Trendy w drewnie: 7 głównych do analizy w 2020 r.

Historia budownictwa drewnianego sięga okresu neolitu (od red.: +/- od 7000 lat p.n.e. do 2000 lat p.n.e.) lub potencjalnie jeszcze wcześniej, kiedy ludzie po raz pierwszy zaczęli używać drewna do budowy schronień przed żywiołami. Pojawienie się pierwszych polerowanych narzędzi kamiennych, takich jak noże i siekiery, sprawiło, że obróbka drewna była bardziej wydajna i precyzyjna, co zwiększyło grubość używanych profili drewnianych i ich wytrzymałość. W ciągu dziesięcioleci rustykalny wygląd tych wczesnych konstrukcji stawał się coraz bardziej „wyrównany” i czysty, w wyniku standaryzacji, masowej produkcji oraz pojawienia się nowych stylów i estetyki.

Dzisiaj przeżywamy kolejny przełomowy moment w ewolucji drewna. Rozwijane przez postęp technologiczny nowe systemy prefabrykacji oraz szereg procesów, które zwiększają jego zrównoważony rozwój, bezpieczeństwo i wydajność, konstrukcje drewniane pojawiają się w miastach i łączą nasze wewnętrzne przestrzenie z naturą poprzez ciepło, teksturę i piękno tego materiału. Dokąd ta ścieżka nas zaprowadzi? Poniżej dokonujemy przeglądu 7 trendów, które sugerują, że ten postęp będzie kontynuowany, zwiększając zarówno możliwości, jak i wysokość drewnianych budynków w nadchodzących latach.

1. Nowe narzędzia: usprawnianie procesów projektowania i budowy

Postęp technologiczny zmienia zasady gry, jakie znamy i będzie nadal rozszerzać możliwości materiałów budowlanych w ciągu najbliższych kilku lat. Narzędzia i metodologie, takie jak BIM, wirtualna rzeczywistość oraz modelowanie i drukowanie 3D zaczęły zacierać granicę między projektowaniem a budową i są obecnie powiązane w jeden ważny proces tworzenia i rozwoju nowych budynków.
Projekt UBC Tallwood House w Brock Commons, zaprojektowany przez Acton Ostry Architects i Hermann Kaufmann Architekten, wykorzystał wspólne prace wielu specjalności – architektury, inżynierii budowlanej, inżynierii MEP, wykonawców, konsultantów, dostawców i innych – poprzez koordynację i wykorzystanie technologii BIM dostarczanych przez CadMakers, pozwalających na omawianie, zatwierdzanie i przyspieszanie procesu poprzez przegląd trójwymiarowych modeli konstrukcji.

2. Najnowocześniejsza technologia obróbki: produkcja co do milimetra na maszynach CNC, systemy modułowe i nowe materiały

Nowe technologie i systemy zmieniają tradycyjną pracę cieśli zastępując ich narzędzia i procesy innowacyjnymi maszynami i metodami montażu. Na przykład maszyny CNC umożliwiają obróbkę belek i paneli oraz generowanie niestandardowych komponentów. Są one obsługiwane za pomocą poleceń obliczeniowych i umożliwiają cięcie, frezowanie i wiercenie elementów drewnianych z wysoką precyzją. Elementy te można zatem skuteczniej łączyć za pomocą łączników konstrukcyjnych, kotew i systemów mocujących.
Szybkość i wydajność konstrukcji z prefabrykowanych i modułowych elementów o precyzyjnych wymiarach została zwiększona przez pojawienie się (lub ewolucję) drewna masywnego. Do najczęściej używanych należą między innymi drewno klejone krzyżowo (CLT), drewno klejone warstwowo (Glulam), drewno łączone na gwoździe (NLT) i drewno łączone kołkowo (DLT), a także inne ciekawe innowacje, takie jak drewno kompozytowe (TCC) i panele LVL. Wszystkie te postępy umożliwiają łatwe i szybkie składanie budynków z zestawu elementów, zwiększając dokładność i radykalnie redukując błędy, złożoność robocizny, czas pracy i dodatkowe koszty.

3. Nowe modele biznesowe: zintegrowanie cyklu życia projektu w jednym procesie

Całkowita integracja projektowania, inżynierii, materiałów i wznoszenia konstrukcji – oraz nowych technologii, które napędzają je bardziej wydajnie niż kiedykolwiek wcześniej – doprowadziły do pojawienia się nowych modeli biznesowych, takich jak kompleksowa usługa nowego budowania dostarczana przez Katerra.
Koncentrując się na deweloperach, firma przyjmuje odpowiedzialność za cały cykl życia projektu, zwiększając jego szybkość i wydajność poprzez standaryzację wysoce powtarzalnych elementów, korzystanie z prefabrykacji elementów drewnianych oraz stosowanie konfigurowalnych zestawów i preinstalowanych mechanizmów.

4. Zmiany w kodach (normach) budowlanych: przełamywanie mitów i rozszerzanie możliwości

Wprowadzono ważne zmiany w międzynarodowym kodeksie budowlanym dotyczącym drewna, który ma wejść w życie w 2021 r., w tym trzy nowe typy konstrukcji: budynki o wysokości do 18 pięter, z elementami masywnego drewna pokrytymi tynkiem (typ IV-A), budynki o wysokości do 12 pięter, ze ścianami i sufitami z drewna o ograniczonej ekspozycji (typ IV-B) oraz budynki o wysokości do 9 pięter z dwugodzinną odpornością na działanie ognia dla wyeksponowanego masowego drewna o typie IV-C.
Wszystkie te zmiany, które są w trakcie wprowadzania do 2021 r., opierają się na rygorystycznych badaniach i testach, a także na kompleksowych konsultacjach przeprowadzonych przez komitet złożony z architektów, inżynierów budownictwa, specjalistów w zakresie przepisów budowlanych i ekspertów od ochrony przeciwpożarowej. Następnym krokiem jest wprowadzenie regionalnych zmian w kodeksach budowlanych w Stanach Zjednoczonych.

5. Polityka działań w dziedzinie klimatu: rządy zwiększają wykorzystanie drewna

Globalne obawy związane ze zmianami klimatu skłoniły niektóre miasta i rządy do rozważenia stosowanych materiałów, których używamy do budowy budynków, w szczególności sumy całej energii potrzebnej do wydobycia, przetwarzania, produkcji, transportu, budowy i konserwacji każdego materiału. Mając to na uwadze, drewno wydaje się być atrakcyjną opcją, ponieważ według wielu badań może osiągnąć mniej emisji w porównaniu z betonem i stalą. Ponadto precyzyjna prefabrykacja elementów drewnianych może zapewnić bardzo wydajną przegrodę budowlaną, która poprawia izolację, oszczędza ogrzewanie i chłodzenie oraz minimalizuje mostki termiczne.
Na przykład miasto Vancouver stara się ograniczyć emisje związane z budową nowych budynków, zajmując się nimi w planie strategicznym „Greenest City 2020”. W niedalekiej przyszłości wszyscy deweloperzy będą zobowiązani do zgłaszania emisji dla wszystkich wybranych materiałów, w celu „ograniczenia emisji węgla pochodzącego z nowych budynków i projektów budowlanych od chwili obecnej do 2030 r. o 40%”.

6. Projektowanie biofilne: ponowne łączenie ludzi z naturą

Wykorzystanie drewna w przestrzeniach wewnętrznych może być jednym z najbardziej bezpośrednich sposobów motywowania „związku” między ludźmi a przyrodą, zwłaszcza gdy drewno zachowuje swój najbardziej rustykalny i swoisty stan. Jak już opisano wcześniej, projektowanie biofilne ma na celu poprawę samopoczucia ludzi poprzez bezpośredni kontakt z naturą i formami organicznymi, unikając linii prostych „jałowych” przestrzeni. Według Nikosa A. Salingarosa i Michaela W. Mehaffy’ego: „szukamy czytelności i znaczenia w naszym środowisku, a odpychają nas środowiska, które nie dają nam sensu”. W ten sposób rustykalne niespójności i zmienne odcienie kawałków drewna można zintegrować z roślinami domowymi, żywymi ścianami, kolorami i innymi surowcami, poprawiając przestrzeń również przy odpowiedniej wentylacji i oświetleniu.
Ten rodzaj biofilnego projektu jest stosowany nie tylko w domach, ale szczególnie w pomieszczeniach edukacyjnych, szpitalnych i biurowych, poprawiając w ten sposób codzienne odczucia ludzi w ich miejscach nauki, leczenia i pracy, zmniejszając poziom stresu i promując ogólny komfort.

7. Trwające badania wydajności drewna poszerzają jego możliwości

Projektowanie coraz wyższych konstrukcji drewnianych będzie nadal napędzać rozwój badań i eksperymentów, które poprawią dokładność reakcji w sytuacjach awaryjnych, opracowując normy konstrukcyjne na całym świecie, aby stały się również bardziej wszechstronne. Sprawdź niektóre najnowsze badania tutaj (link:https://research.thinkwood. com)
Jednym z przykładów jest odporność ogniowa. Zespół ekspertów przeciwpożarowych z amerykańskiego Biura ds. Alkoholu, Tytoniu, Broni Palnej i Materiałów Wybuchowych (ATF) współpracujący z naukowcami z US Forest Products Laboratory umieścił identycznie wyposażone, wielopiętrowe, jednopokojowe apartamenty zbudowane z odsłoniętych, częściowo odsłoniętych i zakrytych (osłoniętych) pięciowarstwowych płyt z drewna klejonego krzyżowo (CLT) poprzez serię rygorystycznie monitorowanych testów ogniowych. Testy dostarczyły cennych danych, które zostały wykorzystane przy opracowywaniu propozycji zmiany kodu przedłożonych przez Komitet Ad Hoc ICC ds. Wysokich Budynków Drewnianych (TWB) dla Międzynarodowego Kodeksu Budowlanego 2021.
Spodziewaj się, że w nadchodzących latach pojawi się coraz więcej badań, które pomogą otworzyć jeszcze więcej możliwości budowania i projektowania z masowego drewna.

Wszystkie znaki wydają się wskazywać, że w 2020 r. i później drewno będzie odgrywać wiodącą rolę w rozwoju miast, w których będziemy zamieszkiwać w przyszłości. Drewno ma potencjalnie ważną rolę do odegrania w pomaganiu architektom, deweloperom i urbanistom w sprostaniu jednemu z największych wyzwań następnej dekady: potrzebie reakcji na nieuchronne zagęszczenie naszych miast i zapewnienie przestrzeni mieszkalnych o wysokiej jakości środowiska bez utraty nieodłącznego związku między ludźmi a przyrodą.

Tłumaczenie artykułu Jose Tomas Franco dla “archdaily.com”

Jakub Przepiórka, konstruktor
jakub@glulam.pl