Czy XXI wiek będzie wiekiem drewnianych wieżowców?

Według danych Organizacji Narodów Zjednoczonych w roku 2007 dynamicznie rozwijająca się ludzka populacja przekroczyła kolejną granicę. Pierwszy raz w historii ludzkości więcej ludzi mieszka w miastach niż na obszarach wiejskich. Według prognoz ONZ do roku 2050 aż 66% światowej populacji będzie mieszkać na obszarach zurbanizowanych.

Oznacza to, że kolejne pokolenia skazane będą na życie w mieście bez bezpośredniego kontaktu ze środowiskiem naturalnym. Potrzebą chwili jest więc znalezienie i stosowanie technologii, która pozwoli budować mieszkania dla rosnącej populacji ludzkiej w sposób bezpieczny dla środowiska naturalnego.

Drewniane budynki są lżejsze

Obecnie sektor budownictwa zużywa globalnie: 42% produkowanej energii, 50% surowców kopalnych, 30% wody i jest przyczyną 35% światowej emisji gazów cieplarnianych. Stabilną i bezpieczną alternatywę dla powszechnie dziś stosowanych materiałów budowlanych – cementu i stali, stanowi materiał konstrukcyjny w 100% odnawialny, czyli drewno Jako materiał odnawialny i akumulujący węgiel z atmosfery jest bezpieczny dla środowiska naturalnego i pozwala na łagodzenie zmian klimatycznych. Drewno ze względu na swoje właściwości może przyczynić się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych – użycie 1 tony drewna zamiast betonu redukuje emisję CO2 o 2 tony. Drewniane budynki są lżejsze od betonowych, co pozwala budować wyższe budynki na tej samej powierzchni, efektywniej wykorzystując deficytowe grunty budowlane w obszarach miejskich.

Budownictwo drewniane na świecie

Drewno jest materiałem przyjaznym i zdrowym. Już samo przebywanie w budynkach drewnianych obniża poziom stresu i reguluje ciśnienie krwi. Trudno przecenić te fakty. Gdyby przyjąć założenie, iż w Europie w 100% będzie się budować konstrukcje drewniane, to roczny popyt na drewno kształtowałby się na poziomie 400 milionów m3 drewna okrągłego, czyli 50% rocznego przyrostu w lasach europejskich. Budownictwo drewniane na świecie w ostatnich dziesięcioleciach rozwija się bardzo dynamicznie. Dzięki zaawansowanej technologii obróbki drewna, rośnie jego zastosowanie i gama nowych kompozytów opartych na drewnie, takich jak płyty masywne z drewna klejonego warstwowo, klejone belki konstrukcyjne oraz materiały izolacyjne z włókien drzewnych. Współczesne budynki drewniane to nie tylko małe wiejskie domki, ale też nowoczesne wielokondygnacyjne budynki mieszkalne i obiekty użyteczności publicznej – szkoły, biurowce, muzea itp. wznoszone w wielu metropoliach.

W Wielkiej Brytanii zbudowano do dziś najwięcej różnorodnych budynków na świecie w technologii drewna klejonego krzyżowo (CLT). Wynika to z bardzo wielu czynników, ale dominującym jest odmienne niż w innych państwach podejście do prawa budowlanego. Przepisy budowlane mają bardziej charakter opisowy niż nakazowy. Główny nacisk położony jest na osiągnięcie pożądanych parametrów technicznych oraz odpowiedzialność zespołu projektowego, który ma przy tym większą swobodę przy doborze technologii. Przykładem jak drewno zmienia dziś oblicze miast jest Londyn, gdzie od roku 2004 powstało już ponad 300 budynków drewnianych zarówno mieszkalnych, jak i użyteczności publicznej.

Dom z drewna CLT

Jednym ze współczesnych prekursorów drewnianego budownictwa w Europie jest londyńska firma Eurban założona w roku 2003. Rok później powstał pierwszy dom z drewna CLT. Przełomową konstrukcją drewnianą jest 4-kondygnacyjny budynek biurowy Fairmule House, który był pierwszym takim obiektem w aglomeracji londyńskiej. Realizacja tej inwestycji pozwoliła na przełamanie barier mentalnych i udowodniła, że można budować z drewna większe i wyższe budynki.

Kolejną nowatorską inwestycją był Murray Groove z 2009 r., 9-kondygnacyjny budynek mieszkalny. W swoim czasie była to najwyższa konstrukcja tego typu z drewna CLT na świecie (25 m wysokości). Posadowiono go na betonowym fundamencie, od 2. kondygnacji wykonując całkowicie z drewna, łącznie z szybami windowymi.
Inwestycja warta 3,85 mln funtów nie powstałaby bez ścisłej współpracy inwestora, zespołu projektowego i dostawcy drewna. Ta konstrukcja jest dowodem na to, że budynki drewniane są bezpieczne i komfortowe. Ta inwestycja pozwoliła wyznaczyć nowe standardy techniczne i jakościowe dla wysokich drewnianych budynków mieszkalnych na całym świecie.
W roku 2011 powstał Bridport House wart 6 mln funtów 8- i 5-kondygnacyjny blok mieszkalny. Montaż konstrukcji zajął 12 tygodni, natomiast cała inwestycja została wykonana w ciągu 56 tygodni. Do konstrukcji zużyto 1576 m3 drewna.

Drewniane inwestycje w Wielkiej Brytanii to nie tylko walor środowiskowy, ale również wymierne efekty finansowe. Budynki drewniane powstają o 20% szybciej niż porównywalne obiekty betonowe. Wynika to nie tylko z wysokiego stopnia prefabrykacji (80% budynku powstaje w warunkach kontrolowanych w fabryce), ale również sama technologia pozwala na równoległe prowadzenie prac montażowych i instalacyjnych. Sam montaż elementów konstrukcyjnych jest dużo szybszy, bezpieczniejszy oraz wymaga aż o 50-70% mniej personelu na budowie. Nie do przecenienia jest również fakt, iż budowa drewnianego budynku wymaga zaangażowania mniejszej ilości środków transportowych oraz pozwala na szybsze oddanie budynku do użytkowania. Skrócony czas procesu inwestycyjnego jest jednym z głównych czynników determinujących wybór technologii, szczególnie w sektorze publicznym.

Drewniane budynki

Drewniane budynki po ich eksploatacji są nadal bezpieczne – zużyte materiały można ponownie wykorzystać do produkcji innych produktów lub bezpiecznej energii. Przez cały czas eksploatacji budynki te magazynują węgiel, przez co zmniejsza się ilość gazów cieplarnianych w atmosferze.
Kolejną zaletą tej technologii jest zmniejszenie zużycia cementu i stali. Budynki drewniane są lżejsze, a więc nie wymagają tak ciężkich fundamentów, jak budynki betonowe. Ponadto budownictwo drewniane daje dziś możliwość rozbudowy istniejących domów o kolejne kondygnacje. A to ważne chociażby ze względu na korzyści finansowe (wzrost cen gruntów wykorzystywanych pod budowę mieszkań) i możliwość powtórnego wykorzystania terenów zabudowanych. Ważny tu jest również aspekt rewitalizacji obszarów śródmiejskich (np. przy procesie gentryfikacji). Koleją zaletą drewnianych konstrukcji jest ich odporność ogniowa. Konstrukcje drewniane w porównaniu z konstrukcjami stalowymi dłużej przenoszą obciążenia, co wynika z ich właściwości fizycznych. Stal pod wpływem wysokiej temperatury robi się plastyczna i dosłownie „płynie”. Natomiast drewno o dużych profilach konstrukcyjnych pali się bardzo powoli, cały czas nie tracąc właściwości mechanicznych.

Brytyjskie doświadczenia pokazują, że stosowanie drewna inżynieryjnego w budownictwie pozwala rozwiązać problem deficytu mieszkaniowego, z jakim borykają się współczesne miasta, przy ograniczeniu emisji CO2, zmniejszeniu zużycia surowców kopalnych oraz wody. Kluczem do rozwiązania problemów współczesnego świata jest mądre wykorzystanie najstarszego surowca znanego ludzkości – drewna, surowca , którego zasoby dzięki stosowaniu modeli zrównoważonego gospodarowania lasami można bezpiecznie odtwarzać. Czy XXI wiek zapisze się w historii jako okres drewnianych wieżowców ? Wszystko zależy od zmiany podejścia do drewna w naszych głowach. Techniczne bariery zostały pokonane.

Andrzej Schleser
Marek Beśka
Madgalena Szabert