Drewniane budynki wielorodzinne

Drewniane budynki o konstrukcji szkieletowej stają się w Polsce coraz bardziej popularne. Wzrost zainteresowania inwestorów indywidualnych zauważa każdy, kto ma kontakt z tą branżą. Jeżeli z drewna można budować domy jednorodzinne to czy w tej technologii można też wznosić bloki kilkukondygnacyjne? Doświadczenia krajów Europy Zachodniej i Skandynawii bez wątpienia udowadniają, że można. Co więcej, wszystko wskazuje na to, że konstrukcje drewniane są przyszłością budownictwa mieszkaniowego nie tylko jedno, ale także wielorodzinnego.

Drewniane budynki wielorodzinne

Słysząc o wybudowaniu kilkukondygnacyjnego budynku o konstrukcji szkieletowej w Polsce zwykle reaguje się na dwa sposoby. Jest to albo niedowierzanie i podziw porównywalny z wystrzeleniem rakiety w kosmos. Drugą reakcją może być wszystko co mieści się między pukaniem palcem w czoło, a telefonem do Powiatowego Inspektoratu Nadzoru Budowlanego z informacją o zbliżającej się katastrofie budowlanej. Obie te reakcje wynikają prawdopodobnie z nieznajomości technologii i możliwości jakie daje budowanie w oparciu o szkielet drewniany. Ma na to pewnie też wpływ nasz dość tradycyjny sposób budowania. Przyzwyczajeni jesteśmy, że budynki muszą być murowane i do nowych technologii podchodzimy z dystansem, ostrożnością czy wręcz obawą.

Nie zmienia to faktu, że wielorodzinne budynki drewniane są wykonywane od wielu lat w krajach, w których ta technologia jest dobrze znana i uznana. Przykładów nie trzeba szukać za oceanem. Szkieletowe drewniane budynki kilkukondygnacyjne są budowane w takich krajach jak Szwecja, Norwegia (zdj. 1), Wielka Brytania, Francja czy Niemcy.

Zdj. 2. Osiedle domów wielorodzinnych – Ustka. Wykonawca: Trak-Bud.

Dlaczego tam tego typu obiekty – drewniane budynki wielorodzinne – nie budzą skrajnych emocji, ale są traktowane jako przyszłość budownictwa? Wynika to na pewno z większej wiedzy na temat samej technologii. Przezwyciężenia logicznymi argumentami dość absurdalnych stereotypów na temat budynków drewnianych. Stereotypów jak: spali się, zgnije, zjedzą go korniki itp. W Polsce także stoją już budynki szkieletowe kilkukondygnacyjne. Oczywiście ilość tych realizacji jest niewspółmierna do potencjału tej technologii, ale pokazuje i udowadnia, że w ten sposób będzie budowało się w coraz więcej budynków (zdj. 2,3).

Zdj. 3. Budynek mieszkalny z 2017 roku – Gdańsk. Wykonawca: Multicomfort.

Zalety budynków szkieletowych

Jakie zalety dla użytkowników mają drewniane budynki szkieletowe? Jest to oczywiście temat, który można by opisać w kilku artykułach, więc tutaj tylko zasygnalizuje kilka kwestii. Przede wszystkim budynek szkieletowy buduje się i oddaje do użytkowania znacznie szybciej niż budynki tradycyjne. Wynika to głównie z faktu, że budynki szkieletowe są z reguły dostarczane na budowę w formie prefabrykatu. Bardzo często jest to ściana, którą można określić jako wykończoną w stanie deweloperskim.
Zamontowana stolarka okienna, okładziny wewnętrzne i zewnętrzne, izolacja i instalacje wewnątrz itd. Ciężko w to uwierzyć jeśli się tego nie widziało, ale montaż na placu budowy domu jednorodzinnego trwa jeden dzień! Następnie prace wykończeniowe zajmują kilka tygodni, tak samo jak w budynku odebranym od dewelopera. To samo tempo budowania dotyczy budynków piętrowych, wielorodzinnych. Jest to ogromna zaleta dla każdej ze stron procesu budowlanego. Wpływa to oczywiście pozytywnie na koszty wznoszenia budynków prefabrykowanych.

Jeśli mowa o kosztach, nie sposób pominąć kolejnej niepodważanej zalety budynków szkieletowych, a mianowicie, kosztów eksploatacji związanych z ogrzewaniem budynku. W związku z bardzo dobrą izolacyjnością przegród, budynki szkieletowe zużywają, szacunkowo 30-50% mniej energii na ogrzewanie. Ma to oczywiście ogromne znaczenie nie tylko dla przeciętnego użytkownika, ale także dla całej gospodarki energetycznej kraju. Warto zauważyć, że wszelkie regulacje Unii Europejskiej systematycznie zmierzają do zwiększania wymagań izolacyjności wznoszonych budynków. Może się okazać, że za kilka lat będzie bardzo trudno spełnić rosnące wymagania energooszczędności, stosując tradycyjne metody wznoszenia budynków.

Rozwiązania konstrukcyjne szkieletowych budynków piętrowych

Projektują i wznosząc budynek szkieletowy, należy uwzględnić pewne zjawiska, których nie uwzględniamy wykonując budynek tradycyjnymi metodami. Nie chciałbym w tym artykule powtarzać informacji, które już się pojawiły w poprzednich artykułach, dlatego zachęcę jedynie do zapoznania się z nimi: „Specyfika projektowania domów szkieletowych” [2016-3], „Kotwienie ścian szkieletowych” [2016-4], „Sztywność budynków szkieletowych” [2016-5], „Zwiększanie sztywności budynków szkieletowych” [2016-6]. Chciałbym się skupić na kwestiach, które pojawiają się dopiero, kiedy mamy do czynienia z budynkiem kilkukondygnacyjnym.

Z mojego doświadczenia wynika, że najważniejszym zagadnieniem pod względem projektowym i wykonawczym jest sposób połączenia ze sobą poszczególnych kondygnacji. Należy sobie zdawać sprawę z faktu, że budynki o konstrukcji szkieletowej nie są monolitem. Stanowią zestaw poszczególnych elementów konstrukcyjnych, w przypadku konstrukcji platformowej, w naprzemiennym układzie ścianystrop- ściany itd. Aby myśleć o budynku jak o spójnym układzie konstrukcyjnym należy zapewnić współpracę między tymi elementami (zdj. 4).

Zdj. 4. Połączenia między kondygnacjami w budynku szkieletowym.

Drewniane budynki wielorodzinne – projektowanie

Sprowadza się to do odpowiedniego zaprojektowania i wykonania połączeń między sąsiadującymi kondygnacjami. Jest to kwestia niezwykle istotna i decydująca o nośności budynku jako całego układu konstrukcyjnego. Wieloletnie doświadczenia w USA pokazują, że nie wystarczy poszczególnych kondygnacji przybijać /przykręcać do stropu poniżej. Należy zapewnić niezawodne połączenia, przenoszące obciążenia z kondygnacji najwyższych, przez kondygnacje pośrednie do fundamentu. Wymaga to poprawnego zaprojektowania połączenia dach-oczep, połączenia miedzy ścianami sąsiadujących kondygnacji, połączenia dolnej kondygnacji z fundamentem (zdj. 5).

Zdj. 5. Połączenia poszczególnych kondygnacji od dachu do fundamentu.

Rozwiązania te były rozwijane i badane przez dziesiątki lat na rynku amerykańskim przy skrajnie niebezpiecznych zjawiskach jak huragany, tornada i trzęsienia ziemi. Bogate doświadczenia firmy Simpson Strong-Tie pokazują jak ważną rolę w integralności całego budynku stanowią połączenia. Wnioski poparte wieloma badaniami i testami (także w skali 1:1) pokazują, że budynek szkieletowy może się przeciwstawić ekstremalnym obciążeniom. Udowodniono także, że nośność całego budynku, w którym wzmocniono połączenia między kondygnacjami wzrasta co najmniej dwukrotnie. Jakie rozwiązania można zastosować aby zachować ciągłość przenoszenia obciążeń między kondygnacjami? Pierwszym elementem jest wzmocnienie połączeń słupek-oczep i słupek podwalina (zdj. 6). Zwiększa to nośność i integralność ścian pojedynczej kondygnacji.

Zdj. 6. Połączenia zapewniające integralność pojedynczej kondygnacji.

Drugim etapem jest połączenie poszczególnych kondygnacji między sobą. Można ten problem rozwiązać w bardzo prosty sposób na przykład łącząc ściany obu kondygnacji paskami perforowanymi. Ważne aby przy tym rozwiązaniu słupki sąsiadujących kondygnacji pokrywały się w miejscu łączenia z metalowymi paskami (zdj. 7).
Podsumowując, technologia szkieletu drewnianego, wraz z wszelkimi jej zaletami, z powodzeniem może być stosowana do wznoszenia budynków wielorodzinnych. Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na uwzględnienie specyficznych aspektów projektowych i wykonawczych, typowych dla tej technologii.

Zdj. 7. Połączenia kondygnacji z użyciem pasków perforowanych.

W razie pytań dotyczących projektowania lub wznoszenia budynków szkieletowych, zachęcamy do kontaktu z inżynierami z działu wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie. Z chęcią podzielimy się z Państwem wiedzą i doświadczeniami naszymi i naszej firmy. Tel: 22 865 22 00, e-mail: poland@strongtie.com

mgr inż. Tomasz Szczesiak
Inżynier wsparcia technicznego Simpson Strong-Tie