Perspektivy dřevěného stavění

Geologové zdůrazňují omezenost neobnovitelných surovinových zdrojů, klimatologové varují před katastrofálními důsledky globálního oteplování především kvůli růstu množství CO2 v atmosféře.
I za předpokladu, že jsou tyto prognózy maximalistické, snad i přehnané, mohla by být jejich ignorace zhoubná. Pochopení těchto a dalších rizik pro kvalitu života na Zemi vede ke kulturnějšímu a skromnějšímu životnímu stylu, což je za současných podmínek diktátu globální ekonomiky pozitivním trendem.
Již v roce 1999 přijaly členské země EU Amsterodamskou smlouvu, která požaduje integraci environmentálních kritérií do hospodářské politiky všech základních sektorů. Je v ní také definován požadavek trvale udržitelného rozvoje, jako dlouhodobého zachování přírodních zdrojů a statků. V současnosti je v rámci EU projednáván environmentální program, který do roku 2020 požaduje snížení emisí CO2 a dosažení energetických úspor o 20 % a zvýšení podílu energie z obnovitelných zdrojů rovněž o 20 %. V České republice završila třísetstránkovou zprávou svoji činnost Nezávislá energetická komise pod vedením profesora Václava Pačese, která mimo jiné hodnotí energetické úspory do roku 2030 jako větší zdroj, než je energie z obnovitelných zdrojů.V sektoru českého stavebnictví představuje varianta rozvoje dřevěného stavění jeden z největších energeticko-ekologických a ekonomických potenciálů. Česká republika má vzhledem k vysoké (34%) zalesněnosti území k roční těžbě 15-17 mil. m3 dřeva a exportu kulatiny a řeziva kolem 4 mil. m3 všechny surovinové předpoklady k rozvoji dřevěného stavění. Dále navrhovaný rozvoj by vyžadoval spotřebu dřeva mezi 250 000 až 300 000 m3 ročně a je také v souladu se zájmy rozvoje hospodářských lesů a dřevozpracovatelského průmyslu.
V kontrastu s poměrně rozsáhlou publicitou však realizace staveb ze dřeva trvale stagnuje a v případě bytové výstavby, kde je materiálově-technologická struktura statisticky sledována, se pohybuje kolem 3 %. Příčiny stagnace mají kořeny v relativně nedávné minulosti. Stavební řády až do roku 1946 zakazovaly ve městech stavbu dřevěných budov, v období 1952 až 1970 státní programy na úsporu dřeva vedly až k zákazům jeho užití ve stavebnictví, požární norma platná do roku 1996 povolovala pouze výstavbu dvoupodlažních dřevěných rodinných domů atd. Na průmyslových i vysokých školách byla po desetiletí věnována dřevěným stavbám jen minimální pozornost. Navíc realizace často provizorních dřevěných chat a nekvalitních rodinných domů na bázi dřevotřískových desek vytvořily v české uživatelské i odborné veřejnosti nedůvěru v dřevěné stavění a architekturu.

Potenciál energetických úspor
V sousedních evropských zemích mírného pásma je podíl dřeva na bytové výstavbě většinou mezi 15 až 30 %, v severním pásmu kolem 80 % a má trvale stoupající tendenci - obr. 1. Hlavními cíli pro jsou v období cca deseti let:

• Zvýšit podíl dřevěné bytové výstavby na 20-25 %, tj. cca 10 000 bytů ročně, spolu s intenzivním rozvojem občanských, zvláště veřejných budov.
• úspora výrobní energie na jednu bytovou jednotku (150 m2 užitné pl.) bude 80 MWh ve srovnání se zděnou variantou s železobetonovými stropy (obr. 2) a bude mít se zahrnutím rozvoje dřevěné občanské výstavby roční potenciál výrobních energetických úspor cca 1 000 000 MWh.

Každý dřevěný dům může být snadno navržen jako nízkoenergetický (úspora na vytápění 4 MWh ročně) jen s cca 5% navýšením nákladů. Tento potenciál mají i jiné materiálové varianty, proto zde není rozváděn.

¤ Obr. 1. Podíl dřeva na bytové výstavbě ve vybraných zemích (%)

¤ Obr. 2. Srovnání hmotnosti a spotřeby výrobní energie pro nadzemní část obytného domu - bytové jednotky 150 m2 užitné plochy

¤ Obr. 3. Srovnání emisí CO2 silikátové a dřevěné varianty stejné bytové jednotky

¤ Obr. 4. Komplexní environmentální hodnocení čtyřpodlažního bytového domu ve variantách nosné konstrukce - betonový skelet, příčné cihelné stěny, těžký dřevěný skelet - kanadský environmentální program ATHENA, zpracoval L. Krov

Srovnání energetických úspor a nákladů na výstavbu ?čisté? energetiky
Nezpochybnitelný je z politických i ekologických důvodů souběžný rozvoj energetiky na bázi obnovitelných zdrojů, zvláště větru a slunce, který má však v současnosti mimořádně vysoké investiční náklady. Jejich až neúnosná výše je zřejmá při srovnání s reálnými energetickými úsporami, jak je tomu v případě úspor výrobní energie při realizaci dřevěných budov. Na základě údajů o dosud instalovaných větrných (např. Jindřichovice pod Smrkem - roční výkon cca 1600 MWh - investice cca 62 mil. Kč) a fotovoltaických (např. Dubňany - roční výkon cca 2200 MWh - investice cca 230 mil. Kč) elektrárnách lze konstatovat, že každoroční výstavba cca 20, resp. 27 výše uvedených bytových jednotek uspoří stejné množství výrobní energie, jako je roční energetický výkon uvedené větrné, resp. fotovoltaické elektrárny. Investiční náklady na roční úspory této energie jsou však nulové, v případě větrné elektrárny cca 38 000 Kč/1 MWh, v případě fotovoltaické cca 102 000 Kč/1 MWh ročního výkonu. Nevím, jakou životnost těchto elektráren energetici předpokládají. ČEZ zamýšlí investovat v příštích patnácti letech cca 20 mld. Kč do větrných elektráren. Nově připravovaná fotovoltaická elektrárna s výkonem 2,5 MW má mít investiční náklady cca 320 mil. Kč. Současné dotace MPO do těchto zařízení jsou 2 mld. Kč, do roku 2013 se mají zvýšit na 6 mld. Kč. Intenzivní rozvoj dřevěného stavění má potenciál úspor desítek miliard Kč do energetických investic, které by bylo možné využít zčásti na jeho podporu a zčásti na rozvoj ?čisté? energetiky. Budou mít odpovědné instituce zájem na dosažení těchto úspor?

Snížení emisí CO2 a další ekologické efekty
V závislosti na energetických zdrojích představuje výroba 1 MWh 0,4 t (zemní plyn) až 0,9 t (uhlí) emisí kysličníku uhličitého. Při hodnotě 0,7 t a zahrnutí CO2, který je vázán v zabudovaném dřevě, je roční potenciál snížení emisí CO2 asi 1,2 mil. t - obr. 3. Při realizaci evropského prodeje povolenek v ceně 25 eur za 1 t (předpokládá se růst až na 50 eur) jde o hodnotu cca 750 mil. Kč.

• Omezení těžby a dopravy neobnovitelných silikátových surovin cca o 1,5 mil. t (kamenivo, cihlářské hlíny, slínky atd.) a s tím spojená ochrana přírody a krajiny.
• Omezení silniční nákladní přepravy cca o 60 mil. tkm ročně - v důsledku snížení hmotnosti bytu cca o 150 t - obr. 2, při průměrné přepravní vzdálenosti 40 km.
• Nižší nároky na skládkování odpadu po skončení životnosti cca o 2 mil. t a otevřená možnost recyklace nebo energetického využití dřeva.
• Cca sedmkrát menší spotřeba, resp. znečištění vod, v důsledku skutečnosti, že dřevěné stavění od těžby dřeva až po výstavbu domů je suchá technologie - obr. 4. V grafu je uvedeno i komplexní ekologické hodnocení pavlačového bytového domu ve variantách beton, cihelné zdivo a dřevo, podle kanadského environmentálního softwaru ATHENA. Dřevěná varianta je ze všech hledisek nejefektivnější. Také náklady jsou příznivé - o 30 % nižší než betonová a o 5 % nižší než cihelná varianta.

¤ Obr. 5. Německo, Mnichov 1996 - čtyřpodlažní bytový dům, americký projekt

¤ Obr. 6. Švédsko, Vöxje 1998 - Nordic Wood Program čtyř- a pětipodlažní domy

¤ Obr. 7. Anglie, Bristol 2004 - obytné sídlo šestipatrových bytových domů s dřevěným skeletem, cihelnými obklady a omítkami na fasádě

¤ Obr. 8. Londýn, Hackney 2008 - bytový dům s nosnou konstrukcí z masivních lepených dřevěných desek (těsně před dokončením)

Vývoj a růst výstavby středněpodlažních budov - čtyř až osmi podlaží
Jde o jednu ze základních motivací rozvoje dřevěného stavění a architektury nejen v Evropě, ale i v Japonsku a Severní Americe. Dřevěnou výstavbu nelze omezovat na jedno- a dvoupodlažní rodinné domy, jak je tomu v současnosti v České republice (458 bytů v rodinných a 45 v bytových, převážně třípodlažních domech - 2006). Jde o program, který vyžaduje komplexní řešení z hledisek sociálně-kulturních, urbanisticko-architektonických, funkčních, technických (zvláště prostorová tuhost a požární odolnost) a ekonomických. V Evropě (Německo, Švédsko, Norsko, Finsko, Dánsko, Rakousko, Velká Británie, Itálie) bylo v minulých dvanácti letech na základě vládních nebo developerských programů postaveno několik desítek demonstračních obytných sídel s několika tisíci byty, převážně se třemi- až pětipo-dlažními dřevěnými bytovými domy, obr. 5 a 6. Většinou byla aplikována konstrukce z lehkého skeletu s tradiční architekturou, která vědomě navazuje na okolní zástavbu. Zvláště viditelný je tento záměr v Anglii a ve Skotsku, kde obvodové stěny jsou na exteriéru často obloženy cihlami nebo omítnuty, obr. 7. Z tradiční architektury zcela vybočuje hranol devítipodlažního bytového domu v londýnském Hackney, který je současnou nejvyšší dřevěnou budovou světa, obr. 8 (vyšší je čínská Sakya pagoda v Yingxian z roku 1056 - cca 60 m a japonská buddhistická svatyně Dai butsu den v Naře z roku 1684 - 49 m). Všechny uvedené programy měly a mají značný vliv na kvantitativní růst a různorodost dřevěného stavění. Zvláště úspěšný je britský program Timber Frame 2000, na jehož základě podíl dřevěných budov v Anglii vzrostl na cca 20 % a ve Skotsku na cca 70 %. Nutno poznamenat, že Velká Británie má zalesnění pouze 10 % a velké množství dřeva dováží. Pokud jde o Českou republiku, již v roce 1997 vypracovala firma Omnisystem návrhy tří- a čtyřpodlažních bytových domů s nosnou konstrukcí z lehkého dřevěného skeletu podle principů Platform Frame System (PFS) - obr. 9. Projekty nebyly realizovány. Programově se výstavbě třípodlažních domů věnuje od roku 2000 RD Rýmařov, obr. 10. V Králově Dvoře byly se státní dotací v roce 2002 postaveny čtyři třípodlažní bytové domy jako kompletní kanadská dodávka dřevěných prvků pro staveništní realizaci PFS. Před několika lety se začalo pracovat na aplikaci těžkých dřevěných skeletů pro středněpodlažní budovy a v současnosti byly s finanční podporou GAČR (Projekt č. 103/07/0514 Vícepodlažní dřevěné budovy) uskutečněny statické zkoušky několika variant styčníků - obr. 11 - a zpracovány studie, resp. projekty několika bytových i veřejných budov. Řešitelé jsou připraveni spolupracovat s vhodnými investory, developery a realizačními firmami a předat jim potřebné podklady.

¤ Obr. 9. V. Bílek, B. Rákosník 1997 - projekt čtyřpodlažního bytového domu (PFS)

¤ Obr. 10. RD Rýmařov - 2006, 38 bytových domů v Chýni

Program výstavby dřevěných bytových a občanských budov
Zároveň po projednání a s podporou představitelů profesních (ČKAIT, ČSSI), akademických (ČVUT Praha, VŠB-TU Ostrava, VŠLZ Brno) a realizačních (Asociace dodavatelů montovaných domů) organizací bude kompetentním ministerstvům předán návrh na vypracování a realizaci rozvojového Programu výstavby dřevěných bytových a občanských budov. Cílem Programu je demonstrovat uživatelské i odborné veřejnosti výše uvedené možnosti a přednosti dřevěného stavění a architektury, komplexně je vyhodnotit a iniciovat podstatně vyšší zájem o dřevěnou výstavbu.

Podrobnější informace lze nalézt na internetových stránkách http://www.forarch.cz.

Doc. Ing. Vladimír Bílek, CSc.
OMNISYSTEM