STRESZCZENIE
Autor analizuje przyczyny popularności drewna klejonego krzy-żowo – sklejki CLT i zastanawia się, jak materiał ten wpłynie na zmiany w branży budowlanej.
ABSTRACT
The author aims to explain the growing popularity of cross la-minated timber – CLT plywood, as well as considers how this material will impact changes in the construction industry.
Fot. 2. Projekt The Smile stworzony dla AHEC przez Alison Brooks Architects oraz Arup (widok od środka)
nie są aż tak istotne, elementy z niego wykonane częściej pozostają odsłonięte.
A nawet w budownictwie mieszkaniowym architekci poszukują już sposobów od-krycia sufitów wykonanych z CLT (fot. 4).
Co oczywiste, wraz z odkrywaniem większej powierzchni CLT, konieczne jest lepsze zabezpieczenie przeciwpożarowe.
Odsłonięcie tylko jednej powierzchni wykonanej z płyt CLT, np. sufitu, ogra-nicza zakres dodatkowego zagrożenia pożarowego. Jest to spowodowane tym, że do odprowadzenia gazów palnych z powierzchni drewna konieczna jest znacząca ilość ciepła i bez zewnętrznego źródła ciepła pojedynczy element drew-niany przestanie się palić, tak samo jak pojedyncze polano w kominku.
Czy CLT stanowi najlepszy wybór w sytuacji, gdy struktura drewniana zostanie przykryta płytą gipsową? Wraz ze wzrostem popularności drewna i jego cen, surowiec ten powinien być wykorzy-stywany możliwie najbardziej ekonomicz-nie. Jednym ze sposobów wykonania podłóg jest zastosowanie paneli kanało-wych (fot. 5) zamiast paneli z litego CLT.
Takie podejście pozwala zaoszczędzić materiał, bowiem panel kanałowy może zostać wykonany z drewna klejonego warstwowo z fornirów (LVL – laminated veneer lumber; fot. 6). LVL produkowany jest z fornirów ścinanych, co umożliwia wykorzystanie nawet w 80–90% pnia
drzewa. Dla porównania: cięcie i obra-bianie desek na potrzeby CLT pozwala wykorzystać jedynie ok. 40–50% pnia.
LVL jest także materiałem wytrzymal-szym niż CLT, ponieważ forniry są na tyle cienkie, że sęki w jednej warstwie mają bardzo niewielki wpływ na ogólną wytrzymałość. Stąd duże prawdopo-dobieństwo, że w przyszłości ukryte elementy konstrukcyjne podłóg i ścian wykonywane będą z drewna klejonego warstwowo z fornirów, a podłogi z paneli kanałowych. Mimo że panele kanałowe są lżejsze, a przez to bardziej podatne na drgania, można to w prosty sposób rozwiązać poprzez wtłaczanie do kana-łów piasku zapewniającego dodatkowe obciążenie.
W okresie najbliższych 10 lat, wraz ze wzrostem zapotrzebowania na drewno i prawdopodobnymi rocznymi ograni-czeniami dotyczącymi wycinki trady-cyjnych gatunków drewna iglastego, zasadne będzie poszukiwanie innych, odpowiednich do zastosowań w budow-nictwie. Jedną trzecią wszystkich lasów znajdujących się w klimacie umiarkowa-nym na kontynencie europejskim i pół-nocnoamerykańskim stanowią drzewa liściaste.
Koncepcja CLT wykonanego z drewna liściastego została w pionierski sposób opracowana przez firmę Arup oraz
pracownię dRMM na potrzeby projektu Endless Stair, pokazanego na Londyń-skim Festiwalu Designu. Zespół projek-towy poszukiwał liściastego gatunku drewna o niskiej gęstości. Właściwość ta była istotna nie tylko z uwagi na łatwość obróbki i transportu, ale także na konieczność zastosowania wkrętów samowiercących, zaprojektowanych do użytku w drewnie iglastym o niskiej gę-stości, bez przeprowadzania powolne-go i kosztownepowolne-go wstępnepowolne-go nawierca-nia otworów. Doskonałym materiałem okazało się drewno tulipanowca: łatwo je kleić oraz obrabiać, cechuje się gęstością drewna iglastego, a ponadto oferuje wytrzymałość drewna liścia-stego; jest przy tym stosunkowo tanie i łatwo dostępne. Testy wykazały jego szczególną wytrzymałość oraz sztyw-ność w procesie ścinania prostopadłe-go. Ponieważ CLT to drewno klejone krzyżowo, ścinanie prostopadłe ma stosunkowo duży wpływ na sztywność, a zatem i zakres drganiowy płyty pod-łogowej. Drewno tulipanowca jest dość lekkie, a podłogi tak projektowane, aby nie poddawały się zbyt łatwo wibracjom pod obciążeniem.
Jak w przypadku każdego nowego produktu, uzyskanie odpowiednich ho-mologacji i stworzenie łańcucha dostaw zajmuje dużo czasu, jednak powstały już pierwsze dwa projekty z wykorzystaniem
Fot. 3. CLT na ramie stalowej, zaprojektowanej przez Arup Fot. 4. Widok wnętrza budynku Haut ukazujący odsłonięte podbicia (projekt w Amsterdamie)
dużych paneli CLT wykonanych z tulipanowca, a kolejne są opra-cowywane. W miarę coraz częst-szego odsłaniania powierzchni z CLT, materiał wykonany z drewna liściastego staje się coraz popu-larniejszy, podnosząc estetykę pomieszczeń w przypadku łącze-nia elementów konstrukcyjnych oraz wykończeniowych.
Ważne jest wykorzystywanie wszystkich gatunków drewna i tworzenie efektywniejszych pro-duktów, takich jak płyty (panele) kanałowe z LVL oraz opracowywa-nie bardziej wydajnych sposo-bów budowania z użyciem CLT.
W Amsterdamie powstaje wysoki budynek Haut z drewna (73 m).
Jego projektanci podjęli decyzję o niezakrywaniu fasad oraz stwo-rzeniu możliwych do dalszego zaadaptowania przestrzeni we-wnętrznych. Zastosowano długie i grube panele z CLT na ściany no-śne między apartamentami. Ściany te przejmują obciążenie pionowe kondygnacji (rozciągających się na długość 6 m między ściana-mi dzielącyściana-mi) oraz zapewniają budynkowi odporność skrętną na wiatr (mimo że główną odporność boczną zapewnia betonowy trzon).
Ściany wewnętrzne wykonane zostały z tanich i lekkich ścianek szkieletowych.
Należy pamiętać, że budownictwo z paneli CLT znajduje się w fa-zie początkowej. Trwają prace badawcze związane z eksploata-cją budynków zrealizowanych w całości z drewna (a nie tylko elementów drewnianych), o dużej niezawodności w sytuacjach ekstremalnych, takich jak trzęsie-nie ziemi, pożar czy silne wiatry.
Prowadzone są badania mające na celu ustalenie maksymalnej wysokości obiektów wykonanych z tego materiału. Jak pokazały te-sty przeprowadzone na potrzeby projektu Haut, wysokość bu-dynków w całości zbudowanych z drewna jest ograniczona do maksymalnie kilkunastu kondy-gnacji, ponieważ powierzchnia
„ścinania” drewna, wykonana z wielu małych elementów CLT, nie jest na tyle wytrzymała, aby móc ograniczyć kołysanie lub drgania wyższych konstrukcji.
W przyszłości zatem prawdopo-dobne jest coraz częstsze wyko-rzystanie płyt z LVL na elementy zakryte budynków, przy jedno-czesnej tendencji do ekspono-wania paneli z CLT. Nadal będą trwały poszukiwania różnorod-nych gatunków drewna, z których możliwa będzie produkcja płyt CLT, w tym gatunków liściastych;
coraz częściej też stosowane będą drewniane płyty na meta-lowych ramach. Większy nacisk zostanie położony na standaryza-cję komponentów budowlanych i systemów połączeń, co z kolei przełoży się na obniżenie kosz-tów, które staną się bardziej prze-widywalne, zapewniając klientom większą pewność korzystania z różnorodnych i powszechnie dostępnych na rynku produktów drewnianych. Wszystko to razem sprawi, że elementy konstrukcyj-ne z drewna przetworzokonstrukcyj-nego sta-ną się standardem w budownic-twie, dorównując popularnością betonowi i stali. Niepodważalnym atutem drewna przetworzone-go jest tempo budowy, prosta obróbka oraz możliwość niezwy-kle precyzyjnego cięcia, a także lekkość, która przekłada się na łatwy transport. Mimo że w więk-szości budynki z drewna nie przekroczą wysokości kilkunastu pięter, materiał ten nadal będzie wykorzystywany na podłogi w wyższych konstrukcjach, w po-łączeniu z betonowymi trzonami i stalowymi ramami. Obecnie trwają prace nad systemami pod-łóg kompozytowych, które łączą zalety drewna oraz betonu. ◄ Fot. 5. Przykład płyt kanałowych wykonanych z LVL (Kerto Ripa) Fot. 6. Panel LVL z bliska