu krátké stavební sezony jsme pokročili s výzkumem dlaždic na střechy školních budov. Kouzlo tradiční architektury tvoří různé terasy a balkony na různých úrovních jejich domu. To bychom rádi promítli do vzhledu školních budov. V tradiční kultuře byla na plochých střechách pouze vrstva hlíny, do které se malý déšť vsákne a za chvíli se vypaří. Jednou za pár let potom velký déšť protekl dovnitř domu. Se zvyšující se životní úrovní obyvatel je už zatékání nepřijatelné. Tamní obyvatele staví většinou na domech provizorní plechové střechy, což není pěkné a také se tím zásadně mění ráz tamní architektury. Voděodolnosti jde však dosáhnout i několika vrstvami lokálně dostupného jílu. Po takovéto střeše se potom nemůže chodit. Šlápoty po dešti naruší jílové vrstvy. Pokud se ale jílové těsnění střechy pokryje dlaždicemi, může se po střeše chodit a lze využívat pochozí terásky. Tento rok jsme tedy vyrobili 11 typů dlaždic, které jsme na jeden den namočili do vody a potom zkusili jejich pochozí pevnost.
Dále se vyvíjela povrchová úprava pro stěny z dusané hlíny, podlaha pro první patro školní laboratoře, kde bude učebna fyziky a chemie tak, aby byla odolná proti chemikáliím a ohnivzdorná (podrobnosti výzkumu zde). Vyvíjeli jsme vzhled nábytku školní laboratoře (podrobnosti zde).
 | | Sklad lepených nosníků |
|
 | | Ukázka terásek tradičních ladackých domů |
|
 | | Ukázka některých pochozích dlaždic, videa z testování dlaždic najdete zde |
|
NOVÉ ŠKOLNÍ BUDOVY VZDĚLÁVAJÍ SAMY O SOBĚ
Asi bychom si všichni ušetřili starosti, kdybychom školu postavili z betonu. Inovativní přístup ve stavebnictví však dává všem zúčastněným smysl. Moderně postavená škola pomáhá zažít vzdělávání na všech úrovních, a nejen studiem z učebnice. Ředitel Norboo měl vždy obavu, aby děti nové budovy nezničily podobně, jak se chovaly ke starým školním budovám. Děti si však nových budov váží. Vesničané, kteří remcali na ředitelovy utopické nesmysly, si začali sami stavět solárně vytápěné domy (viz tento článek). Politici si začali při okukování školy podávat dveře. Schopnost ředitele Norboa to všechno dotáhnout do zdárného konce tedy vnímáme jako další důkaz, že naše škola je unikátním místem. Jsme rádi, že zavádění stavebních inovací se již stalo samozřejmostí. Děkujeme Himálajským patronům, že jsou jedním z hlavních motorů k pozitivním změnám v našem údolí.
