odeslat     tisk

doc. Ing. Vladimír Bílek, CSc. (*1930)
Absolvent FSt ČVUT. Třicet let se věnuje dřevěným stavbám v oblasti výzkumu, projekce, realizace. Je předsedou odborných společností dřevěných staveb při ČKAIT a ČSSI a řešitelem grantového projektu zaměřeného na dřevěné vícepodlažní budovy.
E-mail: bilek.omnisystem@centrum.cz

Rozsah dřevěné výstavby v ČR a mezinárodní srovnání

Podle údajů Českého statistického úřadu, dřevěná bytová výstavba roste jen velmi pomalu, výstižněji řečeno stagnuje. V roce 2006, kdy bylo dokončeno necelých 32 000 bytů (z toho 23 000 nové, čistě bytové výstavby), statistika uvádí, že 503 z nich bylo na bázi dřeva, z toho 458 v rodinných domech, což představuje 1,5 až 2 % z celkové bytové výstavby. Zvláště realizátoři dřevěných obytných domů tento nízký podíl často zpochybňují, ale i v případě 50% chyby se situace nemění.
Srovnávat, inspirovat se a hodnotit má v tomto směru smysl jen se zeměmi mírného a boreálního pásma, které mají obdobné nebo vyšší procento zalesnění území, dostatek nebo přebytek obnovitelné dřevní suroviny a obdobnou stavební kulturu. V sousedních „starých“ zemích EU a Švýcarsku je tento podíl mezi 10 a 20 %, ve skandinávských zemích (kromě Dánska) přes 75 %, obdobně jako v USA a Kanadě. V Japonsku je podíl dřevěné bytové výstavby přes 50 %. V oblasti občanské a průmyslové výstavby nejsou statistická čísla k dispozici, ale i zde je rozsah zahraničního dřevěného stavění výrazně vyšší.
Tato kvantitativně negativní komparace má i jedno pozitivum – vysokou pravděpodobnost intenzivního rozvoje v příštím období a příležitost pro české i zahraniční stavební a dřevozpracovatelské podnikání.
Jednu z podstatných příčin tohoto stavu lze nalézt v minulosti. Ve zmíněných evropských regionech, USA a Japonsku kontinuálně po staletí vyrůstala dřevěná města a sídla. V posledních sto až sto padesáti letech návazně vznikaly i tradice v odborném školství, které vyústily do současných, na dřevěné stavění a technologie zaměřených, středních a vysokých škol. Při univerzitách i mimo ně existuje řada specializovaných výzkumných ústavů a pracovišť, které do praxe přinášejí nové koncepce a znalosti. V posledních cca patnácti letech byla zvláště vícepodlažní bytová výstavba podporována i státem. V Německu bylo již v roce 1994 v saském Rosslau postaveno sídlo Europadorf se 41 byty ve dvou- a třípodlažních bytových domech. V Bavorsku a Bádensku-Württembersku byl v letech 1994–1999 realizován program výstavby 12 sídel dřevěných bytových domů s 900 byty s limitní cenou 1800 DM/m² užitkové plochy (obr. 1). Všechny skandinávské země se v období 1996–2000 podílely na programu Nordic Wood s nákladem 230 mil. Nkr, v jehož rámci bylo postaveno na osmi sídlech 600 bytů ve tři- až pětipodlažních domech (obr. 2).
V českých zemích byla od 18. století ve městech dřevěná výstavba omezována nebo přímo zakazována. Nejdříve tzv. Ohňovými dekrety, od roku 1864 Stavebními řády, které platily až do roku 1946. V 50. a na začátku 60. let 20. století byl uplatňován státní program „Úspory a náhrady dřeva ve stavebnictví“, který silně omezoval nejen dřevěnou výstavbu, ale i stavbu krovů. Současně probíhala téměř monopolní orientace na betonovou prefabrikaci celého spektra pozemních staveb (realizace panelové bytové výstavby v roce 1989 představovala 93 %). Tyto legislativní a realizační podmínky se samozřejmě promítly do obsahu a organizace celého stavebního školství od učňovského až po univerzitní a následky nejsou dodnes překonány. Teprve od poloviny devadesátých let je na středních a vysokých stavebních školách postupně zaváděna výuka dřevěného stavění v duchu současného evropského a světového vývoje.

Konstrukce a architektura dřevěných nízko- a vícepodlažních budov

Současné dřevěné stavění vychází zvláště z následujících konstrukčních principů:

• Těžké dřevěné skelety, které ve své modulační síti a řešení styčníků navazují na tradiční evropské a čínsko – japonské varianty. Uplatnění lepeného lamelového a vrstveného dřeva, ocelových styčníkových desek, kolíků a svorníků umožňuje užití automatických dřevozpracovatelských technologií a následně zvýšení přesnosti a dispoziční flexibility. Modulační síť do cca 6x6 m. Vedle snížení celkové pracnosti těžké skelety otevírají cestu k výraznějšímu uplatnění dřeva v interiérech i na fasádách budov. Těžké dřevěné skelety jsou zvláště vhodné pro patrové občanské budovy (obr. 3–5).
• Lehké dřevěné skelety v podobě Platform Frame System vznikly cca před sto padesáti lety v USA a zvláště v posledních šedesáti letech se staly nejrozšířenější variantou nejen v USA a Kanadě, ale i v Evropě a Japonsku. Geniální jednoduchost konstrukce, založená na rozměrové unifikaci, malé hmotnosti dřevěných prvků a hřebíkových spojů, umožňuje řemeslnou – prvkovou i průmyslovou – panelovou, případně buňkovou staveništní technologii. Osové vzdálenosti sloupků a stropnic kolem 600 mm umožňují prostorové ztužení dřevěnými, resp. sádrovláknitými plášťovými materiály, které spojením s dřevěnými rámy vytvářejí stěnový systém (obr. 1, 2, 6).
• Masivní dřevěné stěny (systémy byly v podobě fošnových panelů tloušťky 70 mm, spojovaných na drážku a pero) vyráběny ve Švédsku a Norsku již po roce 1920. Současné masivní stěnové a stropní desky v tloušťce od 80 do 300 mm jsou průmyslově vyráběny ze vzájemně lepených, kolíkovaných nebo hřebíkovaných prken. Stěny a stropy nejčastěji vytvářejí kompletní panelový systém, ale prvky mohou být aplikovány i individuálně. Ve srovnání s lehkými skelety je spotřeba dřeva cca třikrát vyšší. V současnosti jsou realizovány především v Rakousku a Německu (obr. 7).
• Roubené stěny lze aplikovat v původní tesařské podobě, nebo s vyšší funkční kvalitou při použití strojně přesně opracovaných prvků, včetně roubených styků. Převážně individuální realizace se vyskytují v horských a podhorských oblastech.
• Hybridní dřevěné systémy, kde je převážně z funkčních důvodů kombinován těžký a lehký dřevěný skelet nebo těžký skelet s masivními lepenými stropy a podobně.
• Materiálově hybridní systémy – dřevo-betonové a dřevo-cihelné, mají rovněž převážně funkční motivaci, nejčastěji konstrukčněstatickou, nebo požární.

Ekonomie a ekologie

Obecně a velmi často jsou tyto dva pohledy na přírodu a lidské aktivity vnímány odděleně a ještě častěji protichůdně. Ekonomové užitné hodnoty produkce vyjadřují převážně zúženě, jen aktuálními tržními mechanizmy, zvláště cenou; a ekologové, zejména hlubinní, prosazují ochranu přírody a životního prostředí často až fundamentalisticky, bez ohledu na ekonomické možnosti a zájmy společnosti. V souvislosti se stavebnictvím a s tématem dřevěného stavění je zvláště názorný příklad těžby surovin a výroby energie. V případě jejich nedostatku a neúnosných cen čeká dotčené hospodářské sektory krize. Není tedy pouze ekologický, ale i ekonomický zájem šetřit suroviny a energie a intenzivně hledat technologie, ve kterých budou dominovat suroviny a energie na bázi obnovitelných zdrojů. Podle Ministerstva pro místní rozvoj ČR (Surovinová politika v oblasti nerostných surovin a jejich zdrojů – 2000) není množství zásob neobnovitelných surovin při stávajícím ekonomickém růstu a struktuře spotřeby v ČR větší, než pro cca dvě stě let. Variantou jsou i recyklovatelné suroviny, pokud náklady a spotřeba energie na recyklaci budou ekonomicky přijatelné.
¤ Schéma 4. Vysoké nad Jizerou - hotel s restaurací a rozhlednou. Těžký skelet v přízemí a na rozhledně, lehký skelet v patrech hotelu. Vizualizace nosné konstrukce - L. Zrna 2004 (diplomová práce studenta autora článku).
Čas od času jsou rozhodující témata a problémy životního prostředí i součástí politické agendy vlád většiny průmyslově vyspělých zemí sdružených v EU nebo OICD, ale zatím bez viditelných výsledků. Zvláště pokud jde o téma globálního oteplování, vědecká varování před jeho katastrofickými následky, následná diskuse a spory od konce minulého roku nabraly na síle. Nejprve pod patronací britské vlády byla prezentována tzv. Sternova zpráva, v únoru proběhlo zasedání vědců – klimatologů (Mezinárodní panel pro klimatické změny při OSN), které mimo jiné konstatovalo, že příčinou jsou z 90% jistotou lidské ekonomické aktivity (je tedy nutno výrazně snížit produkci skleníkových plynů, zvláště CO₂), a vyzvalo politiky k rychlému jednání. Březnový summit EU měl toto a další ekologická témata jako jeden z hlavních programů své agendy.
Z pozice jednotlivých sektorů národního hospodářství, tedy i z pozice stavebnictví, by za této situace měla být preferována nabídka konkrétních technologií a konstrukcí, které mají výrazně nižší spotřebu výrobní i provozní energie a následně podstatně menší produkci emisí CO₂. V posledních cca pětadvaceti letech je jedním ze základních motivů i argumentů pro rozvoj dřevěného stavění jednoznačně příznivý dopad na životní prostředí bez požadavků na investice, funkční kvalita a konkurenční cena. V souladu s analýzami a poznatky zahraničních i domácích kolegů jsou jednou z nejefektivnějších technologií v tomto směru právě dřevěné stavby (viz publikace ČKAIT – Inženýrská komora 2005). Z analýzy návrhu bytového domu ve dvou materiálově technologických variantách – stěny z cihelných bloků a železobetonové stropy a lehký dřevěný skelet (schéma 2) vyplývají následující údaje. Pro lepší srovnatelnost jsou vztaženy jen k nadzemní části domu a 100 m² užitné plochy. Dřevěná varianta má nižší spotřebu výrobní energie o cca 50 MWh, nižší emise CO₂ o cca 30–35 t; dalších cca 20 t je po dobu životnosti vázáno ve dřevě domu. K tomu nižší dopravní nároky o cca 3000 tkm a menší demoliční odpad o cca 100 t.
Za předpokladu, že nejefektivnější a nejlevnější je uspořená energie, která neprodukuje žádné emise včetně CO₂ , nemá žádné náklady a nepotřebuje žádné investice, je vše vztaženo k výrobě resp. provozu funkčně a ekonomicky srovnatelného výrobku, jako je výše uvedený bytový dům. Pak rozšíření dřevěné bytové výstavby na úroveň dosahovanou v mírném pásmu zemí EU (střední a západní Evropa), tj. 10 až 20 % z celkové roční dokončené bytové výstavby, a přiměřený růst dřevěné občanské výstavby, představuje v současnosti pro ČR potenciál energetických úspor minimálně 250–350 tisíc MWh a možné snížení emisí CO₂ o cca 200 až 300 tisíc tun. Nejsou zde zahrnuty možnosti roční energetické úspory cca 3–4 MWh/byt a následné snížení spotřeby energie a omezení emisí CO₂ vzniklé v důsledku provozu nízkoenergetických domů, protože se netýkají jen dřevěných variant, ale celého technologicko-materiálového spektra bytové a občanské výstavby.
Na evropském trhu s emisemi CO₂ byla na začátku roku 2006 cena 1 t cca 22 eur. Experti Světové banky odhadují, že každá tuna emisí CO₂ vypuštěná do ovzduší způsobuje škody v rozsahu cca 66 eur. Vztaženo k dřevěnému bytu 100 m² užitné plochy činí pozitivní efekt cca 18 000, resp. 54 000 Kč.
Velmi efektivní jsou uvedené energetické úspory ve srovnání s investičními náklady na výstavbu nových energetických kapacit, zvláště větrných a slunečních elektráren. Realizace dvaceti až pětadvaceti dřevěných bytů s výše uvedenou užitnou plochou ušetří výrobní energii, kterou ročně vyprodukuje větrná elektrárna s investičními náklady kolem 60 mil. Kč. Investice do fotovoltaických elektráren jsou ještě vyšší.
Z jednoduchého srovnání je zřejmé, že při trvalém růstu dřevěné výstavby má každý výše uváděný dřevěný dům – byt zároveň potenciál energetických investičních úspor v řádu statisíců Kč. Je politicko-ekonomickým anachronizmem, když aktuální státní podpora cca 2 mld. Kč a do roku 2013 údajně 6 mld. Kč, směřuje pouze na investice do těchto a dalších „čistých“ a nepochybně perspektivních elektráren, ale z hlediska snížení energetické spotřeby, omezení emisí CO₂ a investičních nákladů v současnosti, efektivnější technologie dřevěné výstavby zůstávají bez povšimnutí, jak ze strany poskytovatele těchto prostředků Ministerstva průmyslu a obchodu ČR, tak Ministerstva pro místní rozvoj ČR.
Vedle této pozitivní ekologicko-společenské ekonomiky je velmi příznivá i vlastní produkční ekonomika dřevěného stavění, která vychází zvláště z těchto skutečností:

• kompletně „suchá“ montáž bez technologických přestávek;
• nízká hmotnost nadzemní části budov, šest až osmkrát menší ve srovnání se zděnými a betonovými variantami;
• malá staveništní pracnost (8–10 hod/m² užitné plochy ve variantě lehkého dřevěného skeletu);
• krátká doba výstavby (tři až čtyři měsíce pro individuální, čtyři až šest týdnů pro panelový bytový dům o třech podlažích, včetně základů);
• současné ceny v sektoru dřevěné bytové výstavby jsou obdobné jako u zděných cihelných variant, které vzhledem ke zcela dominující pozici (80 %) na stavebním trhu ceny určují.

S výjimkou producentů typových panelových obytných domů se dřevěnému stavění věnují převážně malé a několik středně velkých stavebních firem. Ekonomii, ekologii i kvalitě rozvoje dřevěného stavění by prospěl programový vstup do této varianty výstavby, velkých stavebních a developerských společností, jako jsou Metrostav, a.s., Skanska CZ, a.s., HOCHTIEF CZ, a. s., GEOSAN, spol. s r. o. a další. Metrostav již v první polovině devadesátých let úspěšně realizoval desítky dřevěných domů, včetně dvou menších obytných sídel (obr. 8). Pro firmu Skanska jde, vzhledem k jejím švédským vazbám, o známou a ověřenou technologii. Volba dřevěného domu – stavby ze strany uživatele, ať soukromého nebo veřejného, je většinou vědomým rozhodnutím pro dlouhodobé přírodní hodnoty. Rozvoj dřevěného stavění a architektury bude stále více potřebovat ekologicky orientovaného uživatele, k jehož pohledu na ekonomiku a k životnímu stylu patří vědomí skutečnosti, že na jeho stavbu bylo spotřebováno při výrobě a výstavbě podstatně méně energie, že se podílí na snížení produkce emisí CO₂ , omezení odpadů a dopravy, a pro něhož je nízkoenergetický provoz domu samozřejmostí. Výše uvedené pozitivní ekonomické ukazatele, včetně ceny objektu, případně státní finanční podpory, toto rozhodnutí bude usnadňovat.

Základní rozvojové trendy

Základní rozvojové trendy v příštích pěti až deseti letech lze stručně formulovat následovně:

• postupné rozšíření dřevěné bytové výstavby až na 15 %, včetně výstavby tří až pětipodlažních bytových domů;
• podstatně rozsáhlejší uplatnění dřeva v občanské a průmyslové výstavbě;
• nedostatek kvalifikovaných tesařů a dalších řemeslníků si v celém spektru dřevěných konstrukčních systémů vyžádá využití automatických dřevozpracovatelských technologií. Dřevěné prvky budou kompletně připravovány, prefabrikovány (děleny, vrtány, drážkovány, hoblovány, spojovány atd.) ve výrobně mimo staveniště a paketovány do logických celků podle postupu montáže;
• v rozsáhlé míře se uplatní lepené lamelové a vrstvené dřevo spolu s deskovými materiály, které budou mít jádrovou vrstvu z recyklovaného, demoličního dřeva;
• nízkoenergetické budovy jako převládající varianta v dřevěné bytové i občanské výstavbě;
• efektivní využití úspor energie a snížení emisí CO₂;
• dřevěná architektura bude hledat formy, které splní současné funkční a ekonomicko-ekologické požadavky, včetně propojení tradičního a moderního designu.