Evaluation of stability and technical conditions of the Broumov group of churches and proposal of remediation of this unique Europe culture heritage .
Project goals
The aim of the project is advanced monitoring of the stability and the technical state of the structure of selected the most damaged churches of the Broumov Group of Churches. The monitoring is focused on deformation, pore-water pressure variations together with the transport of humidity towards the church masonry. The selected churches are All the Saints Church in Heřmánkovice, St. Jacob Church in Ruprechtice, St. Ann Church in Vižňov and St. Barbara in Otovice. Careful core boring through the footing masonry and deployment of the measuring casings for high precision 3D deformation monitoring will be provided. Extracted core samples will be used for for assessment of the state of the footing quality, particularly sandstone and mortar, footing depth and detailed subsoil description. The type and the state of the foundations will be evaluated by set of analyses eg. petrography, pore-volume determination, micro-tomography and type and quantity of water soluble components made on extracted core samples together with borehole camera inspections. Pore-water pressure and humidity variations will be monitored. High precision 3D displacement monitoring with the use of sliding micrometre and modified inclinometer periodical measurement will determine long-time displacement development. Continuous deformation and temperature monitoring using fibre optics sensors to determine the span of changes in footings and the superstructure will be used in Heřmánkovice. We shall rate the deterioration of the bearing structure and estimate the influence of water table variation and capillary effects in masonry. This will be provided with use of selected numeric modelling methods supported with the real-site monitored data. We shall expertise the bearing capacity state of the masonry and humidity propagation with determination of causes of the bio deterioration. The individual remediation strategy for the each of the selected churches will be prepared.
Keywords
The Broumov Group of Churchesremediationstability analysisbearing capacityculture heritagebio deteriorationsustainability
Public support
Provider
Ministry of Culture
Programme
Programme for the Support of Applied Research and Exp. Development of National and Cultural Identity dor the Years 2016-2022 (in short, "NAKI II")
Call for proposals
NAKI II 1 (SMK02016DG001)
Main participants
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta stavební
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
49/2016/OVV
Alternative language
Project name in Czech
Zhodnocení stabilitního a stavebně technického stavu Broumovské skupiny kostelů a návrh opatření k zachování tohoto jedinečného evropského kulturního dědictví
Annotation in Czech
Cílem projektu je pokročilé sledování stabilitního a stavebně technického stavu vybraných nejvíce poškozených kostelů Broumovské skupiny. Sledování je zaměřeno na deformace, změny pórových napětí a na transport vlhkosti do zdiva kostela. Jedná se o kostely Všech svatých v Heřmánkovicích, sv. Jakuba většího v Ruprechticích, sv. Anny ve Vižňově a sv. Barbory v Otovicích. Pomocí jádrových vrtů základovým zdivem a osazením měřících pažnice určíme u vybraných kostelů způsob a stav založení. Následná vysoce přesná etapová 3D měření deformací poskytnou údaje o přetváření základového zdiva a podloží staveb v dosahu aktivní zóny. Získané vzorky jader poslouží k ocenění kvality zdiva, pískovce a malty, hloubky založení a popisu podloží. V případě kostela Všech svatých v Heřmánkovicích budou navíc deformace v osách pažnic sledovány kontinuálně pomocí optovláknových snímačů. Typ a stav základů bude oceněn řadou rozborů jako petrografických, porozimetrických, mikro-tomografických a vodou rozpustných solí prováděných na odebraných jádrových vzorcích. Vrty v základovém zdivu budou prohlédnuty kamerou do vrtů. Změny pórových napětí a vlhkosti budou sledovány. Periodická vysoce přesná sledování 3D deformací klouzavým mikrometrem a modifikovaným inklinometrem zachytí dlouhodobý vývoj přetvoření. Kontinuální sledování změn deformací a teploty základů a svrchní konstrukce s užitím vláknové optiky umožní určení rozsahu změn v kostelu v Heřmánkovicích. Na základě výsledků měření in situ expertně posoudíme stav a odhadneme únosnost degradovaného zdiva v závislosti na změnách hladiny podzemní vody a kapilárních jevů včetně transportu vlhkosti ve zdivu. Budou užity vybrané metody numerického modelování podpořené získanými daty při sledování konstrukcí ve skutečných podmínkách. Stanovíme příčiny bio deteriorace. Pro vybrané kostely doporučíme individuální způsoby sanace.
Scientific branches
R&D category
AP - Applied research
CEP classification - main branch
AL - Art, architecture, cultural heritage
CEP - secondary branch
JN - Civil engineering
CEP - another secondary branch
JB - Sensors, detecting elements, measurement and regulation
20101 - Civil engineering
20103 - Architecture engineering
20201 - Electrical and electronic engineering
60401 - Arts, Art history
60402 - Architectural design
60403 - Performing arts studies (Musicology, Theater science, Dramaturgy)
60404 - Folklore studies
60405 - Studies on Film, Radio and Television
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project successfully solved the problém of most damaged churches of the Broumov group. The monitoring was focused on deformations, changes in pore stressed and on the transport of moisture into the masonry of churches. Monitoring enabled the assessment of the influence of rainwater on the condition and behavior of structures. The necessary software was designed, supplemented by a follow-up program. The results of the project can be used for rescue and planning of remediation interventions on other historic buildings.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 22, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2020
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 27, 2020
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-MK0-DG-U/01:2
Data delivery date
May 18, 2021
Finance
Total approved costs
11,380 thou. CZK
Public financial support
11,372 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
11 380 CZK thou.
Public support
11 372 CZK thou.
99%
Provider
Ministry of Culture
CEP
AL - Art, architecture, cultural heritage
Solution period
22. 01. 2016 - 31. 12. 2020