Dřevo jako nejžhavější želízko v ohni udržitelné výstavby

Dřevo jako nejžhavější želízko v ohni udržitelné výstavby

Dana Jakoubková | Neděle, 03. leden 2021 |

Přidat na Seznam.cz

Závislost lidstva na betonu a oceli při stavbě všeho, od domů až po sportovní stadiony, je spojena se značnými náklady na životní prostředí. Beton je zodpovědný za čtyři až osm procent světových emisí oxidu uhličitého (CO2). Za druhé je to nejrozšířenější stavební materiál na Zemi, který představuje asi 85 procent veškeré těžby, se kterou je spojeno i alarmující vyčerpáním světových zásob písku. Celosvětově je každý rok „vylito" tolik betonu, že by pokryl rozlohu Česka a Slovenska.

Dřevo jako udržitelná alternativa

Miliarda lidí na celém světě postrádá „střechu nad hlavou". Podle programu OSN pro životní prostředí (UNEP) bude polovina z budov, které by měly být postavené do roku 2060, hotova během následujících dvaceti let, a to především ve městech. Pokud k tomu bude využitý převážně beton a ocel, bude řešení klimatické krize významně utlumeno.

Druhým alarmujícím faktem je, že dvě třetiny plánované výstavby budou v zemích, kde nejsou zavedené povinné energetické štítky budov. Vyplývá z toho jediné – musí být nalezena udržitelnější alternativa. A tou by mohlo být právě dřevo – obnovitelná surovina a jediný materiál, který zatím nabízí relativně dostatečné zásoby.

V tuto chvíli už není na výběr a podle stovek odborných hlasů je to jediná možnost. Má to ale jednu podmínku – zásobu dřeva dokáže udržet pouze výrazná změna konceptu obhospodařování a postprodukce lesů. Myšlenku využití stromů k záchraně stromů možná někomu hlava nebere. Není to intuitivní, ale vědecká alternativa a poměrně těžký koncept.

Důsledná podpora OSN, dalších vědců i některých osvícených lesníků (viz rozhovor na straně 112) však začíná lidem zprostředkovávat lepší porozumění úloze, kterou musí lesní produkty a udržitelné hospodaření s lesy hrát v řešení výše zmíněného globálního problému.

Organizace spojených národů IPCC, která je obecně považovaná za přední světovou autoritu v oblasti klimatických věd, opakovaně cituje zprávu, kterou připravilo více než sto vědců z oblasti klimatu z padesáti zemí, kteří zkoumali na 7 000 akademických prací, aby došli k závěru, že v boji proti změně klimatu je nezbytná udržitelná lesní a dřevní biomasa. A její produkce je z velké míry dána poptávkou, kterou může ovlivnit každý z nás.

Dřevo dokáže víc, než se zdá

K výstavbě obydlí se dřevo používalo od pravěku. Ale zejména po katastrofách, jakou byl velký požár v Londýně (1666) a v Chicagu (1871), se dřevo začalo považovat za nestabilní a města byla znovu postavena z cihel a kamene v případě Londýna a z betonu a oceli u Chicaga.

K velkému obratu v chápání odolnosti a výhod dřeva jako stavebního materiálu velice přispělo až zhroucení newyorkských „dvojčat" v roce 2011. Po této události se ukázalo a následně prosadilo, že pokud má ocelová konstrukce vydržet požár, musí být opláštěna masivním dřevem.

Jeho pevnost totiž žár nezmění a zuhlenatělý povrch navíc zamezí dalšímu pronikání ohně do jeho struktury. Porovnáme-li rámovou dřevěnou konstrukci, respektive prefabrikovaný sendvičový panel s konstrukcí z CLT (křížem lepené masivní dřevo) ve vztahu k požáru, vyjde z toho ten druhý výrazně lépe.

Jde o to, že velká plocha masivního dřeva, která je navíc pevně stlačená k sobě v několika křížem kladených vrstvách, se docela těžko vznítí. V případě požáru bude mít vnější vrstva masivního dřeva tendenci k zuhelnatění předvídatelným způsobem, který samočinně oheň uhasí a ochrání vnitřek. To umožní dřevu zachovat si strukturální integritu pro několik hodin v intenzivním ohni.

Většina lidí si totiž neuvědomuje, že jakmile dosáhne ocel určité teploty, změkne a stane se nepředvídatelnou. Co ale ve své hlavě člověk přiživuje hojně, je mýtus, že dřevostavba snadno shoří. A to se o masivní dřevěné konstrukci nedá říct.


Mohlo by vás zajímat...

Dřevo: ideální stavební materiál, o kterém ještě mnoho nevíme
 

Dřevo snižuje emise uhlíku, ale...

V Česku je ročně už více než šestnáct procent novostaveb postaveno na bázi dřeva. Díky tomu je v domech zakonzervováno každoročně téměř půl milionu tun CO2, respektive uhlíku. Zvýšení využívání dřeva ve stavebnictví by mohlo toto množství ztrojnásobit.

Dřevo nejenže odstraňuje z atmosféry více CO2, než se vyprodukuje při výrobě dřevostavby, ale nahrazováním materiálů náročných při těžbě a zpracování na energii, jako je beton nebo ocel, zdvojnásobuje svůj příspěvek ke snižování emisí.

Zhruba jedenáct procent celosvětových emisí skleníkových plynů pochází ze stavebních materiálů a staveb samotných; dalších dvacet osm procent pochází z operací, které s výstavbou souvisejí – potřeba energie. Stanovení dopadu dřeva na životní prostředí v podobě emisí uhlíku je ale složitý úkol. Abychom mohli hovořit o CO2 neutrální výstavbě, musí být zajištěny nejméně tři efekty:

  • Začíná to u dodavatelského řetězce. Dřevo lze považovat CO2 neutrální za předpokladu, že pochází z lesů spravovaných udržitelným způsobem. Při těžbě dřeva vzniká rostlinný a dřevní odpad, který nakonec hnije a sám CO2 uvolňuje. Emise jsou produkovány i vozidly a stroji nezbytnými pro řezání dřeva a jeho transport ke zpracování.
  • Přeměna oxidu uhličitého na stabilní uhlík v rostlině (stromě) či v půdě probíhá přirozeně během růstu. Uhlík je tedy zabudovaný do samotného dřeva a následně uložený v budovách, které jsou ze dřeva postavené a mohly by vydržet řádově padesát až stovky let. Přestože přesné číslo bude záviset na konkrétní dřevině a lesnických postupech, nákladech na přepravu a řadě dalších faktorů, většina vědeckých studií se shodne, že jeden krychlový metr masivního dřeva „hibernuje" zhruba jednu tunu CO2.
  • Třetím a nejvýznamnějším parametrem je, že nahrazování betonu a oceli dřevem zabraňuje produkci CO2, vzniklé při výrobě; u cementu a betonu je to 8 % celosvětových emisí skleníkových plynů, železářský a ocelářský průmysl je zodpovědný za dalších 8 %. Při výrobě tuny betonu se emituje něco přes půl tuny CO2, při výrobě tuny oceli jsou emitovány dvě tuny CO2.
  • Studie Journal of Sustainable Forestry (2014) se hlouběji zabývala otázkou nahrazování produktů stavebního průmyslu dřevem ve velkém měřítku a dospěla k závěru, že i když jsou na tom lesy USA i Kanady zdravotně obdobně jako ty evropské, je možné vytěžit udržitelným způsobem dostatek dřeva i na výstavbu obecní infrastruktury (úřední budovy, mosty aj.). Pokud by se tedy ze dřeva stavěly nejen rodinné domy, ale i ostatní budovy, mohly by se roční emise CO2 snížit o 14 až 31 procent a spotřeba fosilních zdrojů by klesla o 12 až 19 procent.
  • Při analýze životního cyklu kombinované konstrukce, rámové konstrukce a CLT proti železobetonové budově s podobnými funkčními vlastnostmi dospěli výzkumníci k závěru, že budova z CLT představuje o 26,5 procenta menší potenciál přispět ke globálního oteplování. Ale opět je třeba připomenou, že toto číslo může být nižší i vyšší s ohledem na lepší nebo horší postupy v lesnictví, dopravě, zpracování, samotné stavbě i následné likvidaci, respektive je třeba vidět celý životní cyklus využití dřeva.

CLT není výstřelek ani móda

Je to odtajněná zbraň proti změně klimatu, která mění pohled i na architekturu a stavebnictví. Křížem laminované dřevo (Cros Laminated Timber) má velký potenciál být primárním materiálem pro výstavbu i těch nejsmělejších plánů. Jednotlivé vrstvy masivních lamel (prken), lepené kolmo jedna na druhou, dávají panelu pevnost v obou směrech, panel se nekroutí ani neohne a bez obav unese zatížení dalších pater budovy. Vrstvy CLT jsou spojené dohromady teplem a tlakem s účastí méně než jednoho procenta lepidla prostého formaldehydu (obvykle se používá polyuretan). Pozoruhodně dobrá je pevnost a stabilita CLT panelů. Zatímco beton může při otřesech půdy popraskat a zhroutit se, dřevěné budovy to vydrží. CLT tak může dosáhnout stejných parametrů jako betonová nebo ocelová stavba. Dobře si vede i v ohni. Je navržen tak, aby odolal žáru až do 270° Celsia. Na pohled i omak je to stejně čisté dřevo jako opravdový vánoční stromeček.

CLT-panely-proces-stavby

obr.: Objekty větších měřítek mohou maximálně využít potenciál konstrukčního systému CLT panelů. Foto: STORA ENSO

Dřevo umožňuje výstavbu budov rychleji, s menším objemem odpadu a mohlo by to být i s nižšími náklady

Zatímco konvenční konstrukční dřevěné materiály se objednávají na kubíky, dořezávají se na míru a montují na místě, velká část práce související s výstavbou budov z prefabrikovaných konstrukčních panelů (sendvič i CLT) se provádí ve výrobní hale, včetně výřezů otvorů dveří a oken na správných místech a prostorů pro instalatérské a elektrické sítě, a umožnuje rozměrově zcela přesné řezy pro konkrétní stavbu.

Odpad je snížen na minimum a tím i zbytečné náklady. Dokonce i vícepodlažní domy mohou být postavené během několika týdnů s nízkými náklady na pracovní sílu. Stavby z dřevěných panelů se staví zhruba o 25 procent rychleji než zděné a o 90 procent méně zatěžují stavebním provozem.

Například u domu při ploše 160 m2 byste potřebovali deset náklaďáků cihel, při použití CLT panelů by stačil jenom jeden. Protože dřevěná budova váží zhruba 20 procent budovy zděné, respektive na bázi cementu, gravitační zatížení je značně snížené. Dřevěný dům tak může být postavený i na pozemku pro těžší stavby nevyhovujícím.

CLT-panely-NOVATOP-dilna

obr.: Výroba lehkého, a přitom velmi únosného stropního elementu na bázi CLT. Foto: NOVATOP

Dřevo je esteticky i smyslově přitažlivé

Dřevo nemusí být schované za omítkou či obklady. Pohledová kvalita některých konstrukčních prvků, například panelů CLT, si o to, být na očích, přímo říká. Dřevo je otiskem prstů samotné přírody a má hluboce uklidňující účinek. Interiér zabalený do dřeva nabízí příjemnou akustiku i vůni, která jen tak nevyprchá.

A nakonec způsob, jakým zachycuje světlo, je absolutně magický. Masivní dřevo je také dobrým přírodním izolantem a pocit hřejivého materiálu je přímo hmatatelný. Měkké dřevo má obecně asi jednu třetinu tepelné izolační schopnosti srovnatelné tloušťky izolace z minerálních vláken, ale asi desetkrát větší než beton i zdivo a čtyřistakrát vyšší než ocel.

CLT-panely-interier

obr.: Struktura dřeva hladkých panelů vnáší do interiéru nenahraditelný aspekt. Množství pohledového dřeva si samozřejmě můžeme zvolit tak, aby celek zůstával harmonický a ladil s naším vkusem. Foto: Martin Zeman, systém NOVATOP, realizace 3AE

Cirkulační ekonomika

Stromy absorbují asi dvě tuny CO2 k tomu, aby vytvořily jednu tunu vlastní (suché) hmoty. Uhlík ale zůstane uvězněn ve dřevě pouze tak dlouho, dokud budova bude stát nebo bude recyklována do jiné budovy. Pokud shnije nebo je spálena pro energii, uvolní se veškerý uložený uhlík do ovzduší.

Udržitelnost výstavby ze dřeva je tedy podmíněna ještě jedním faktorem, a tím je ekologická likvidace budovy po uplynutí životnosti. Pokud se nebudeme zabývat likvidací dřevařských materiálů na konci jejich života, neexistuje žádná záruka, že celkový cyklus bude pro společnost přínosem.

Podle statistiky totiž končí polovina veškerého stavebního dřeva na skládce, 36 procent je recyklováno a zbývajících 14 procent je spáleno na energii z biomasy. Vezmeme-li však v úvahu životnost dřevěného domu, může se trh s dřevostavbami rozjet na plné obrátky.

DaS 2-2020

les-a-stromy-dreamstime

obr.: Padesát, šedesát let je dost dlouhá doba na to, aby vědci, inženýři i architekti problémy opětovného použití a recyklace dřevostaveb vyřešili. Foto: Dreamstime

Dana Jakoubková

Publicistka s náklonností ke smysluplným činům a věcem. Obdivuje brilantně provázané duchovní gangsterky, ale neodvrhne ani lyrické, tajemné, lakonické a současně vtipné příběhy s tématem originální syntézy křehkosti úmrtnosti.

Nejnovější články autora

Vaše komentáře (0)

Líbil se Vám článek?

Nejnovější články v kategorii “Zajímavosti”

Více článků »

Nejoblíbenější projekty dřevostaveb

Zobrazit celý katalog »

  • Banner

Akce / DřevoStavby

Zobrazit kalendář »

  • Banner

Proč jste na portále DŘEVO&stavby?

gotop