Сгради

Арх. Владимир Райновски: В развитите страни дървените сгради са много ценени предвид важността и полезността им в дългосрочен план

Арх. Владимир Райновски, Raynovski Architects

Докторант в UIC (Барселона, Испания) с изследователска дейност за високи дървено-хибридни сгради.
През 2016 завършва магистратура по инженерство на дървени конструкции в BFH (Берн, Швейцария). През 2012 завършва магистратура по архитектура в Техническия университет в Милано (Италия). През 2010 завършва бакалавър по строителни и архитектурни технологии във VIA (Хорсенс, Дания).
Притежава богат опит във водещи строителни фирми на различни ръководни позиции. В момента е управител на „Райновски архитекти“, мениджър  „Проектиране и планиране на строителни процеси“ към ЩРАБАГ и съосновател на "Студио ХоРа".
Владимир Райновски ръководи научноизследователски екип, финансиран от международната фирма KLH, целящ да развие строителна технология за улавяне и съхранение на въглерод, подходяща за развиващите се страни.

- Арх. Райновски, строителството на сгради от дърво e актуална тенденция в развитите държави - какви са "зелените", практическите, финансовите и маркетинговите ползи за публичния и частния сектор?

- Преди да навлезем в темата, по отношение на тенденциите в архитектурата следва да се отбележи, че формообразуването е отдавна изчерпано. Високите сгради, както и изцяло остъклените фасади не са вече нарицания за модерно и технологично. Зелените практики са новата тенденция и това може да се види във всички индустрии поради назрялата вече отговорност сред хората за ограничените ресурси заедно с глобалното затопляне на планетата и необходимостта за нейното опазване.

Отговорът на въпроса може да бъде обобщен в следния пример: сградите от стоманобетон и метал са аналог на колите с дизел и бензин, докато сградите от дървесина са аналог на електрическите автомобили. Както и при колите, така и при сградите зеленият вариант е по-скъп (за момента), но безспорно по-щадящ за планетата.

Зелените ползи от дървените сгради са многообразни и - надявам се скоро - по-разбираеми от по-голям кръг от хора, за да станат в близко бъдеще норма в стремежа ни да постигнем една напълно зелена Европа до 2050 г., каквито са амбициите на Европейския съюз с приемането на Европейския зелен пакт European Green Deal.

1 / 6

WoodTek HQ, Тайван

2 / 6

WoodTek HQ, Тайван

3 / 6

WoodTek HQ, Тайван

4 / 6

WoodTek HQ, Тайван

5 / 6

WoodTek HQ, Тайван

6 / 6

WoodTek HQ, Тайван

Преди да обясним ползите, трябва да обясним какво е зелено строителство, като аз го дефинирам в два подхода - активно и пасивно.

Под активен подход визирам различните сградни инсталации, които се внедряват към вече построената сграда, като фотоволтаици, соларни панелни, термопомпи и други. Тези практики са добре познати от нас и лесно приложими, защото са готови системи, в които проектантът/изпълнителят следва конкретно ръководство.

Под пасивен подход не следва да разбираме нискоенергийни къщи (с малко потребление на енергия) и пасивни къщи (с нулево външно потребление на енергия), а нулеви или нисковъглеродни материали, вложени в конструкцията на сградата, както и в нейните довършителни работи, за да постигнем сграда с минимален въглероден отпечатък, и тук за многоетажно строителство безспорен лидер е дървесината. За сравнение (средно аритметично) замърсяването при производство е бетон = 410 кг/м3 СО2, метал = 1850 кг/м3 СО2, за дървесина - 800 кг/м3 СО2.

За да разберем как 1 м3 дървени греди/колони са с отрицателни стойности на въглерод, трябва първо да разберем, че дървото като строителен материал улавя и съхранява въглерод - средно 1 тон CO2 при 1 м3 дървесина. При самото производство обаче на дървени греди, колони или плочи (средноаритметично) природата се замърсява с 200 кг CO2 и така +200 – 1000 = -800 кг CO2 стигаме до отрицателни нетни емисии.

Отделно всеки опитен проектант знае много добре колко повече може да постигне като общи резултати с 1 м3 дървесина спрямо другите материали, защото дървото освен като добър конструктивен материал, добър изолационен материал има много разнородни приложения (акустика, декор и др.).

Зелените политики в развитите страни (като данък въглеродни емисии и облекчения, касаещи т.нар. CSR - корпоративна социална отговорност) в последните години мотивират много нови офис и обществени сгради да бъдат построени именно от дърво.

Не вярвам скоро публичният сектор в България да успее да наложи такива зелени политики и практики в страната, но се надявам в най-скоро време обществените поръчки за проектиране и инженеринг като цяло да наложат голям фокус върху зелените решения и те да станат важен критерий за оценка при избора на изпълнител. Това ще бъде един добър пример за обществото и за бизнеса, който те да последват.

Проект Metropol Parasol, Seville - демонстрира неограничените възможности на дървото при параметричен дизайн

Лекото тегло на дървото облекчава логистиката и конструкцията

Практическите ползи са също малко познати на обществото. Едно от основните предимства на дървото е лекият собствен товар спрямо бетона и метала. Чудесен пример е един от текущите проекти, по който работя като консултант към ЩРАБАГ – изграждане на нов терминал за летище в град Яши – Румъния, където производството с логистиката са голям фактор. Проектът има 120 сглобяеми стоманобетонни колони, като всяка от тях тежи 54 тона. Това голямо тегло не позволява един камион да носи повече от 1 колона, което вследствие прави 120 камиона/курса за доставка само на колоните до обекта. Същите тези колони, направени от дърво, ще са само с една идея по-оразмерени, но преносими само с 15 камиона. Бетонът тежи средно 8 пъти повече от дървото и оставям математиката на вас, 120 камиона срещу 15 камиона като организация, време и най-вече гориво – един от големите замърсители на природата.

Лекото тегло на дървото не облекчава само логистиката и работата на обекта, но и самата конструкция. Дървените сгради се нуждаят от много по-малки сградни основи вследствие на олекотената конструкция, което е също една важна практическа полза.

Инженерните дървени продукти могат да се произвеждат с голяма прецизност - до 2 мм толеранс, близка до тази на метала, но за разлика от метала при допусната грешка дървото може да се обработи с подръчни материали и на самия обект, което създава огромна свобода за действие.

Други практически ползи на дървото спрямо метала са неговите добра енергийна ефективност и пожарна устойчивост - други две много сериозни теми, които заслужават цяла отделна статия.

Дървените многоетажни сгради имат повече добавена стойност

Финансовите ползи са нож с две остриета. Една дървена многоетажна сграда към днешна дата е по-скъпа от една стоманобетонова сграда дори и в развитите страни, където има добре развита конкурентоспособна индустрия, но това не значи, че няма финансови ползи. Обикновено дървените многоетажни сгради имат повече добавена стойност и тяхната цена на квадратен метър е по-висока от тази на сгради с други материали. Отделно в 19 европейски държави има вече такса въглеродни емисии, като тази в Швеция е €116.33 за 1 тон. Съответно при спестени 500 тона въглеродни емисии за средно висока етажна сграда, построена от дърво, вашата инвестиция трябва да получи финансово облекчение от 500 х 116.33 = 58 165 евро.

Важно е да разберем, че от нас зависи докога дървените сгради ще са по-скъпи от конвенционалното строителство, както е и при електрическите коли. В една пазарна икономика, където цените се определят на база търсене и предлагане, е много важно да подчертаем, че при ръст на търсене ще се създаде повече предлагане и така крайната обща цена за дървените сгради може да падне до ниво на конвенционалното строителство.

BREEAM и LEED дават също по-висока оценка на дървени сгради

Маркетинговите ползи са по-разпознаваеми, като те могат да бъдат както социални, така и рационални.

За „социална обвързаност" можем да говорим в контекста на корпоративната социална отговорност (CSR) като актуален маркетингов подход към потребителите. Зелените сгради и съоръжения, направени от дърво, са социалната отговорност на инвеститора/работодателя/публичния сектор. Така те могат да изградят обществено доверие и чувство за съпричастност сред своите служители/партньори. Тази социална отговорност именно към въглеродните емисии и глобалното затопляне привлича много голям брой последователи, които искат да направят по-иновативна и по-зелена своята бъдеща инвестиция.

Рационално погледнато, международно приети сертифициращи дружества за оценка на сгради като BREEAM и LEED дават също по-висока оценка на дървени сгради от тези от бетон и метал, което автоматично води до продукт с по-висока добавена стойност, което служи също за маркетингови цели.

- На Residential Forum 2022 направихте авангардна за България презентация за предимствата на употребата на дървото в това направление - какви са принципните бариери пред по-широкото му приложение?

- Тук е важно да подчертая, че няма технически бариери за изпълнение на всякакъв тип сгради и съоръжения от дървесина, в това число слагам и високи етажни сгради. Това, което могат стоманобетонът и металът, го може и дървото, разбира се, взимайки под внимание различни фактори.

Това, което възприемам като принципни бариери за България, може да се обобщи в 3 направления: финансови, предразсъдъци и нормативни.

- От финансова гледна точка по мои изчисления една нормална 5-етажна жилища сграда от дърво ще струва повече от двойно спрямо стоманобетонната. При различни хибридни решения - дърво с комбинация от бетон, оскъпяването може да падне до 30%. При такива съществени финансови разлики обикновеният инвеститор просто се отказва.

- Откъм предразсъдъци нещата са доста по-сложни. Един парадокс е обезлесяването. Много хора смятат дървените сгради за вредни за природата поради изсичането на гори, но в действителност е точно обратното. В развитите страни (Скандинавия, алпийските страни, Канада и др.) принципите на търсене и предлагане водят до допълнително залесяване на гори, за да се отговори на нуждите на пазара, което подобрява околната среда. Отделно контролираното изсичане на дървета за дървен материал за сгради е безвредно, тъй като съхраняваме въплътения CO2 вътре в самата строителна конструкция за разлика от дървения материал, използван за отопление на къща, който е вреден заради връщането на CO2 чрез горене обратно в атмосферата.

Друг предразсъдък е пожарната безопасност. Малцина знаят, че дървото е много по-добър материал от метала при пожар. По европейските норми огнеустойчивостта на конструкцията се определя с R – resistance (съпротива), където R30 значи огнеустойчивост за 30 минути. Ако дървена колона е с конструктивен размер 20х20, за да издържи и на пожар 30 минути, е достатъчно да ѝ увеличим сечението с 2 сантиметра, които да служат като щит, образувайки въглен за нужния период от 30 минути по време на пожар. При метала обаче, за да постигнем 30 минути защита, ще трябва или да го облечем в гипсокартон, или да използваме скъпоструваща набъбваща пожарна боя.

Много е важно да отбележим, че съвременните дървени конструкции се обработват така, че да са възможно най-хомогенни (да няма концентрация на чепове съгласно стандарт), с контролирана влажност (средно 12%), с покритие (срещу гризачи и др.), без да забравяме, че е хигроскопичен материал (нужда от естествена вентилация), за да гарантира при нормална експлоатация един експлоатационен живот, равен на този на конвенционалното строителство.

- От проектантска гледна точка липсват знания и know-how, които обаче може лесно да бъдат преодолени с форуми, презентации, консултации и други. По-голям проблем остава квалифицираната работна ръка на обекта и доставчиците на материали, но и това може да бъде преодоляно.

Това, което би забавило най-много широкото приложение на дървени многоетажни сгради обаче, е нормативната уредба, особено в бюрократични страни като България. От гледна точка на БДС и Еврокод 5 за изчисления на дървени конструкции проблем няма, тъй като двете норми са общоприети. Проблемът идва от наредбата за пожарна безопасност, която е остаряла и не е в крак с някои от съвременните европейски практики. Различните институции нямат ползотворен обмен на информация, но се надявам архитектите като водеща фигура в инвестиционния процес да преодолеят бариерите.

- Какви са в резюме възможностите на дървото за реализация на масивни и високоетажни сгради - като налични системи, материали и технологии?

- След застоя по време на индустриалната революция (когато стоманобетонът и металът процъфтяват) инженерните дървесни продукти изживяват своя ренесанс, като напредъкът през последните 30 години е колосален, особено след откриването на CLT в Австрия и Германия през 90-те години. В момента имаме безброй материали, системи и технологии, като догонващ момент е тяхното сертифициране.

Като строителни системи може определим три вида - паянтова, скелетна и масивна.

- Паянтовата система е добре позната сред българските проектанти и съществува от векове, както и скелетната, но след популяризиране на слепените греди/колони - glulam, скелетната система достига неизмерими възможности, сходни на металните конструкции. Новата дървена система е масивната – CLT, която е по-млада от повечето практикуващи архитекти към днешна дата. Тук е важно да подчертаем, че чисто конструктивно повечето сгради в практиката са в комбинация от няколко системи.

За пример - 5-етажна жилищна сграда може да се изпълни с всяко решение и водеща при избора ще е типологията на местния пазар. В Скандинавия, родното място на панелните блокове (не в Русия), работната ръка е много скъпа и там е удачно да се построят 5 етажа с масивна конструкция. Големите панели от дърво биват поставени с механизация за кратък период от време и сградата е готова. Същата 5-етажна сграда в България е по-рентабилно да се построи от смесен тип, взимайки елементи от скелетна и паянтова система, поради по-евтината работна ръка.

Чисто конструктивно трябва да се знае, че паянтовата и скелетната система се оразмеряват като статическа определима схема, докато масивната може да се изчисли и като статическа неопределима. В допълнение, подовете на паянтовата и скелетната система работят основно еднопосочно, докато при масивната – двупосочно. По същата логика вертикалните шайби при паянтова/скелетна система се решават посредством разпънки или Х-връзки, докато при масивната система самата CLT стена работи двупосочно като шайба.

- Разкажете ни за първия хибриден дървен блок в София, по който работите?

- Жилищната сграда е на 4 етажа и се намира в кв. "Овча купел", на ул. "Киевска" 15, едно сравнително приятно място за София със зеленина и чист въздух, ниско застрояване и добра комуникативност. Като типология сме развили 6 жилищни единици, като 3 от тях са мезонети и 3 са апартаменти. Фокусът на проекта са многото фрагментирани зелени площи и дървено-бетонова конструкция. В момента работим по техническия проект, като очакваме следващата година сградата да е готова с акт 16.

Като система решихме само подовата система да е от дървобетон, а останалата част - от стоманобетон и тухла.

Това е най-икономичното решение, което може да си позволим и същевременно да спестим най-много въглеродни емисии. С това решение постигаме и интериор, изпълнен цялостно с таван от дърво. Подовата система се състои от CLT и служи веднъж като оставащ кофраж (който с големината си спестява време за монтаж) и веднъж като композитен материал, който комбинира по най-ефективния начин различните свойства на материалите, като позиционира дървото в зоната на опън и бетона в зоната на натиск, оставайки системата с минимална армировка и бетон.

1 / 1

С този малък жилищен блок облекчаваме планетата със следното:

Спестени 40 тона СО2 от:

- 120 м3 по-малко бетон - > 120 х 0.4 = 30 тона СО2

- 20 тона по-малко армировка - > 20 х 0.5 = 10 тона СО2

Съхранени 60 тона СО2 от:

- 60 м3 дърво = 60 тона СО2

Нетно количество спестени СО2 емисии - > 60+40 = 100 тона СО2 при оскъпяване с 8% спрямо конвенционално строителство.

- Какво е развитието на този тип строителство в напредналите пазари и каква е вашата прогноза за България?

- В развитите страни дървените сгради са много ценени, защото хората са разбрали тяхната важност и полезност в дългосрочен план.

В България хората гледат на дървените сгради като проблем, не като възможност, но се надявам с моя проект и с подобни статии да постигнем осъзнатост сред по-голяма аудитория, съответно повече сгради от дърво за една по-зелена планета.

Очаквайте статията в брой 4/2022 на списание ГРАДЪТ в дигитален и печатен формат

Обратно нагоре ↑