Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 2016 59 NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK•Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK NEW BRIDGE FOR PEDESTRIANS AND CYCLISTS TO MARIBOR ISLAND Danijel Zorec, dipl. inž. arh. (UN) daniel.zorec@gmail.com doc. dr. Vesna Žegarac Leskovar, univ. dipl. inž. arh. vesna zegarac@um.si red. prof. dr. Miroslav Premrov, univ. dipl. inž. grad. miroslav.premrov@um.si Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo Smetanova ulica 17, 2000 Maribor Strokovni članek UDK 624.011.1:625.745.11(497.4) Povzetek l V članku je opisana možnost postavitve nove brvi za pešce in kolesarje na Mariborski otok, ki bi pomenila nov potencial prostora za rekreacijo, turizem in pove- zanost obeh bregov reke Drave. Kljub številnim naravovarstvenim omejitvam na območju Mariborskega otoka je mogoče, da brv kot infrastrukturni objekt ob upoštevanju smer- nic danega prostora ne degradira, temveč ga nadgradi. Članek vsebuje analizo lokacije, utemeljitev smiselnosti brvi na dani lokaciji, izbiro gradiva, zasnovo brvi, račun konstrukcije in konstruiranje detajlov. Ključne besede: inženirska arhitektura, brv, leseni most, Mariborski otok Summary l The paper describes the possibility of building a new pedestrian and cy- clist footbridge to Maribor Island, which would provide a new potential recreational and tourist space as well as a new connection to the island. Despite many environmental restric- tions in the area of Maribor Island, the paper shows that the new infrastructure would, under close consideration of the provided guidelines, upgrade, rather than degrade the surround- ing environment. The paper includes analyses of the location, examination whether or not a footbridge at the given location is reasonable, selection of the building material, architectural and structural design of the footbridge, structural analysis and the design of details. Key words: engineering architecture, footbridge, timber bridge, Maribor Island 1•UVOD Mariborski otok velja za edinstven primerek rečnega otoka v Sloveniji in tudi Evropi. Je dom številnih zaščitenih ptic in rastlin ter nekaj časa tudi pod zaščito Nature 2000. V letu 1930 je otok zaživel s kopališčem, ki je veljalo za vzgled in željo marsikaterega evropskega mesta. V zad- njih nekaj desetletjih je kompleks kopališča začel propadati, zaradi česar je bil leta 2008 izveden natečaj za prenovo celotnega območja Maribor- skega otoka. Danes so nekoč Mariborčanom izjemno priljubljenemu kopališču na otoku šteti dnevi. Pod strogimi zahtevami naravovarstveni- kov čaka na morebitno prenovo in kot speča Trnuljčica stremi k svetli prihodnosti. Slika 1•Pogled na brv Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 201660 Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov•NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK Članek je nastal na podlagi projektne naloge ob zaključku študija prve stopnje arhitek- ture na Fakulteti za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo na Univerzi v Mari- boru [Zorec, 2015]. Ukvarja se z možnostjo umestitve nove brvi, ki bi preko Mariborskega otoka in obstoječega ločnega mostu povezala levi in desni breg reke Drave (sliki 1 in 2). Je predlagana poteza, ki bi sledila po more- bitni prenovi Mariborskega otoka in predvsem kopališča na otoku. Osrednji namen naloge je tudi pokazati, da premišljeno zasnovan infra- strukturni objekt v občutljivem okolju prostor nadgradi, in ne degradira. Slika 2•Pogled vzdolž brvi Mariborski otok leži zahodno od središča Maribora tik pod hidroelektrarno Mariborski otok v neposredni bližini naselja Kamnica. Dostop na otok je trenutno mogoč le čez ločni most za pešce in kolesarje z levega brega Drave na severni strani otoka (slika 3). Leta 1951 je bil Mariborski otok prvič za- varovan kot naravna znamenitost. Od takrat ima status površinsko geomorfološkega in botaničnega naravnega spomenika. Je pomemben habitat za živalske vrste, pred- vsem ptice. Prav zaradi tega je bil leta 1992 zavarovan tudi kot naravni spomenik in velja za naravno vrednoto državnega pomena. Mariborski otok leži tudi znotraj območja Natura 2000 – SPA Drava, katere cilj je ohranitev biotske raznovrstnosti za prihodnje rodove na evropskem nivoju. Hkrati je izjemnega pomena tudi z vidika vodo- 2•ANALIZA LOKACIJE IN SMISELNOST NOVE BRVI Slika 3•Pogled na Mariborski otok s sprehajalne poti na levem bregu reke Drave (desno od otoka je obstoječi ločni most, levo je označena os Slika 3•nove predvidene brvi) varstvenega območja. Na njem je namreč največje črpališče podtalnice, ki jo uporablja Mariborski vodovod. Na sredi otoka je že skoraj devet desetle- tij kopališče Mariborski otok, zaradi česar Mariborčani še posebno radi obiskujejo otok v toplih poletnih mesecih. Kopališče je od odprtja veljalo za idiličen kraj za sprostitev in se je o njem govorilo po vsej Sloveniji in tudi v tujini. Veljalo je za zgled in željo marsikaterega večjega mesta po Evropi. V zadnjem obdobju žal ni več tako. Kopališče je načel zob časa. Bazenski kompleksi so postali dotrajani in zastareli, prav tako stroj- nice niso bile več v skladu z najnovejšimi trendi. Pred nekaj leti so jih delno obnovili in delno sanirali bazena, vendar so kljub temu kopališču šteti dnevi in le še vprašanje časa je, katera sezona bo poslednja. Leta 2008 je Mestna občina Maribor razpisala arhitekturni natečaj za ureditev Mariborskega otoka in ureditev bližnje okolice. Čeprav je od zaključka natečaja minilo že kar nekaj let, je videti, da Mariborski otok in predvsem kopališče še dolgo ne bosta dočakala svoje prenove. Problem je predvsem v financiranju celotne investicije s strani Mestne občine Maribor, naravovarstveni pogoji pa se z leti le še dodatno zaostrujejo. Nova brv, ki bi preko otoka in obstoječega ločnega mostu povezala desni breg z levim bregom Drave (slika 4), bi povezala pre- bivalce Kamnice na severni strani s pre- bivalci Limbuša, Peker in Studenci na južni strani otoka ter otok občutno približala tudi prebivalcem na desnem bregu reke Drave. V času kopalne sezone bi ti prebivalci imeli boljše možnosti za dostop na otok peš ali s kolesom. Trenutno zapostavljeni desni breg reke Drave z neurejeno pešpotjo in divjimi vrtovi bi dobil dodatno spodbudo in možnost razvoja. Morda se potencial tega območja Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 2016 61 skriva ravno v razvoju novih kvalitetnih stano- vanjskih površin skupaj z razvojem športnega vodnega turizma. S povezavo obeh bregov Drave bi nastale nova rekreacijska povezava, kolesarska pot in slikovita sprehajalna pot. Nova dodatna brv bi obudila Mariborski otok skupaj z obema rečnima bregovoma. Njeno načrtovanje mora biti v skladu s smernicami varovanja okolja. Slika 4•Širša situacija predlagane brvi Kot je bilo ugotovljeno v prejšnjem poglavju, velja Mariborski otok za subtilen naravni spomenik, zato je to smiselno upoštevati tudi pri izbiri osnovnega konstrukcijskega mate- riala. Ker štejemo les za najbolj naraven in ekološki konstrukcijski material, smo ga izbrali za glavni konstrukcijski material. Les je obnov- ljiv material in že od nekdaj velja za izjemno uporabnega v gradbeništvu. Z uporabo lesa se dodatno približamo naravi in predvsem trajnostnemu načrtovanju. 3•LES KOT GLAVNI KONSTRUKCIJSKI MATERIAL Uporaba lesa nas dodatno spodbudi k ust- varjanju ekonomične in racionalne, a vseeno atraktivne oblike brvi. Čeprav les ne velja za material z najboljšimi trdnostnimi lastnostmi v primerjavi z armiranim betonom in jeklom, je zaradi majhne specifične teže primeren za konstrukcije z velikimi razponi. Ker je večji del Slovenije pokrit z gozdovi, bi vsaka dobra lesena konstrukcija dodatno spodbudila razvoj lesne industrije in uporabo lesa v gradbeništvu v Sloveniji. Po svetu obstaja kar nekaj lesenih brvi, ki kažejo, da je tudi z lesom mogoče graditi izredno racionalne konstrukcije različnih oblik s precej velikimi razponi (npr. brv Rimini v Italiji in brv preko Donave v Essingerju v Nemčiji). Opaziti je mogoče tudi lesene mostove, ki so grajeni v izrazito naravnem okolju ali celo v zaščitenih naravnih parkih (npr. brv Kjaerra na Norveškem in brv Traversina v Švici). Po nekaj letih obstoja se je pokazalo, da noben primer ni pokazal negativnih posledic za naravo, hkrati so vsi postali znamenitosti kraja, v kate- rem so nameščeni. Prostor so nadgradili in ne degradirali, kar želimo doseči tudi s svojim predlogom. Pri zasnovi smo se ukvarjali le s prekladno konstrukcijo, temeljenja brvi nismo obravna- vali podrobneje. Zasnova sledi smernicam načrtovanja brvi iz priročnikov ([Keil 2013], [Schlaich, 2005]), hkrati se upoštevajo tudi izhodišča, vezana na lokacijo, kot sta npr. prečni profil in plov- nost reke Drave. Na izbrani lokaciji je razpon med obema bregovoma 85 m, kar nam hitro da vedeti, da ni manevrskega prostora za načrtovanje poljubnih arhitekturnih oblik. V idejni zasnovi [Zorec, 2015] smo obravna- 4•ZASNOVA BRVI vali več konstrukcijskih sistemov (most z vmesnimi podporami, palični most, most s spodnjo zatego, most s poševnimi zategami, viseči most …), za najprimernejšega pa se je izkazal ločni most. Velja za elegantno in enostavno rešitev, les kot konstrukcijski material prevladuje, se poenoti hkrati z že obstoječim ločnim mostom na Mariborski otok ter s preudarno gradnjo predstavlja minimalni poseg v naravo. Edina slabost v nasprotju z ostalimi je višja investicijska vrednost. V nadaljevanju razvoja idejne za- snove smo se odločili za kombinacijo diago- nalnih zateg Network Arch (slika 5). Z izbiro tega sistema ne samo občutno zmanjšamo statično višino glavnega ločnega nosilca (v primerjavi s sistemom vertikalnih zateg), temveč konstrukcijo naredimo bolj estetsko in enotno. Podobno je v prečnem prerezu, kjer ločni nosilci iz lepljenega lameliranega lesa, nagnjeni za 8°, izboljšajo stabilnost konstrukcije mostu (slika 6). V vzdolžnem prerezu (slika 7) spodnja ločna nosilca na zunaj skrijeta notranje prečnike in jeklene diagonalne zatege ter služita za zatego med obema koncema brvi, hkrati pa skrijeta vmesne lesene prečnike, ki so na konstantnih razdaljah 2,5 m. V nivoju lesenih prečnikov NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK•Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 201662 so vstavljene diagonalne zatege za zagoto- vitev stabilnosti v primeru bočnih obremeni- tev. Višina loka je približno 1/7 razpona, kar je okoli 12 m. Zgornja loka sta medsebojno povezana z okroglimi jeklenimi prečniki. Krovna konstrukcija (slika 8) je sestavljena iz vzdolžnikov – iz manjših za pritrditev pohodnih lesenih plohov ter na vsaki strani prečnega prereza iz dveh višjih za pritrditev lesenih ograjnih stebričkov. Celotna krovna konstrukcija je rahlo nadvišana za zagoto- vitev minimalnega plovnega profila, vendar še vedno znotraj dovoljenih vrednosti za Slika 5•Poševne jeklene vezi med lokom in spodnjim nosilcem Slika 6•Navznoter nagnjena loka povečujeta stabilnost konstrukcije Slika 7•Vzdolžni prerez brvi udobno prečkanje brvi. Ograja je zasno- vana karseda transparentno in optimalno. Sestavljena je iz lesenih stebričkov na enaki razdalji kot spodnji leseni prečniki (2,5 m). Na vrh stebričkov je pritrjen leseni ročaj zaobljene trikotne oblike, med stebrički pa je speljana tanka jeklenica/pletena žica. Po- hodno površino predstavljajo leseni plohi s posebnim slojem Hi Grip Plus proizvajalca CTS Bridges. Dodan sloj ni samo lep, temveč je tudi trajen, vodoodporen, nedrsljiv in narav- nega videza. Pohodni plohi se pritrdijo preko sistema skritega pritrjevanja proizvajalca Happax, ki omogoča, da so vijaki za pri- trjevanje neopazni in skriti, hkrati pa sistem deluje kot tesnilo. Odvodnjavanje v primeru lesenih pohodnih deščic ne povzroča težav, saj lahko meteorna voda odteka direktno med deščicami v reko Dravo. Vsi zaščitni premazi lesenih elementov morajo biti okolju prijazni zaradi morebitnega spiranja. Kljub naravni okolici zaradi varnosti predlagamo diskretno osvetlitev, in sicer z LED-svetili, ki jih lahko skrijemo v ročaj ograje in tako diskretno osvetljujemo le pohodno površino brvi. Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov•NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 2016 63 Slika 8•Tloris krovne konstrukcije brvi Slika 9•Notranje sile in pomiki konstrukcije 5•RAČUN KONSTRUKCIJE NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK•Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 201664 Račun konstrukcije so opravili v inženirskem biroju Ponting, d.o.o., z računalniškim pro- gramom Sofistik. Za račun je bil izdelan linijski 3D-model brvi, račun pa je upošteval stalno obtežbo (lastna teža osnovne in krovne kon- strukcije brvi), prometno obtežbo (5 kN/m2) in obtežbo vetra. Notranje sile v konstrukciji in pomiki konstrukcije so prikazani na sliki 9. Dimenzioniranje osnovnih konstrukcijskih ele- mentov je bilo opravljeno po postopkih in enačbah iz priročnika [Beg, 2009] v skladu s standardi za projektiranje lesenih in jeklenih konstrukcij SIST EN 1995-1-1. 2005 – Evrokod 5: Projektiranje lesenih konstrukcij in SIST EN 1993-1-1. 2005 – Evrokod 3: Projektiranje jek- lenih konstrukcij. Dimenzije osnovnih konstruk- cijskih elementov so prikazane na sliki 10. Slika 10•Dimenzije osnovnih konstrukcijskih elementov brvi Z vidika arhitekturne zasnove velja, da so stiki in detajli rešeni diskretno, minimalistično in estetsko. Hkrati morajo biti vsi spoji trajni ter mehansko odporni in stabilni. Sidra iz nerjavnega jekla za vpenjanje ver- tikalnih zateg se namestijo v času lepljenja lamel glavnih konstrukcijskih nosilcev v de- lavnici. Tako dobimo izredno diskreten in obenem statično ustrezen detajl. Glavna ločna nosilca sta v krajiščih mostu s spodnjima nosilcema povezana s krempljastimi ploščami (ježevkami). Nekaj detajlov je prikazanih na slikah 11 do 16. 6•OSNOVNI STIKI IN DETAJLI Slika 11•3D-detajl ograje in pohodne površine Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov•NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 2016 65 Slika 12•Detajl vpetja jeklenih vertikalnih zateg Slika 13•Detajl temelja v prečni smeri NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK•Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 201666 Slika 14•Detajl ležišča v vzdolžni smeri Slika 15•Detajl dilatacije v vzdolžni smeri Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov•NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 2016 67 Največ pozornosti smo posvetili idejni zasnovi lesene brvi, ki je bila preverjena z računom konstrukcije. Zasnova upošteva in sledi strogim smernicam načrtovanja v občutljivem 7•SKLEP naravnem območju Mariborskega otoka. Ocenjujemo, da bi morebitna realizacija na podlagi referenčnih primerov kljub edinstve- nim naravnim danostim ta prostor dodatno nadgradila in ne degradirala. Naša želja je bila zasnova realne lesene konstrukcije, ki bi služila za dober primer povezave arhitekta in gradbenega konstruktorja ter spodbudo k do- datnemu razvoju lesene gradnje v Sloveniji. Celotni diplomski projekt je dostopen tudi na spletu v Digitalni knjižnici Univerze v Mariboru (DKUM). Slika 16•3D-prerez krovne konstrukcije Slika 17•Pogled s strani NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK•Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov Gradbeni vestnik • letnik 65 • marec 201668 Zahvaljujem se mentorju prof. dr. Miroslavu Premrovu in doc. dr. Vesni Žegarac Leskovar za pomoč in usmerjanje pri nastajanju pro- jektne naloge. 8•ZAHVALA Za številne nasvete in posredovano znanje o mostovih se zahvaljujem inženirju Viktorju Marklju in inženirju Gregorju Cipotu za račun konstrukcije in pomoč pri dimenzioniranju, oba iz inženirskega podjetja Ponting, d.o.o. Za nasvete s področja urbanizma se zahvaljujem arhitektu Stojanu Skalickyju. Zahvaljujem se tudi mami in sestri za podporo pri študiju. Beg, D., Pogačnik, A., ur., Priročnik za projektiranje gradbenih konstrukcij po evrokod standardih, Inženirska zbornica Slovenije, Ljubljana, 2009. Baus, U., Schlaich, M., Footbridges, Birkhäuser Verlag AG, Basel, 2008. Keil, A., Pedestrian Bridges, DETAIL Practice, München, 2013. Premrov, M., Dobrila, P., Lesene konstrukcije, Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, Maribor, 2011. Schlaich, M., Brownlie, K., Conzett, J., Sobrino, J., Stasky, J., Takenouchi, K., Guidelines for the design of footbridges, Federation Internationale du beton, Lausanne, 2005. Zorec, D., Nova brv za pešce in kolesarje na Mariborski otok, Projektna naloga univerzitetnega študijskega programa Arhitektura 1. stopnje, mentor Premrov, M., somentorica Žegarac Leskovar, V., Univerza v Mariboru, Fakulteta za gradbeništvo, prometno inženirstvo in arhitekturo, Maribor, 2015. 9•LITERATURA Danijel Zorec, Vesna Žegarac Leskovar, Miroslav Premrov•NOVA BRV ZA PEŠCE IN KOLESARJE NA MARIBORSKI OTOK