Renesans budownictwa drewnianego?

„Zastał Polskę drewnianą, a zostawił murowaną” – tak dziś podsumowuje się modernizacyjne sukcesy króla Kazimierza Wielkiego. Drewno symbolizowało zacofanie, coś, co trzeba zastąpić innym materiałem budowlanym. Dlaczego więc teraz ono zajmuje miejsce betonu, szkła i stali?

 Warunki były takie: musiały być wybudowane z nietrwałych materiałów i ukończone w ciągu jednego roku; miały stać poza granicami miasta, ale nie dalej niż na odległość strzału armatniego; nie mogły też mieć wież, dzwonów ani tradycyjnego kształtu świątyni.

Przed takim wyzwaniem stanął Albrecht von Säbisch, pruski inżynier i architekt. I podołał mu. Zaprojektował trzy kościoły w konstrukcji szkieletowej, czyli z drewna, gliny i słomy. Kościoły Pokoju (powstały na mocy pokoju westfalskiego, który kończył wojnę trzydziestoletnią) w Jaworze, Świdnicy i Głogowie zostały wybudowane w latach 50. XVIII wieku. Dwa pierwsze dotrwały do naszych czasów (głogowski spłonął po stu latach) i są największymi barokowymi budynkami o charakterze religijnym w Europie, wzniesionymi w konstrukcji szkieletowej. Zostały wpisane na listę światowego dziedzictwa UNESCO.

Są imponujące, duże (mogą pomieścić ok. 6–7 tys. osób) i – jak podaje portal zabytek.pl – „są arcydziełami wykwalifikowanego rzemiosła. Ze względu na ich złożoność technologiczną i rozmiar Kościoły Pokoju nigdy nie były powielane w innych miejscach i są jedyne w swoim rodzaju. […] Kościoły Pokoju wymagały od budowniczych zastosowania pionierskich konstrukcyjnie i architektonicznie rozwiązań w skali i złożoności nieznanej nigdy wcześniej w architekturze drewnianej. Ich sukces może być oceniany poprzez ich zachowanie do dnia dzisiejszego”.

Śląskie świątynie – obok masztu radiostacji w Gliwicach, który jest najwyższą (111 m) w całości drewnianą konstrukcją w Europie – to w zasadzie najbardziej znaczące przypadki wykorzystania drewna w budownictwie w Polsce. Ten kiedyś powszechny budulec został wyparty przez inne materiały. Przez lata budownictwo drewniane w Polsce kojarzyło się z biedą. Ostatnie budynki powstawały jeszcze po wojnie, do lat 60.–70. ubiegłego wieku. Potem już murowane. Z drewna – może altana na działce, domek w ośrodku wczasowym, dom w górach. I raczej nic więcej.

Drewno ukryte

Nie oznacza to jednak, że branża budowlana o tym surowcu zapomniała. Cały czas jest stosowany, tyle że go nie widać. Jak mówił w jednym z odcinków podcastu „O technologii na głos” dr inż. Andrzej Noskowiak z Łukasiewicz – PIT, „to jest cecha współczesnego budownictwa mieszkaniowego. Nie sądzilibyśmy, że to jest budownictwo drewniane, bo tego drewna nie widać”. Gdzie więc się kryje? Nie tylko w ścianach – często obłożonych innymi materiałami budowlanymi. Drewniane są więźby dachowe i stropy. Z drewna tworzy się belki, elementy podporowe i legary podłogowe (to na nich układa się potem deski) czy – na początku budowy – szalunki, w które wylewa się fundamenty.

Do tego bardziej widoczne elementy – okna, drzwi, podłogi czy wracające do łask boazerie. Niby nie ma drewna, ale jednak jest. A gdyby tak poszaleć i zastosować go więcej?

 Drewno ujawnione

W sztokholmskiej dzielnicy Sickla na 25 hektarach ma powstać największy na świecie kompleks budynków z drewna. Budowa ma się rozpocząć w 2025 roku, a zakończyć dwa lata później. Stockholm Wood City będzie się składać z 2 tys. mieszkań, 7 tys. biur, a także sklepów i restauracji. Mają to być kilkukondygnacyjne budynki o minimalistycznej formie, mocno przeszklone, z charakterystycznymi żyletkami przy oknach oraz zielonymi dachami i fasadami.

Wood City ma być samowystarczalne energetycznie dzięki wykorzystaniu energii słonecznej i termalnej. Jak zapowiada deweloper, firma Atrium Ljungberg, zapoczątkuje ono nową erę zrównoważonej architektury i rozwoju miast.

Szwedzka pracownia White Arkitekter, która wraz z duńskim studiem Henning Larsen zaprojektowała kompleks w Sickla, ma na koncie inną drewnianą realizację. To centrum kultury Sara w szwedzkim mieście Skellefteå, nominowane do prestiżowej nagrody Mies van der Rohe Award 2024.

Sara składa się z dwóch części. Pierwsza mieści centrum kultury: teatr, muzeum, galerię sztuki i bibliotekę. Druga – wieża wysoka na 75 m – to hotel. Budując z drewna, projektanci oddali hołd lokalnej tradycji drewnianego budownictwa. Inwestycja wpisała się też w przyjętą przez gminę Skellefteå strategię rozwoju budownictwa drewnianego.

Najwyższym do tej pory drewnianym budynkiem w Europie jest Mjøstårnet w norweskim mieście Brumunddal (na zdjęciu). Ma 85,4 m wysokości i 18 pięter. Mieszczą się w nim hotel, mieszkania i biura. Zbudowany został z lokalnie pozyskanego drewna. Tak jak konstrukcja Sary została wzmocniona płytami betonowymi, w Mjøstårnet jest ona drewniana, z tego materiału wybudowano nawet szyby wind.

Norweskiemu wieżowcowi wkrótce wyrośnie konkurencja. W 2027 roku w szwajcarskim mieście Winterthur ma zostać oddany kompleks Rocket & Tigerli. I Rocket wzbije się w górę na 100 m i 32 piętra (Tigerli będzie jego 23-metrową podstawą).

Prefabrykaty

Nowoczesne budynki z drewna od chat, jakie pamiętamy z wakacji na wsi, różnią się jednak znacznie technologią. To już nie są zrębowe konstrukcje z belek, tylko z gotowych elementów powstających w fabryce. Najczęściej w technologii Mass Timber, a jednym z jej rodzajów jest Cross Laminated Timber (drewno klejone krzyżowo – CLT). Polega ona na tym, że deski układa się w krzyżowych (poprzecznych) warstwach, najczęściej jest ich nieparzysta liczba. Następnie klei się je pod ciśnieniem. W efekcie uzyskuje się drewniany element bardzo odporny na obciążenia, rozszerzanie i kurczenie się.

Z drewna klejonego krzyżowo robi się płyty – np. ściany, stropy czy dachy. Do wytwarzania słupów czy belek stropowych bardziej przydaje się tzw. GLULAM, czyli drewno klejone warstwowo (Glued Laminated Timber). Jego produkcja wygląda podobnie jak w przypadku CLT, tylko że deski układa się warstwowo – słojami wzdłuż.

Wznoszenie domu w technologii Mass Timber jest proste i szybkie, bo na plac budowy przyjeżdżają już prefabrykowane elementy konstrukcji. Dom jednorodzinny powstaje w ciągu jednego-dwóch dni.

Jakie są drewniane budynki?

Odporne na ogień. Kluczem jest tu proces pirolizy, jaki zachodzi w drewnie poddanym działaniu wysokiej temperatury. Na jego powierzchni tworzy się zwęglona warstwa, która izoluje rdzeń drewna. Oczywiście, wraz z trwaniem pożaru warstwa ta się pogłębia, ale im element drewniany jest grubszy, tym dłużej wytrzymuje pod naporem ognia, dając czas na ewakuację.

Dobrze izolowane. Drewno jest bowiem naturalnym izolatorem i ma wysoką pojemność cieplną (przypomnijmy, to ilość ciepła, jaka jest niezbędna do zmiany temperatury danego ciała o jednostkę temperatury). Dzięki temu np. domy nie nagrzewają się szybko w czasie upałów.

Utrzymują odpowiednią wilgotność. To kolejna cecha drewna. Nadmiar wilgoci we wnętrzu oddaje ono na zewnątrz, a gdy zaczyna brakować jej w pomieszczeniach – uzupełnia ją.

Bardziej przyjazne dla środowiska. Aby pozyskać drewno, trzeba wyciąć drzewa – to fakt. Tyle że drewno jest materiałem odnawialnym, bo w miejscu wyciętych drzew sadzi się nowe. Piasek budowlany, z którego tworzy się beton czy szkło, odnawialny nie jest. Jego zasoby się powoli kończą, a wydobywanie go z koryt rzek powoduje poważne problemy środowiskowe.

Sektor budownictwa odpowiada za 38–40 proc. emisji dwutlenku węgla na świecie – mówimy tu o wznoszeniu i utrzymywaniu budynków. Sama produkcja cementu odpowiada za 7–8 proc. emisji CO₂. Branża ma więc wiele do zrobienia, aby osiągnąć unijny cel zerowej emisji gazów cieplarnianych w 2050 roku. Stąd m.in. ukłon w stronę drewna.

Drewno nie tylko nie emituje CO₂, ale wręcz składa się w dużej mierze z pochłoniętego przez drzewo dwutlenku węgla. Firma Andrewex oszacowała, że do wybudowania budynku o szkielecie drewnianym o powierzchni 1500 m² wykorzystuje się ok. 100 m³ drewna. To oznacza ok. 67 ton CO₂ zmagazynowanych w tym budynku. Polskie lasy do zniwelowania utraty drewna wykorzystanego na budowę takiego budynku potrzebują… 4 minut (za portalem Energetyka24.pl).

Do budowy wspomnianego już wieżowca Mjøstårnet wykorzystano ponad 3500 m³ drewna (pochodzącego z ok. 14 000 drzew). Niewiele niższy od niego HoHo Wien w stolicy Austrii jest wykonany w 75 proc. z drewna. Dzięki temu podczas budowy zaoszczędzono ok. 2,8 tys. ton CO₂. Drewno zużyte do jego budowy miało się odnowić w lasach w ciągu godziny i 17 minut.

Czy doczekamy się drewnianych wieżowców w Polsce?

Według GUS z drewna powstaje ok. 1 proc. budynków w Polsce. Czy będzie ich więcej i czy doczekamy się wieżowców jak Mjøstårnet czy HoHo?

W maju 2024 roku we francuskim mieście Pian Médoc zainaugurowano demonstracyjny budynek wykonany w ramach projektu BASAJAUN, w którym uczestniczył też Łukasiewicz – PIT. Ma dwie kondygnacje, powstał z drewna i innych materiałów naturalnych. Wystający dach chroni znajdujące się w nim trzy mieszkania przed nadmiarem światła słonecznego. Podczas budowy domu wykorzystano wiele innowacyjnych ekologicznych rozwiązań, które można zastosować w innych drewnianych budynkach.