Kiedy na rynek wchodzą nowe produkty, które oferują pewne oszczędności lub korzyści dla środowiska, zawsze pojawia się pewien szum. Drewno klejone krzyżowo (CLT) nie jest tu wyjątkiem. Po raz pierwszy pojawiło się w Europie w 1994 roku i od tego czasu zyskało poparcie jako alternatywny materiał budowlany w innych częściach świata.
Zastosowanie tego materiału w projekcie budowlanym ma kilka zalet i wad. W niniejszym artykule szczegółowo omówiono obie strony debaty, ze szczególnym uwzględnieniem związku tego materiału z zrównoważonym budownictwem.
Czym jest drewno klejone krzyżowo?
Drewno klejone krzyżowo (CLT) jest produkowane poprzez połączenie arkuszy litego drewna w warstwach prostopadłych, podobnie jak w przypadku sklejki.
Deski lub panele z drewna klejonego krzyżowo są wykonane z warstw drewna ciętego ułożonych pod kątem dziewięćdziesięciu stopni względem siebie. Deski składają się z nieparzystej liczby warstw, począwszy od trzech warstw w przypadku cieńszych desek (zwykle pięć ósmych cala) do desek o grubości dwóch cali, które składają się z pięciu warstw drewna. Poszczególne elementy są sklejane i poddawane działaniu ciśnienia w celu utwardzenia.
Orientacja poszczególnych warstw sprawia, że deska ma znaczną wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie oraz doskonałą sztywność konstrukcyjną.
Drewno powszechnie stosowane do produkcji CLT to zazwyczaj gatunki drewna iglastego, takie jak świerk, sosna, daglezja i modrzew.
Początkowo okrzyknięty ekologicznym zamiennikiem betonu i stali, wkrótce pojawiły się pytania o rzeczywiste zalety drewna.
Zwolennicy tradycyjnych metod budowy z betonu i stali szybko podnieśli kwestię ilości dwutlenku węgla uwalnianego przez producentów CLT i tartaki podczas spalania kory i innych odpadów drzewnych w procesie produkcji.
Wskazano również, że praktyki leśne polegające na pozostawianiu gałęzi i resztek drzew na polach w celu spalenia lub pozostawienia do rozkładu powodują uwalnianie dwutlenku węgla do atmosfery.
Pozostaje jeszcze kwestia wylesiania, ale w tym zakresie zespół CLT wydaje się mieć przewagę.
Wysoki popyt na produkty leśne stanowi zachętę do pielęgnacji i rozwoju obszarów leśnych. Na całym świecie kraje o wysokim zużyciu drewna przemysłowego są zazwyczaj krajami o niższym poziomie wylesiania.
Drzewa pochłaniają dwutlenek węgla przez cały okres swojego życia i uwalniają go dopiero po spaleniu lub śmierci. Węgiel jest magazynowany w budynku poprzez pozyskanie drewna i produkcję płyt CLT.
Zacznijmy od cech materiału, które sprawiają, że jest on doskonałym wyborem do budowy. W tym miejscu powinienem zaznaczyć, że lubię drewno, a CLT jest jednym z najładniejszych materiałów budowlanych, z jakimi miałem do czynienia. Ale przechodząc dalej bez uprzedzeń, oto zalety CLT.
Zalety drewna klejonego krzyżowo
Zrównoważony rozwój środowiska
CLT zużywa duże ilości drewna, co na pierwszy rzut oka mogłoby mieć negatywny wpływ na zrównoważony rozwój, ale należy wziąć pod uwagę kilka czynników.
Ponieważ sekcje drewna wymagane do budowy CLT mają niewielkie wymiary, pozwala to na wykorzystanie większej części pozyskanego drzewa na drewno użytkowe.
Płyty krzyżowo laminowane wykorzystują sekcje drewna, które tradycyjnie byłyby odrzucane jako zbyt małe. Dzięki temu do produkcji płyt można wykorzystać również mniejsze drzewa.
Przerzedzenie gęsto rosnących mniejszych drzew znacznie zmniejsza zagrożenie pożarami lasów.
Gęsto rosnące mniejsze drzewa działają jak podpałka, więc ich wycinka nie tylko odgrywa pozytywną rolę w zmniejszaniu ryzyka pożarów lasów, ale także pozwala wykorzystać materiał, który nie miał wartości handlowej w tradycyjnym wyrębie.
Kontrolowana wycinka drewna ma pozytywny wpływ na różnorodność biologiczną i siedliska dzikich zwierząt, jednocześnie zmniejszając ryzyko niszczycielskich pożarów. Usunięcie gęsto rosnących drzew pozwala na rozwój większej różnorodności roślinności i zapewnia dzikim zwierzętom źródło pożywienia i schronienia.
Krótszy czas budowy
Kwestionuję tę zaletę w rozmowach z moimi kolegami zajmującymi się stalą i betonem. Twierdzą oni, że prawdziwy czas budowy to czas od laminowania, formowania i przycinania desek. Chociaż może to mieć pewne znaczenie, ważniejszy jest czas spędzony na placu budowy, a pod tym względem CLT jest znacznie szybszy.
To, o ile szybciej, zależy całkowicie od parametrów projektu. Niemniej jednak sekwencja dostarczania wstępnie przyciętych desek w odpowiedniej kolejności w wyznaczonym terminie brzmi niemal idealistycznie. W rzeczywistości ekipa składająca się z czterech do sześciu rzemieślników może zainstalować ponad dziesięć tysięcy stóp kwadratowych budynku dziennie przy użyciu płyt CLT.
Mniej odpadów na placu budowy
Dostarczone na miejsce wstępnie przycięte panele powodują znacznie mniej odpadów. Otwory są wstępnie wycięte, a wszelkie odpady można oddać producentom płyt. W rezultacie miejsce budowy jest czystsze, mniej hałaśliwe, pracuje na nim mniej pracowników, a czas budowy jest krótszy.
Ponieważ większość wiedzy technicznej posiadają producenci, ekipa budowlana może zatrudniać mniej wykwalifikowanych lokalnych pracowników. Może to sprzyjać tworzeniu nowych miejsc pracy w regionach o wysokim bezrobociu.
Rozmiary płyt
W zakresie dostępnych rozmiarów płyt poczyniono ogromne postępy, a jedynym ograniczeniem są ograniczenia transportowe. Grubość płyt zaczyna się od 16 mm, ale do ogólnych projektów budowlanych dostępne są płyty o grubości od 5 cm do nawet 30 cm.
Szerokość płyt może wynosić nawet 3 m, a długość do 16 m.
Typowy rozmiar panelu to 2,4 m lub 3 m szerokości i 12,19 m długości.
Wytrzymałość płyt
Konstrukcja płyt CLT z naprzemiennymi wzorami słojów drewna zapewnia im ogromną wytrzymałość i stabilność. Dzięki temu są one idealnym materiałem do konstrukcji o dużych rozpiętościach, oferując jednocześnie doskonałą wytrzymałość pionową.
Panele CLT mają doskonałe wyniki w zakresie odporności na trzęsienia ziemi, co czyni je idealnym materiałem budowlanym dla obszarów narażonych na aktywność sejsmiczną. Testy przeprowadzone w Japonii wykazały, że siedmiopiętrowy budynek z CLT przetrwał czternaście trzęsień ziemi bez znaczących uszkodzeń.
Odporność ogniowa
Wydaje się to sprzeczne z intuicją, ale panele CLT wyjątkowo dobrze opóźniają rozprzestrzenianie się ognia. Warstwa zewnętrzna zachowuje się jak materiał samoisolujący i tworzy barierę przeciwspalającą, dzięki czemu warstwy wewnętrzne zachowują swoją wytrzymałość.
Właściwości izolacyjne płyt CLT powodują niemal zerowe przenikanie ciepła z węglowanej strony płyty na stronę przeciwną.
Właściwości termiczne
Konstrukcja z litego drewna płyt CLT pomaga w utrzymaniu temperatury wewnętrznej budynku. Bardziej rygorystyczne tolerancje wymagane w konstrukcjach CLT zapewniają również szczelność połączeń lub przynajmniej ich dobre dopasowanie, a większe płyty zapewniają mniej połączeń.
Wysokie tolerancje konstrukcji CLT sprawiają, że budynki są doskonale zabezpieczone przed przeciągami dzięki ciasniejszym połączeniom. Znaczne oszczędności energii to tylko jedna z zalet tej metody budowy, a kolejną jest zmniejszenie wydatków na materiały izolacyjne.
Właściwości akustyczne
Płyty CLT mają doskonałe właściwości pochłaniające dźwięk i są idealnym materiałem do teatrów i kin. Rygorystyczne wymagania dotyczące połączeń odgrywają znaczącą rolę w redukcji zarówno hałasu powietrznego, jak i uderzeniowego. Tworzy to środowisko akustyczne wolne od echa.
Estetyka
Drewno ma piękny wygląd, który jest kojący i wprowadza piękno natury do naszych pomieszczeń mieszkalnych. Wykończenie płyt CLT sprzyja zastosowaniu różnorodnych efektów dekoracyjnych we wnętrzach.
Wady drewna klejonego krzyżowo
Przyjrzyjmy się niektórym mniej korzystnym aspektom CLT. Na wstępie warto pamiętać, że zmiany są destrukcyjne, a CLT zapowiada znaczne zmiany w konserwatywnych metodach budowlanych. Ponadto innowacje powodują stopniowe zmiany; wraz z wprowadzaniem alternatywnych metod i materiałów budowlanych wpływają one na ceny.
Koszty
CLT nadal jest uważane za drogie. Musimy jednak zastanowić się, co stanowi wartość. Czy chodzi tylko o pieniądze, czy też powinniśmy dodać korzyści dla środowiska, potencjał zatrudnienia i estetykę?
Ile warte są oszczędności emisji gazów cieplarnianych? Jeśli średniej wielkości budynek wykorzystuje drewno CLT jako część materiałów budowlanych, może to zmniejszyć potencjał globalnego ocieplenia budynku o 15 do 25 procent.
Drzewa służą jako gigantyczne pochłaniacze dwutlenku węgla, który pozostaje zmagazynowany w ich drewnie. W ten sposób węgiel pozostaje trwale zmagazynowany przez cały okres użytkowania produktu drewnianego.
Zastosowanie drewna klejonego krzyżowo stanowi większą zachętę ekonomiczną do sadzenia drzew. Zamiast wylesiania obserwujemy więc wzrost wykorzystania gruntów pod zrównoważoną gospodarkę leśną.
Czynniki te muszą mieć wpływ na ocenę rzeczywistych kosztów budowy z wykorzystaniem CLT.
Składki ubezpieczeniowe
Częściowo stopniowy wzrost popularności konstrukcji CLT spowodował, że ograniczenia przepisów dotyczących budynków zbudowanych z CLT zostały poddane ocenie i dopracowane.
Wraz z ewolucją ograniczeń przepisów zmienia się również podejście ubezpieczycieli do konstrukcji CLT. Podstawową zasadą przewodnią dla ubezpieczycieli są dotychczasowe doświadczenia, a stosunkowo krótka historia konstrukcji CLT nie jest dla nich komfortowa.
Powoduje to wzrost składek ubezpieczeniowych dla budynków wykorzystujących drewno klejone warstwowo, co w konsekwencji zwiększa koszty. Wraz ze wzrostem popularności tego materiału różnica między kosztami ubezpieczenia tradycyjnego budynku a budynku z CLT będzie się zmniejszać.
Montaż instalacji
Ściany zbudowane z CLT nie mają pustych przestrzeni, które umożliwiałyby łatwą instalację instalacji wodno-kanalizacyjnej i elektrycznej. Wymaga to starannego planowania i ma wpływ na całkowite koszty.
W podłogach i sufitach należy przewidzieć miejsce na rury i okablowanie. Panele pionowe muszą być wyprofilowane tak, aby pomieścić rury i okablowanie, lub należy dodać dodatkową lekką przegrodę, w której zostaną umieszczone rury i okablowanie.
Wyższe koszty dostawy
Dostawa z zakładów produkcyjnych CLT powoduje znaczne koszty i sprawia, że budowa parterowych budynków jest stosunkowo droga. Koszty dostawy stają się bardziej przystępne w przypadku budynków wielokondygnacyjnych, gdzie dostarczana ilość materiałów jest większa.
Ograniczenia dotyczące zmian po zakończeniu budowy
Budowa z CLT wymaga znacznie węższych tolerancji. Planowanie i szczegóły muszą być na wyższym poziomie, co może powodować opóźnienia w produkcji i dostawie.
Bardziej skomplikowane planowanie powoduje pewne ograniczenia w konstrukcji i nie jest łatwo wprowadzić zmiany w projekcie po rozpoczęciu budowy.
Wnikanie wilgoci
Wilgotność CLT musi wynosić od 9 do 15 procent. Płyty CLT muszą być chronione przed warunkami atmosferycznymi podczas transportu i budowy.
Chociaż klej stosowany w płytach CLT jest wodoodporny, każda absorpcja wody przez płyty może spowodować pleśń i gnicie.
Inwazja owadów
Chociaż wydaje się, że parametry wilgotności CLT wykluczają występowanie owadów w regionach subtropikalnych, nie zawsze tak jest.
Ostatnie badania przeprowadzone przez Uniwersytet Tennessee wykazały, że dzięki próżniowej obróbce płyt roztworem boranu uzyskano dobrą penetrację, która chroni przed niektórymi owadami, ale nie przed atakiem termitów.
CLT jest stosowany głównie jako materiał wewnętrzny, co zmniejsza ryzyko ataku termitów. Jednak budynki wykorzystujące CLT muszą spełniać wymogi dotyczące zwalczania termitów podziemnych w miejscach, gdzie drewno może być narażone na ich atak.
Podsumowanie
Możliwość budowania w sposób zrównoważony musi być priorytetem dla wszystkich osób dbających o jakość środowiska, które pozostawiamy przyszłym pokoleniom. Chociaż atrakcyjność wizualna wnętrz z CLT pozostaje kwestią indywidualnych preferencji, zapraszamy do odwiedzenia tej strony, aby zapoznać się z przykładami zastosowania CLT w domach jednorodzinnych.
Czego nauczyłem się o CLT?
Jest kilka wniosków, którymi mogę się podzielić na temat CLT. Najważniejszą lekcją było prawdopodobnie „gdyby tylko”. Na wczesnym etapie nigdy nie ma wystarczającej ilości planowania. Budowa z CLT polega na dopasowywaniu elementów o wąskiej tolerancji. Jeśli jest jedna lekcja, którą należy wyciągnąć, to jest to, aby planować tak dokładnie, jak to tylko możliwe, a następnie ponownie sprawdzić swoją pracę, aby się upewnić.
Szybkość i cicha praca przy budowie z CLT robią ogromne wrażenie. Oszczędność czasu związana z tym materiałem budowlanym nie jest przesadzona, więc przygotuj się na to, że wszystko będzie przebiegać nieco szybciej niż przewidujesz.
Kolejność montażu ma kluczowe znaczenie i musi być zaplanowana w najdrobniejszych szczegółach. Żurawie budowlane są drogie, a integralna wytrzymałość budynku zależy od kompletnej konstrukcji, więc upewnij się, że kolejność montażu uwzględnia wszystkie obciążenia.
I wreszcie, chociaż elastyczność projektowania w konstrukcjach CLT jest ograniczona, pozwala ona właścicielom na wprowadzenie się do gotowego domu i samodzielne wykończenie wnętrz.
