Coraz powszechniejsze założenie, że budynki nie tylko powinny być zrównoważone, ale także pozytywnie oddziaływać na otoczenie, wymusza poszukiwanie nowych technologii i materiałów. Odpowiedzią na część wyzwań związanych z ograniczaniem destrukcyjnej roli budowania na środowisko, ma być rozwój architektury drewnianej. Tylko czy drewno rzeczywiście jest materiałem zrównoważonym?
Choć teza, że zrównoważony rozwój to za mało, dociera do architektonicznego mainstreamu ze sporym opóźnieniem, awangardowe technologie budowlane zaczynają często pełnić rolę przypisywaną do tej pory wychodzącym z desek kreślarskich starchitektów ikonom. Kolejne kraje, przedsiębiorstwa i biura architektoniczne prześcigają się w budowaniu najwyższych, największych, najbardziej zaawansowanych technologicznie wieżowców z drewna. Takie budynki w zamierzeniu autorów mają mieć ograniczony wpływ na środowisko, zmniejszony ślad węglowy, a odpowiedzialne gospodarowanie surowcami wpisane w swoje DNA.
łańcuch produkcji
fot. Peter Fiskerstrand / Wikimedia Commons
Nie chodzi tu jedynie o samo użytkowanie budynku – istotny staje się cały łańcuch produkcji architektonicznej od projektu po eksploatację. Ważne jest to skąd pozyskiwane są surowce do produkcji materiałów i w jaki sposób są one wytwarzane, przetwarzane, a zużyte – utylizowane i recyklowane.
fot. Øyvind Holmstad / Wikimedia Commons
Jednym z trendów we współczesnej architekturze, który zaczyna coraz śmielej wkraczać w fazę realizacji, są konstrukcje drewniane. Jeszcze niedawno kojarzone głównie z architekturą tradycyjną, basenami i halami sportowymi, dziś przez wielu ekspertów uważane są za przyszłość budownictwa mieszkaniowego. W 2019 roku ukończono budowę Mjøstårnet w norweskim Brumunddal. Przeszło 85-metrowa wieża zaprojektowana przez Voll Arkitekter poza betonowymi stropami jest niemal w całości wykonana z drewna klejonego – od konstrukcji nośnej, przez szyby wind po schody i elementy wykończenia.
najwyższy w Japonii
W350 w Tokio
fot. Sumitomo Forestry Co
Tymczasem już teraz w stolicy Japonii planowana jest budowa 350-metrowego wieżowca z hybrydowej konstrukcji w 90procentach wykonanej z drewna. Stanie się ona najwyższym budynkiem w tym kraju. Sama budowa będzie poligonem doświadczalnym – projektowany wspólnie przez architektów i specjalistów związanych z produkcją drewna konstrukcyjnego (Nikken Sekkei i Sumitomo Forestry Tsukuba Research Institute), ma szansę stać się symbolicznym otwarciem nowego rozdziału w japońskiej architekturze współczesnej. Wznoszenie konstrukcji wieżowców z drewna niesie ze sobą wiele wyzwań. Wciąż technologia ta pozostaje droższa od tradycyjnych struktur ze stali i betonu. Całkiem odmiennego podejścia wymagają kwestie bezpieczeństwa przeciwpożarowego, odchyleń konstrukcji i jej zabezpieczenia przed korozją czy elementy wykończenia.
W350 w Tokio
fot. Sumitomo Forestry Co
wylesianie
W dyskusji o nowych drogach wykorzystania drewna warto jednak zadać pytanie – skąd pochodzą surowce do produkcji klejonych warstwowo belek i stropów. Maksymalizacja wykorzystania drewna w budownictwie mieszkaniowym i komercyjnym może pomoóc w oczyszczeniu atmosfery z około 21 milionów ton CO2 rocznie – co odpowiada emisji z 4,4 milionów samochodów. Tylko czy ograniczanie produkcji gazów cieplarnianych nie odbywa się kosztem ekstensywnego wylesiania? Jak wskazuje raport WWF, do 2050 roku ilość pozyskiwanego drewna ma się potroić. Tak duże wycinki spowodowane są przez zapotrzebowanie płynące z przemysłu bioenergetycznego, farmaceutycznego i kosmetycznego czy tekstylnego.
coraz więcej wycinek
Wzrost powierzchni wycinki
fot. Nature
Choć wydawać może się, że Polska jest intensywnie zalesionym krajem, to pokrywające ok. 30 procent powierzchni państwa lasy, dają nam dopiero 19 miejsce w Unii Europejskiej. Choć roczny wzrost pozyskania drewna w krajach UE to około 1,5 procenta (w Polsce 2,6 procenta) , to porównując dane z dłuższych okresów przyrosty te osiągają znaczące wartości. Dla porownania w latach 2004-2015 i 2016-2018 otrzymaliśmy w Polsce wzrost wycinki o 24 procent (opracowanie danych forest-monitor.com). Problemem poza samą skalą pozyskania, jest też jego miejsce. Drewno bowiem nie pochodzi jedynie z upraw i sztucznych zalesień, ale coraz częściej ofiarami harwesterów padają puszcze – Białowieska czy Karpacka. W ten sposób niszczone są całe ekosystemy i habitaty zwierząt oraz roślin. Żadne nowe nasadzenia nie zrekompensują tej straty.
spekulacja
fot. Rafał Chudy - forest-monitor.com
Na problem z wielkością pozyskania drewna wskazują też instytucje branżowe. Borykają się one z problemem spekulacji na rynku. Powodowane jest to m.in. ogromnym zapotrzebowaniem przemysłu chińskiego i innych krajów europejskich, które wprowadziły już mechanizmy ograniczające eksport własnego drewna, po tym jak ceny surowca znalazły się na najwyższym poziomie w historii. O zakaz eksportu związanego z przemysłem drzewnym izby gospodarcze i stowarzyszenia apelują od 2017 roku.
zrównoważone uprawy
fot. Rafał Chudy - forest-monitor.com
Piętno na środowisku naturalnym odciska każda decyzja projektowa. Czy wykorzystanie drewna jest więc drogą do ograniczenia negatywnych skutków działalności branży architektonicznej? Wydaje się, że pomimo problemów ze źródłami pozyskania, drewno pozostaje bardziej ekologicznym materiałem niż beton, stal czy aluminium. Zakładając jednak, że drewno konstrukcyjne pochodzi z certyfikowanych upraw, zabezpieczyć można w ten sposób prawa zwierząt i naturalne ekosystemy. Takie uprawy nie mogą jednak zastępować naturalnych lasów, a tylko być prowadzone na gruntach do tej pory niezalesionych.
wpływ na środowisko
fot. Soil-Science.info / Wikimedia Commons
Sama produkcja drewna może wpływać pozytywnie na środowisko, a to za sprawą fotosyntezy, która redukuje zawarty w atmosferze poziom CO2. Sekwestracja dwutlenku węgla (czyli jego wychwytywanie i magazynowanie) jest bardziej efektywne we wczesnych fazach wzrostu roślin, a więc może być wykorzystane w zrównoważonych uprawach drzew. Poziom embodied carbon dla drewna to około 180 kg CO2/m³, a betonu 240 kg CO2/m³. Należy jednak pamiętać, że materiały te wymagają różnych rodzajów konstrukcji co pochłania różne ilości materiałów.
Istotny jest także poziom tzw. embodied energy. Energia wbudowana to całkowita energia wymagana do wydobycia, przetwarzania, produkcji i dostawy materiałów budowlanych. W przeciwieństwie do oceny cyklu życia, w której ocenia się wszystkie oddziaływania w ciągu całego życia materiału lub elementu, energia ucieleśniona uwzględnia nie obejmuje obsługi ani utylizacji materiałów. Drewno z wartościami około 3,4-6,0 GJ/m² wypada zdecydowanie lepiej niż cegła (6,5-29 GJ/m²), będący składnikiem betonu cement (16,4 GJ/m²) czy stal (70-270 GJ/m²) (źródło).
Jak sugerują badania naukowe, całkowite zastąpienie drewnem innych materiałów konstrukcyjnych pozwoliłoby na zmniejszenie emisji CO2 między 14 a 31 procent oraz konsumpcji paliw kopalnych od 12 do 19 procent (źródło).
Można przewidywać, że najbliższe lata w architekturze przyniosą dalszy rozwój zielonych rozwiązań związanych z budownictwem drewnianym i poszerzenie technologicznych możliwości adaptacji istniejących struktur. Coraz większa świadomość obciążeń środowiskowych i społecznych będzie wymuszała nowe rozwiązania już na etapie projektowania i produkcji materiałów, a nowe spojrzenie na przestrzenie wspólne może przynieść zaskakujące efekty wizualne i funkcjonalne.
