CLT ve stavebnictví by NEXT Institute

CLT TECHNOLOGIE VYUŽITÍ VE STAVEBNICTVÍ V ČR Hodnotící studie NEXT Institute

foto: Brock Commons student residence, Vancouver, Kanada / zdroj:engineering.com

Klient: Ministerstovo zemědělství Odbor koncepcí a ekonomiky lesního hospodářství Těšnov 65/17 Nové Město 110 00 Praha 1

Vypracoval: NEXT Institute z.s www.nextinstitute.eu Vojtěch Lekeš MSc. Tomáš Kozelský MSc. ing. arch. Viktor Odstrčilík

OBSAH

1 ÚVOD: 1.1 O dokumentu ...................4 1.2 NEXT Institute ...................5 2 TECHNOLOGIE: ...................7 2.1 Konstrukční masivní dřevo ...................7 2.2 Kompozitní materiály na bázi dřeva ...................8 2.3 CLT technologie 2.4 Výhody CLT technologie .................10 3 DŘEVOSTAVBY V ZAHRANIČÍ A ČR: .................13 3.1 ČR .................15 3.2 Švédsko .................16 3.2.1 Podpora dřevostaveb .................18 3.2.4 Důsledky strategické podpory dřeva 4 ZÁVĚR: .................19 Zhodnocení, Přenositelnost, Další postup TECHNICKÁ PŘÍLOHA: CLT konstrukce - dodatek ke kapitole 2.3 LCA analýza - dodatek ke kapitole 3.2.1 Hodnocení realizované budovy Zdroje a seznam použité literatury

.................21 .................22 .................24 .................27 .................31

1. ÚVOD 1.2 O DOKUMENTU

Hodnotící studie vznikla ze společné iniciativy Ministerstva zemědělství a NEXT Institute jako podklad pro zhodnocení současné situace a určení možných postupů pro zvýšení využití nových kompozitních materiálů na bázi dřeva ve stavebnictví v ČR. DŮVODY VZNIKU STUDIE Podnětem pro vznik studie byl současný trend ve stavebnictví v EU, který využívá moderních technologií dřevostaveb k výstavbě ekologicky šetrných budov a v důsledku tím přispívá k rozvoji udržitelného lesního a dřevozpracujícího sektoru. Státy EU se stejně jako řada dalších zemí zavázaly v rámci COP 21 snížit produkci skleníkových plynů s cílem omezit globální oteplení do r. 2100 v porovnání s předindustriální érou o 2°C Stavební průmysl (budovy) spotřebovávají 40% energie a podílí se na 36% celkových emisí CO2. Pokud by se podařilo snížit emise v tomto odvětví, byl by to výrazný krok k naplnění závazku COP 21. Na snížení emisí by mělo výrazný dopad použití ekologických materiálů s nízkým uhlíkovým účtem. Vhodným příkladem je právě masivní dřevo. Technologický pokrok posledních let dokázal uvést na trh výrobky z dřevěných kompozitů, které svou odolností a statickými možnostmi umožňují široké uplatnění i u několikapatrových budov. V rámci EU se mezi nejpokročilejší státy ve využívání kompozitních dřevostaveb řadí Švýcarsko, Finsko, Švédsko, Norsko nebo UK, kde postupně roste podíl dřevostaveb i u větších budov než rodinných domů. V České republice se tento trend projevuje poměrně pomalu a v omezené míře. Tato studie by měla pomoci identifikovat vybrané aspekty, které by umožnili širší a dynamičtější rozvoj zmíněných technologií. pozn.: COP 21 (Conference of Parties) - Klimatická dohoda z Paříže z r. 2015, která zavazuje smluvní země ke snížení emisí skleníkových plynů (zejména CO2) s cílem omezit globální oteplení do r. 2100 v porovnání s předindustriální érou o 2°C (členské státy musí pokračovat v úsilí omezit oteplení o max 1,5°C) Dohoda se stala právně závaznou 4. listopadu 2016, očekává se, že plné platnosti nabyde r. 2020. CÍL Cílem studie je monitoring současné situace v ČR a identifikace trendů v zahraničí, jejich vyhodnocení a možnost přenositelnosti do ČR. Studie blíže popisuje technologii dřevěných kompozitů a jejich aplikaci ve stavebním průmyslu. STRUKTURA Studie má tyto části: • Představuje technologie dřevostaveb a jejich výhody, soustředí se zejména na CLT (křížem lepené dřevo) • Analyzuje situaci v ČR • Analyzuje situaci na nejpokročilejších trzích v EU - konkrétně ve Švédsku • Vyhodnocuje přenositelnost a využití konkrétních opatření v rámci ČR VYUŽITELNOST Studie přináší konkrétní příklady z praxe ze zahraničí a navrhuje i možnosti jejich implementace v ČR. V důsledku by tak měla přispět k lepšímu pochopení vzájemných souvislostí a potřeby procesních změn, které povedou k dynamickým změnám, které umožní ČR držet krok s vývojem na nejvyspělejších trzích EU. ŘEŠITEL Dokument zpracoval NEXT Institute z.s. Jedná se o platformu aplikovaného výzkumu v architektuře a urbanismu. Její zástupci využili při zpracování studie zkušenosti z praxe jak v ČR, tak ze zahraničí.

1.2 NEXT INSTITUTE

AGENDA NEXT Institute je nezávislou platformou aplikovaného výzkumu v architektuře a urbanismu. Výzkumné aktivity vznikají jako reakce na současné socio-urbánní fenomény. Veškeré výzkumné projekty vedou cíleně k přímé aplikaci a to přes fázi tzv. funkčních prototypů. NEXT Institute tvoří pomocí dialogu síť profesionálů a spolupracujících institucí, které mají ambice propojit lokální prostředí s mezinárodní scénou. PARTNEŘI • Czech Globe - Ústav výzkumu globální změny Akademie Věd ČR • AdMaS - výzkumný institut VUT v Brně • Město Brno • Velvyslanectví Švédska v ČR VÝZKUM V současné době je veden výzkum ve 4 laboratořích, které se přímo zabývají udržitelným rozvojem v architektuře a urbanismu: 1. Adaptive Re-Use Zkoumá propojení architektonických a ekonomických modelů, které by pomohly transformovat hibernující budovy v městském prostředí v nové elementy urbánního rozvoje. 2. Climate Architecture Výzkum je zaměřen na dopady změny klimatu na urbánní oblasti. Součástí výzkumu je klasifikace rizik a zranitelnosti specifických oblastí za použití klimatických scénářů a dat z reálných měření. 3. Urban Dynamics Analyzuje strategie a mechanismy městské mobility. Hlavním specifikem výstupů vycházejících z této laboratoře je interdisciplinární spolupráce na několika úrovních. 4. Timbertecture Laboratoř se zabývá využitelností CLT technologie v architektuře a její vliv na zvýšení efektivity výstavby v ČR. Více o našem výzkumu na nextinstitute.eu issuu.com/nextinstitute

BSKYB Believe in Better Building, Londýn, Velká Británie Konstrukční systém budovy je založen na nosnících glulam v kombinaci s CLT panely, které zajišťují prostorovou stabilitu. Developer: Mace Návrh: ARUP Associates BSKYB Believe in Better Building zdroj obr.: http://www.bkstructures.co.uk/

2. TECHNOLOGIE 2.1 KONSTRUKČNÍ MASIVNÍ DŘEVO

KVH - Konstruktionsvollholz Konstrukční masivní hranoly, které se dají zubovitým spojem nastavit až do délky 16m. Pro lepší tvarovou stálost a ochranu před škůdci jsou předem vysušeny (na vlhkost 15%) a mají sražené hrany. Využívají se pro nosné (trámkové) konstrukce dřevostaveb a střešní kostrukce (krovy). Vyrábí se také v pohledových variantách (označení Si, NSi-nepohledové). Konstruční masivní dřevo má limity co se týče velikosti profilů (max 220-240 mm) a případné vady jako jsou suky nebo praskliny vzniklé sesycháním.

2.2 KOMPOZITNÍ MATERIÁLY NA BÁZI DŘEVA Pro potřeby větších rozponů, efektivního využití materiálů a vyšší pevnosti se ve stavebním průmyslu využívá kompozitních materiálů na bázi dřeva. Ty také umožňují využití rychle rostoucího dřeva k výrobě vysoce kvalitních a přesných výrobků. Níže uvedené materiály se používají pro velké rozpony (příp. jako plošné prvky), jsou odolné proti kroucení a praskání a proti např. ocelovým konstrukcím dokážou poměrně dlouho odolávat kolapsu vlivem požáru. Mezi nejrozšířenější typy patří: 1. Glulam - Glued laminated timber/ BSH - Brettschichtholz Vyráběno lepením vysušených smrkových lamel s převážně rovnoběžnou orientací vláken, které se délkově nastavují. Uplatňuje se při výrobě přímých i zakřivených vazníků s velkými rozpony (až 50 m). 2. LVL - Laminated veneer lumber Tvoří jej lepené dřevěné dýhy o tloušťce cca 3 mm. Výsledný produkt se vyznačuje tvarovou stálostí a pevností. Dýhy jsou většinou lepeny podélně, v případě finského výrobku Kerto se uplatňuje i příčné lepení. 3. Parallam / PSL - Parallel Strand Lumber Pásky dýh (šířka 13 mm) se lepí a lisují do kompaktních bloků (paralelně ke směru vláken). Vyrábí se z jedle nebo kanadské jižní borovice. 4. LSL - Laminated strand lumber Vyrábí se lepením a formováním velkých třísek (délka až 30 cm). Je levnější varianta k vrstvenému dřevu. 5. DeltaStrand / TSL - Triangular Strand Lumber Vyráběno paralelním lepením trojúhelníkových částí, které jsou délky cca 1 m a délkově napojeny přesahem. Pro výrobu TSL se dají využít dřeviny s vyšší hustotou jako je např. buk nebo javor. 4. CLT - Cross Laminated Timber Jedná se o plošné prvky vyráběné lepením křížem 3 a více vrstev dřevěných lamel. CLT je moderní technologie lepeného masivního dřeva, která má proti jiným materiálům řadu předností a díky výrobě panelů umožňuje široké a efektivní využití ve stavebnictví.

2.3 CLT TECHNOLOGIE

Studie se blíže věnuje CLT technologii, která se rozšířila v řade zemích EU a stojí za současnými pokročilými trendy několikapatrových dřevostaveb. VÝROBA CLT CLT se vyrábí křížovým vrstvením masivních dřevěných latí spojených polyuretanovým lepidlem, které neobsahuje formaldehyd. Podíl lepidel na celkovém objemu produktu je pod 1%. Dřevo je většinou smrkové a je vysušeno na 12% podíl vlhkosti. V současnosti většina CLT výrobků (až 90%) pochází z Evropy, mezi největší exportéry se řadí Rakousko (€ 148mil), Německo (€ 113mil), nebo Švédsko (€14mil). Produkce CLT konstantně roste a mezi lety 2010-2014 se zvýšila ze € 150 mil na € 280 mil. HISTORIE První testy materiálu proběhly v r. 1996 v Rakousku. Výroba velkoformátových lepených panelů byla poprvé uvedena společností KLH Massivholz v r. 1999, která otevřela první výrobní závod v Evropě. Výroba CLT byla důležitým impulsem pro stavebnictví, protože nový materiál představoval ekologickou a plně obnovitelnou alternativu ke konvenčním technologiím (zdivo, beton) ve výstavbě několikapatrových budov. Od r. 2005 je CLT považován za standartní stavební materiál a poptávka po výrobcích prudce roste. mezi nejvýzamější výrobce patří: KLH Massivholz – www.klh.at Stora Enso – www.storaenso.com BinderHolz Group – www.binderholz.com FinnForest / MetsaWood – www.metsawood.com Mayr-Melnhof Kaufmann – www.mm-kaufmann.com PRODUKTY Nejběžnějším produktem jsou stěnové a stropní panely, které se vyrábí v tloušťkách 60 - 320 mm, šířkách až 2950 mm a délkách mezi 8 m až 16 m. Velikost panelu je většinou ovlivněna přepravní kapacitou. Panely se dělí podle počtu vrstev (3,5,7 - 8 vrstev) a orientace vrstvení. STATIKA Vrstvení podélných a příčných lamel dodává výrobkům z CLT velmi dobré statické vlastnosti. Panely z CLT se vyznačují tuhostí a vysokou únosností (přenos svislé i vodorovné zátěže). Aplikace umožňuje různé druhy konstrukcí, včetně konzol. V zahraničí jsou běžné stavby až o deseti patrech, nejvyšší stavba z CLT současnosti má 14 podlaží (Bergen, Norsko). V současnosti je ve výstavbě 18-ti patrový bytový dům v kanadském Vancouveru (využívá ke stabilizaci betonová jádra). PROTIPOŽÁRNÍ OCHRANA Panely z CLT prokázaly při testech vysokou požární odolnost a poměrně předvídatelé chování. Na povrchu panelů se při požáru vytvoří zuhelnatěná vrstva. Ta se vyznačuje vysokou permeabilitou a nízkou hustotou, díky čemu se chová jako tepelná izolace a v důsledku zabraňuje dalšímu hoření a kolapsu konstrukce. Testy prokázaly, že i při poškození vnějších vrstev jsou schopny vnitřní vrstvy zajistit stabilitu konstrukce. Pro další zvýšení požární odolnosti se mohou panely kombinovat s dalšími materiály, např. sádrovláknité desky apod. ŽIVOTNOST Materiál je na trhu cca 20let, celková životnost je prozatím pouze odhadovaná. Při zachování správného postupu výstavby a ochranou před vlhkostí uvádí většina výrobců životnost řádově ve stovkách let.

VYUŽITÍ VE STAVEBNICTVÍ Výše popsané kvality jsou důležitým faktorem pro široké možnosti využití CLT ve stavebnictví. Panely se dají použít pro nosné i nenosné stěny, stropy i konstrukci střechy. Panely jsou založeny na vysokém stupni prefabrikace a jsou z výroby přesně uzpůsobeny požadavkům budoucí stavby. Po dovozu na staveniště se okamžitě montují, odpadá tak potřeba skladování. Přesná prefabrikace značně urychluje stavební proces, výstavba může být dvakrát rychlejší než u konvenčních staveb. Panely mají kompaktní rozměry a nízkou hmotnost a tím pádem šetří náklady na přepravu. Využití CLT ve stavebním průmyslu přináší celou řadu výhod (statických, environmentálních i ekonomických), kterým se blíže věnuje následující kapitola. LIMITY CLT není vhodné pro použití do vlhkého prostředí, základy a konstrukce podzemních podlaží jsou i u CLT budov provedeny z betonu. Při posuzování dopadu na životní prostředí se většinou podzemní konstrukce do výpočtu nezahrnují. VÝZKUM V současné době probíhá výzkum nových molekulárních lepidel (např. XYLAN), která by umožnila výstavbu výškových budov z masivního dřeva. pozn: Londýnské studio PLP architects zpracovává projekt na CLT stavbu s celkovou výškou 300 m. POŽADAVKY General Product Safety and Liability Produkty uvedené na trh EU musí splnit směrnici General Product Safety and Liability (Obecné požadavky na bezpečnost výrobků). ETA (European Technical Assessment) V případě, že nejsou k dispozici harmonizované evropské normy, vydává se tzv. ETA - Evropské technické schválení. Dokládá informace o vlastnostech stavebního prvku.

CE marking Dřevěné produkty používané ve stavebnictví v rámci EU mají povinnost být označeny CE znakem. Toto značení zajišťuje, že produkty odpovídají požadavkům na mechanickou odolnost, stabilitu, požární bezpečnost, hygienu a životní prostředí.

2.4 VÝHODY CLT TECHNOLOGIE

DŘEVO VÁŽE CO2 Stromy spotřebovávají při svém růstu procesem fotosyntézy CO2. Metr krychlový masivního dřeva váže ekvivalent jedné tuny oxidu uhličitého. Při stavbě vícepatrového bytového domu ve švédském Sundbyberg byl environmentální přínos CLT vyjádřen následovně: Množství CO2 vázaného ve dřevě - 1 600 t CO2 Emise spojené s výstavbou + 600 t CO2 Uhlíková stopa konstrukce z CLT - 1 000 t CO2 Uhlíková stopa konstrukce z betonu

+1 200 t CO2

1t CO2

1m3

DŘEVOSTAVBA JE MÉNĚ HLUČNÁ Masivní dřevo v kombinaci s izolací omezuje vedení zvuku. Zároveň je méně hlučná také výstavba, kdy není nutné používat tolik techniky jako u konvenčních technologií. Procesy úpravy, řezání, spojování apod. jsou u dřeva méně hlučné. DŘEVO JE VELMI LEHKÝ MATERIÁL Dům z CLT je při srovnatelné velikosti téměř o polovinu lehčí než dům z betonu. Tyto stavby jsou vhodné do podmínek se složitými základovými poměry, příp. nádstavby stávající infrastruktury (metro stanice, apod.) Přeprava prefabrikovaných dílů je vysoce efektivní. Jedno nákladní auto může přepravit až 5x více stavebního materiálu (CLT v porovnání s betonem). DŘEVOSTAVBY SNIŽUJÍ RIZIKO SBS Syndrom nezdravých budov (Sick Building Syndrome - SBS) je onemocnění způsobené pobytem v nezdravém prostředí uvnitř budov. Nejčastěji je způsoben špatnou výměnou vzduchu, vlhkostí, vznikem plísní nebo uvolňováním škodlivin z materiálů a vnitřního vybavení (formaldehyd, apod.). Dřevostavby z CLT nezahrnují tzv. mokré procesy, dřevo je předem vysušeno na 12% vlhkost a neobsahuje škodliviny a snižují tak rizika potenciálního vzniku SBS. OBNOVITELNÝ MATERIÁL Většina států EU má udržitelné lesní hospodářství s vyšším celkovým běžným přírůstem než roční těžbou. V rámci ČR se vytěží cca 16,16 mil m3 a ročně přiroste 17,8 mil m3. Množství dřeva potřebného na výstavbu osmipatrového bytového domu tedy naroste v českých lesích každých cca 7 minut. Dřevo je jedním z mála stavebních materiálů, který je plně obnovitelný. Odpad při výrobě, se dá dále využít jako biomasa pro výrobu energií. Podobně se dá využít i materiál po skončení životnosti budovy. ENERGETICKÁ EFEKTIVITA Energetická náročnost výroby produktů z CLT je řádově nižší než u konvenčních materiálů (beton, zdivo, ocel, hliník, apod.) Masivní dřevo má také lepší izolační vlastnosti než zdivo nebo beton, ve výsledku je tak pro dosažení tepelného odporu konstrukce potřeba menší vrstva přidané tepelné izolace. Díky prefabrikaci za pomocí CNC lze dosádnout velmi přesných spojů, které přispívají k celkové těsnosti budovy a tím i k menším tepelným ztrátám. CLT dřevostavby nemají problém dosáhnout pasivního, příp. i aktivního standartu (viz. Aktivní bytový dům - Brofästet, str. 17)

DŘEVO JAKO EFEKTIVNÍ SUROVINA CLT využívá ve své konstrukci tenkých lamel, které by se samostatně nedaly použít jako konstrukční prvky. To má zásadní vliv na snížení výrobního odpadu. Technologie výroby dále minimalizuje vznik stavebního odpadu, panely jsou většinou vyráběny na míru pro potřeby konkrétního projektu. pozn. Trámková sbíjená konstrukce je zpravidla méně náročná na množství materiálu než panely CLT. Efektivita CLT se projevuje hlavně u vyšších staveb, pro jejich účely byla vyvinuta. STAVBA DOMU JE AŽ O 1/2 ČASU RYCHLEJŠÍ Zkušenosti z praxe dokazují, že dřevostavby z masivních CLT panelů jsou díky vysokému stupni prefabrikace rychlejší na výstavbu, a to až o polovinu času oproti konvenčním stavbám. Částečně je to dáno absencí mokrých procesů, které stavbu časově protahují (pokračovat se může až materiál, např. beton, nabyde potřebné pevnosti). Stavbu také urychluje modifikace panelů umožňující tzv. konstrukci in-time, kdy se po dodání na stavbu prvek okamžitě montuje (není nutné skladování).

Bytový dům CLT realizace: 8 - 9 týdnů montáž nosné konstrukce do 1 týdne

Rodinný dům CLT realizace: 1-2 týdny montáž konstrukce: 1 den

Pro konstrukce, které nejde realizovat za 1 den se používá vertikálně posuvného zastřešení, které chrání stavbu před nepříznivým počasím Bytový dům - beton realizace při běžných technologiích min. 1 rok (ref. je ze Švédska, kde se používají prefabrikované betonové panely)

SOUČASNÝ STAV ZÁSOB DŘEVA V ČR ČR je 12. nejlesnatějším státem v Evropě. V zásobě dřeva na 1 hektar lesa jsme s 259,6 m3/ha na 4. místě a v ročním přírůstu dřeva na hektar na 6. místě pomyslných evropských tabulek. celkový roční přírůst roční těžba zásoba dřeva/ha podíl dřevostaveb

17,8 mil m3 16,16 mil m3 259,6 m3/ha 13,35% v segmentu RD (Německo 15%, Rakousko cca 30%, Švédsko 90%)

zdroj: Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky v roce 2015

zdroj obr.: pexels.com

3. DŘEVOSTAVBY V ZAHRANIČÍ A ČR

DŘEVOSTAVBY V ČR A EU V této kapitole studie srovnává situaci v ČR s pokročilými státy EU. Mezi nejpokročilejší evropské trhy, které využívají výhod masivních dřevostaveb patří Rakousko, Švýcarsko, Německo, Finsko, Norsko nebo Švédsko. V kapitole 3.2 se dokument podrobně zabývá situací ve Švédsku, které zaznamenalo velmi rychlý nástup a implementaci technologie CLT i přes řadu legislativních překážek (zejména požární normy).

3.1 ČESKÁ REPUBLIKA DŘEVOZPRACUJÍCÍ PRŮMYSL Dřevozpracující průmysl v ČR je na poměrně vysoké úrovni, kdy je schopen konkurovat na trzích v EU. Maxima dosáhl v době před krizí, v roce 2006 dosáhly tržby 95 mld korun ( 3,6 mld EUR), v dalších letech měly tržby kolísavou tendenci. V r. 2013 byly na úrovni 76 mld korun. Stále je však velkou nevýhodou jeho nedostatečná kapacita. ČR patří mezi největší vývozce dřeva v poměru na obyvatele, ale z velké míry je to dáno vývozem nezpracovaného surového dřeva. Také struktura průmyslu není optimální a je ovlivněna významnými zahraničními investory. VYUŽITÍ DŘEVA VE STAVEBNICTVÍ ČR nevyužívá dostatečně dřevo a výrobky ze dřeva ve stavebním průmyslu. Jednoduché dřevostavby se sbíjené trámkové konstrukce se pomalu prosazují v segmentu např. nízkoenergetických rodinných domů. Ve stejném oblasti se začínají také prosazovat CLT výrobky. Širšímu využití CLT (např. u větších staveb) brání zejména posouzení požární bezpečnosti. POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍ ŘEŠENÍ Požární bezpečnost v ČR upravují normy ČSN EN 13501-1 a ČSN 73 0802 – Požární bezpečnost staveb (Nevýrobní objekty) a navazující ČSN 73 0833 – Požární bezpečnost staveb (Budovy pro bydlení a ubytování). Na rozdíl od evropské klasifikace požadují normy ČSN třídění částí konstrukce podle charakteristiky hořlavosti. Výrobky z masivního dřeva (i kompozity) v tomto případě většinou spadají do kategorie D. Pro vylepšení této charakteristiky je nutné masivní a jiné dřevěné kompozity obkládat dalšími materiály, např. cementovláknitými nebo sádrovláknitými deskami (kategorie B, spec. výrobky až kategorie A1) Maximální výška dřevostaveb V důsledku posouzení požární bezpečnosti budov lze stavět dřevostavby do maximální výšky požárního úseku h ≤ 12 m. V praxi to znamená nejvýše 5 nadzemních podlaží, při návrhu vertikálních komunikací jako uzavřené chráněné únikové cesty (CHÚC). CHÚC musí být realizována z konstrukcí typu DP1, musí být zajištěno větrání a protipožárním provedení všech požárních otvorů. Další podmínkou je trvale volný prostor v rámci chráněné únikové cesty a východ na volné prostranství, které tvoří samostatný požární úsek. Podrobnější informace o požárním posouzení dřevostaveb v ČR viz. Technická příloha, strana 22 - 23

Sala Backe Sala Backe leží v centrální části Uppsaly, regionálního centra nedaleko Stockholmu. Projekt je výsledek nového typu soutěže, které se účastní architektonicko-developerské týmy. Během soutěže se hodnotí kvalita projektu a další kritéria stanovená zadavatelem, kdy např. cena je pouze jedním z nich. Bytové domy v projektu Sala Backe mají celkem 6 nadzemních podlaží. Udržitelnost budov z masivního dřeva doplňují technologie a zeleň v jejím parteru, která je navržena s ohledem na co nejširší škálu ekosystémových služeb. architekt: Kjellander-Sjöberg arkitekter developer: Genova Property Group celková plocha: 9 800 m2, celkem 80 bytových jednotek zdroj: Kjellander-Sjöberg arkitekter

3.2 ŠVÉDSKO

SOUČASNÝ STAV TRHU Švédsko má rozlohu cca 450 tis km2, téměř 70% území je pokryto lesy, převážně jehličnatými. Ročně se vytěží 90 mil m3, roční přírůst je 120 mil m3. Za posledních sto let se zásoby dřeva téměř zdvojnásobily na současných 3 mld m3. Švédsko je třetím největším vývozcem papírů, celulózy a řeziva na světě. Export dosahuje 170 mld SEK (17,6 mld EUR), Těžba dřeva zaměstnává až 70 000 lidí, dřevozpracující průmysl dalších 175 000 (r. 2015). DŘEVOZPRACUJÍCÍ PRŮMYSL Dřevozpracující průmysl se většinou nachází v regionech, které se potýkají s odlivem obyvatel. Více dřeva, které se využije v dalších odvětvích přispívá k vytváření nových pracovních pozic a rozvoji těžby i dřevozpracujícího sektoru. Jedna pozice v těžebním průmyslu produkuje až 5 tis m3 dřeva, které dále generuje 1,2 pracovní pozice v pilařském odvětví. Výrobky, které se dále zpracovávají a používají mohou v důsledku vytvořit až 15 pozic v dřevozpracujícím průmyslu. VYUŽITÍ DŘEVA VE STAVEBNICTVÍ Roční produkce dosahuje cca 30 000 bytů, kdy polovina z nich jsou rodinné domy a polovina bytové domy. Celkově u rodinných domů dosahuje podíl dřevostaveb 90% u bytových je to 15% - 20% (do r. 1995 to bylo 0%) Švédský stavební průmysl vyprodukuje ročně 10 mil tun emisí CO2. To je stejné množství jako veškerá automobilová doprava. Pro využití dřeva ve stavebnictví hovoří proto environmentální aspekt, kdy je velký zájem na snížení celkových emisí ve stavebním průmyslu. POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍ ŘEŠENÍ V r. 1995 byl zrušen zákaz realizovat dřevostavby vyšší než 2 nadzemní podlaží, který byl v platnosti více než 100 let. V r. 2012 byly vydány nové požární předpisy, které zohledňují užitné vlastnosti dřevostaveb. Obsahují následující požadavky na konstrukce: 1 až 2-podlažní objekty musí splnit požární odolnost R 30 nejvýše 4-podlažní objekty musí splnit požární odolnost R 60 5 až 8 podlažní objekty musí splnit požární odolnost R 60 pro vodorovné konstrukce a R 90 pro svislé konstrukce Vyšší budovy se navrhují analyticky a musí obsahovat sprinklery. Je možné realizovat budovy i s dřevěnou fasádou, ale za předpokladu zabezpečení svislého šíření plamene. PODPORA DŘEVOSTAVEB NA VLÁDNÍ ÚROVNI Vláda švédského království si nechala zpracovat materiál MER TRÄ I BYGGANDET (z r. 2004), které má doporučit vhodný postup k podpoře využití dřeva ve stavebním průmyslu. Dokument hodnotí jednotlivé sektory průmyslu a stanovuje 6 oblastí podpory ( Vzdělání, Výzkum, Trh, Normy, Regiony, Živ. prostředí) i způsoby podpory. Jedním z cílů je zvýšení využití dřeva u bytových domů z 10% v r. 2004 na 30% do následujících 15 let. PODPORA DŘEVOSTAVEB NA MUNICIPÁLNÍ ÚROVNI Řada municipalit se snaží pomocí CLT dřevostaveb reagovat na akutní nedostatek bytů a požadavky na snížení emisí stavebního průmyslu. Podpora masivního dřeva se objevuje ve strategických a akčních plánech. VÄXJÖ DEN MODERNA TRÄSTADEN (Växjö moderní město dřevostaveb) Vlastní strategie, ve které obec Växjö reaguje na národní dokument a představuje jeho prosazování na regionální úrovni. Město má ambice stát se nezávislým na fosilních palivech do r. 2030 cíl: do r. 2020 bude 50% všech nových budov v okresu Växjö dřevostaveb (v.r 2015 to bylo 44%) Další efektivní možností podpory je např. specifikace kritérií v zadání veřejných zakázek. V roce 2014 byla vyhlášena ve Stockholmu veřejná developersko-architektonická soutěž na návrh aktivního bytového domu. Hlavními hodnotícími kritérii soutěže byla energetická efektivita, udržitelnost a architektonická forma. Konstrukce soutěžních staveb byla hodnocena metodou LCA, která posuzuje celkovou energetickou náročnost a dopad na klima. Kritéria soutěže splnilo nejlépe masivní dřevo (v tomto případě CLT panely).

3.2.1 PODPORA DŘEVOSTAVEB

VEŘEJNÁ SOUTĚŽ JAKO PODPORA DŘEVOSTAVEB Jako vhodná forma podpory širšího využití dřevostaveb je níže rozpracováno zadaní architektonicko-developerské soutěže na parcelu Brofästet ve čtvrti Royal Seaport ve Stockholmu. Předmětem soutěže byl návrh dvou budov bytových domů v aktivním standartu (generují více energie než spotřebují). ZAMĚŘENÍ SOUTĚŽE Cílem soutěže bylo vytvořit průlomový projekt, který jde dál než běžné stavby a tím přispět k inovaci v oblasti životního prostředí a výstavby bytů. Soutěž zahrnovala dvě oblasti, energie/životní prostředí a architekturu. Obě oblasti měly v posuzovaní stejnou důležitost. Zvítězil projekt, který získal v souhrnu nejvíce bodů a který splnil obecné podmínky kvalifikace do soutěže. TYP SOUTĚŽE Soutěž byla určena pro spojené týmy developerů a architektů. Tento formát měl zajistit vysokou kvalitu projektů a jejich okamžitou realizaci. Stavební parcela byla v majetku města a měla předem připravený regulační plán, který musely soutěžní týmy respektovat. Vítězný tým získal práva na odkoupení stavební plochy a pokračování v projektové dokumentaci. Soutěž proběhla v r. 2014, stavba obou budov začala r. 2016 a r. 2019 bude dokončena. LOKALITA Royal Seaport (RS) je jednou z největších rozvojových oblastí ve Stockholmu, která nabídne po dokončení celkem 12 000 nových bytů a 35 000 pracovních míst. Tato čtvrť, která se nachází mezi centrem města a zelení bude po dokončení živou a vitální částí východního Stockholmu. RS bude vybudován jako eko-město splňující nejnáročnější světové standarty. Development je naplánován na několik etap s dobou realizace mezi lety 2010 a 2022. RS byla vybrána jako jedna z 18 projektů na světě pro svoje zaměření na zmírnění dopadu změny klimatu. (Clinton Climate Initiative for Positive Development). pozn: Město Stockholm formuluje svůj postoj k problematice Aktivních domů ve své dlouhodobém cíli `Cesta k aktivním domům` ve svém nařízení z 11.10.2010, program životního prostředí ,část 6.2.6, Avseende miljökraven för Norra Djurgårdsstaden. POSUZOVANÉ OBLASTI A BODOVÝ SYSTÉM 1. Kvalifikace Celková hodnota přiváděné energie musela být menší než celková hodnota vyprodukované energie. Produkce energií byla možná pouze z obnovitelných zdrojů (sluneční, větrná, vodní) posouzení:

Dosahuje aktivního standartu = kvalifikuje se Nedosahuje aktivního standartu = diskvalifikuje se

2. Potřeba tepla na vytápění posouzení: Nejnižší hodnota dostala max. počet bodů, ostatní návrhy si rozdělily body 1 až 5 podle pořadí hodnot potřeby tepla na vytápění. 3. LCA / materiály (LCA je podrobněji představena v Technické příloze, str. 24 - 29) posouzení: Energetická náročnost materiálů Potenciál globálního oteplování (posuzovalo se ekvivalentní množství CO2 způsobeného produk cí materiálů) omezení:

Posuzoval se pouze materiál nosné konstrukce a obálka budovy (fasáda+střecha)

4. Architektonický návrh Každý návrh posoudila odborná komise sestavená městem Stockholm pod vedením městského architekta. Soutěžní návrh musel obsahovat dokumentaci podle specializovaného dodatku: `Podmínky soutěže pro architektonický návrh` ZÁVĚREČNÉ POSOUZENÍ, VÍTĚZ Kvalifikace: dosažení aktivního standartu Body: LCA: 20% z 1 až 6, max. počet bodů = 1,2 vytápění: 80% z 1 až 6, max. počet bodů = 4,8 Architektura: 100% z 1 až 6, max. počet bodů = 6 Celkem:

max. počet bodů = 12

V soutěži zvítězil návrh studia Dinell Johansson a developera Stockholmshem. Projekt se skládá z 2 budov, které nabídnou 43 bytů. Konstrukce je založena na CLT panelech a dům využívá solární panely, tepelná čerpadla, recyklaci odpadní vody a další technologie.

obr 3. Vítězný projekt: Aktivní bytové domy Brofästet - dřevostavby z CLT

3.2.2. DŮSLEDKY STRATEGICKÉ PODPORY DŘEVA

DŮSLEDKY STRATEGICKÉ PODPORY DŘEVA • Švédsko se stalo jednou z nejpokročilejších zemí ve zpracování a využívání dřeva • Objem exportu nenarůstá, ale příjem z exportu narostl o 50% (hlavně díky změně poměru vývozu surového řeziva a hotových výrobků) • 7 - 9 tis nových pracovních míst v dřevozpracujícím průmyslu, 2 tis. v sektoru dřevostaveb ZVÝŠENÍ PODÍLU DŘEVOSTAVEB BYTOVÝCH DOMŮ Ve Švédsku bránila stará požární norma realizaci vyšších dřevostaveb než 2 nadzemní podlaží do r. 1995. Mezi lety 1995 a 2012 narostl objem několikapatrových dřevostaveb z 0% na 15-20% z celkového podílu. V r. 2015 bylo rozestavěno celkem 2322 bytů s konstrukcí z masivního dřeva, což byl nárůst proti r. 2014 o 37%. Tento rychlý nárůst také ukazuje, že i přes mírně vyšší náklady na výstavbu pomocí nové technologie (CLT), se stává systém masivních dřevostaveb stále více konkurenceschopným. PROJEKTY MĚTSTSKÝCH ČTVRTÍ V současnosti je v projektové fázi několik stavebních záměrů, které navrhují dřevostavby nejen v rozsahu jedné budovy, ale na úrovni celých měststkých bloků a čtvrtí. Příklady projektů Frostaliden, Skövde Trummens Strand, Växjö Sala Backe, Uppsala

rozsah projektu 189 bytů z CLT 150 bytů z CLT 80 bytů

realizace 2019 2018/2019 2018/2019

ODHADOVANÝ VÝVOJ DO R. 2025 Podle demografických studií bude vlivem nárůstu populace a stěhování z venkova do měst potřeba vystavět 710 000 nových bytů mezi lety 2016-2025. Z hlediska globální změny klimatu je cíl EU snížení emisí CO2 o 43% mezi lety 2005 a 2030. Švédsko se zavázalo k ještě ambicióznějšímu plánu snížení o 58% pro stejné období. Při plánované výstavbě konvenčními technologiemi by došlo k výraznému nárůstu emisí a nepodařilo by se naplnit stanovené cíle. Je proto nutné snížit emise z procesu výstavby. Pokud by výrazně narostl podíl dřevostaveb bylo možné naplnit oba cíle současně (produkci nových bytů i snížení emisí). Zároveň by rozvoj dřevozpracujícího průmyslu podpořil rozvoj venkova a vlivem vysokého stupně prefabrikace by se podíl pracovní síly ze stavebnictví mohl přenést do procesu výroby.

4. ZÁVĚR

ZHODNOCENÍ Příklady ze Švédska ukazují jakým způsobem může municipalita/stát zajistit podporu udržitelné výstavby. Tato podpora však reagovala poměrně pozdě na situaci na trhu a řada budov z CLT byla již realizována na vlastní rizika/ náklady developerských společností. Příklad ze Sundbyberg demonstruje, že při výrazné převaze betonových producentů a dodavatelů na trhu je CLT technologie nákladnější. V prostředí bytové výstavby, kde je za nejdůležitější aspekt developerské soutěže považována cena (zisk) je poměrně složité implementovat novou technologii, která přes je i přes výrazné kvality a pozitivní vliv na životní prostředí nákladnější. Je tedy vhodné např. do kvalitativních kritérií veřejných zakázek tyto aspekty promítnout viz. soutěž na aktivní dům Brofästet. PŘEKÁŽKY UPLATNĚNÍ V ČR Hlavní překážkou širšího uplatnění několikapatrových dřevostaveb z CLT se jeví zejména posouzení požární bezpečnosti. Z těchto podmínek vyplývá to, co se reálně na poli dřevostaveb a budov z CLT panelů staví - rodinné domy, které musí využívat další materiály jako obklady, ty zhoršují celkovou stopu jak z hlediska ekologičnosti těchto materiálů, zvyšují cenu větším množstvím úkonů při realizaci a zatěžují prostředí transporty a prodlevami na stavbě. Z urbanistického hlediska budovy nemohou být koncentrovány, vznikají rozvolněná území s velkými odstupy, což zvyšuje nároky na infrastrukturu. I výzkumné projekty (jako například AIR House studentů a pedagogů z ČVUT) se zaměřují na rodinné bydlení, které pro masivnější rozvoj technologie CLT staveb nejsou dostatečné. PŘENOSITELNOST Několikapatrové dřevostavby z CLT se dají realizovat v omezené míře také v ČRr. Je nutné zvážit omezující faktory požárního posouzení podle ČSN a jejich adaptace na současné trendy ve výstavbě moderních dřevostaveb. Způsob podpory ekologických staveb pomocí kvalitativních kritérií veřejných zakázek je poměrně dobře přenositelný i do prostředí ČR. LCA analýza je obsažena v následujících normách: ČSN EN ISO 14040:2006 Environmentální management - Posuzování živ. cyklu - Zásady a osnova ČSN EN ISO 14044:2006 Environmentální management - Posuzování živ. - Požadavky a směrnice ČSN ISO/TR 14047:2005 Environmentální management - Posuzování živ. cyklu - Příklady aplikace ISO 14042 ČSN P ISO TS 14048:2003 Environmentální management - Posuzování živ. cyklu - Formát dokumentace údajů Lze ji tedy použít pro výpočet dopadu životního cyklu staveb i v ČR. Pro správný výpočet je důležitá adekvátní databáze materiálů nejlépe v podobě přehledné inventarizační tabulky. DALŠÍ KROKY Jako navazující aktivity na tuto studii navrhujeme zvýšení informovanosti o problematice masivních dřevostaveb a jejich environmentálních přínosů. Materiál CLT je širší veřejnosti (i části odborné veřejnosti) stále poměrně neznámý. Příklady ze zahraničí dokazují, že největší dopad na informovanost má realizace a následná propagace kvalitních budov. Proto by tedy bylo vhodné navázat na studii pilotním projektem, který by zapojil široké spektrum stakeholderů a navrhl projekt bytového domu z CLT, který bude kompletně posouzen pomocí LCA analýzy.

Montáž bytového domu ve švédském Skellefteå. Pro větší konstrukce, které mají dobu realizace delší než jeden den se používá vertikálně posuvné zastřešení jako ochrana před deštěm. zdroj obr.: www.svenkttra.se

Foto: Patrick Degerman.

TECHNICKÁ PŘÍLOHA CLT KONSTRUKCE - dodatek ke kapitole 2.3

CLT panely mají vysokou tvarovou stálost, jsou lehké a velmi pružné. Tyto vlastnosti jim umožňují široké využití v různých částech konstrukčního systému. Panely se dají využít ke konstrukci kompletního nosného systému i obálky budovy, pouze základy a další podzemní konstrukce se realizují z betonu. Prefabrikace u CLT systému dosahuje až 80% a výrazně tak mění poměr mezi množstvím práce na staveništi a ve výrobě. STAVEBNÍ SYSTÉM Stěny: Vedle únosnosti a stability mají CLT panely vysokou požární odolnost a dobré zvukově i tepelně izolační vlastnosti. Jedná se o difuzně otevřený materiál, což snižuje riziko tvorby plísní. Dobrá tuhost materiálu umožňuje flexibilní návrh a umístění otvorů pro okna a dveře budovy. Pro zvýšení požární odolnosti se používá dodatečných obkladů z nehořlavých materiálů Strop: Technologie výroby umožňuje vyrábět prvky pro široké rozpony, které zajišťují prostorou variabilitu budovy. Střecha: CLT panely zajišťují únosnost a také prostorovou tuhost celého objektu. Není tedy potřeba dalšího dodatečného vyztužení. Na střešní panely navazuje vrstva tepelné izolace a střešní krytiny. Vybrané příklady skladby konstrukcí založených na systému CLT:

150

331

380

Obvodová nosná stěna 120mm CLT + tepelná izolace + obklad

Vnitřní příčka 120mm CLT + obklad

Stropní konstrukce 221mm CLT + skladba podlahy + izolace

Požární ododlnost: R 90 U ~0,15 W/(m 2K)

Požární ododlnost: R 90 Akustická izolace: R`w=38dB

Požární ododlnost: R 60 Akustická izolace: R`w=48dB Akustická izolace: L n,w =60 dB max. rozpon 6m

LCA ANALÝZA - dodatek ke kapitole 3.2.1

PŘEDSTAVENÍ LCA Life Cycle Assessment je komplexní systém hodnocení, který je schopen vyjádřit dopad na životní prostředí z celého životního cyklu výrobku. Zahrnuje proces získání surovin, dopravu, výrobu/prefabrikaci, dopravu na staveniště, montáž i demontáž/recyklaci. LCA má několik fází: 1. Definice cílů a rozsahu - LCA je poměrně náročná na čas a množství vstupních dat. Pro specifikaci výpočtu je nutné stanovit důvod, předmět a cíl studie a přesné hranice zkoumaného systému. 2. LCI (Life Cycle Inventory) - Inventarizační analýza - specifikuje vstupní a výstupní údaje. LCI je sumarizována inventarizační tabulkou, která uvádí spotřebované suroviny a vypouštěné emise. 3. Hodnocení dopadů životního cyklu - vychází z výstupů LCI a hodnotí dopady. kategorie dopadů: změna klimatu, poškození atmosferického ozonu, acidifikace, nutrifikace, lidské zdraví - toxicita, ekotoxicita 4. Interpretace životního cyklu -shrnuje výstupy LCA analýzy, formuluje hlavní zjištění a navrhuje doporučení ke změnám, které budou znamenat snížení zátěže na životní prostředí. POSOUZENÍ BUDOV POMOCÍ LCA Ve stavebním průmyslu byl dříve rozšířen zjednodušený poměr vynaložených energií, kdy 15% připadalo na stavbu a 85% na provoz budovy. Tento poměr přestal platit při výstavbě energeticky úsporných budov. U pasivní budovy připadá větší podíl energií na výstavbu, je proto nutné hodnotit celý proces a nejen energetickou bilanci provozu. Vhodnou metodikou je LCA analýza, která posuzuje celkový životní cyklus budovy. Posouzení budov probíhá pomocí zjednodušené LCA analýzy. Fáze životního cyklu budovy zahrnuté do výpočtu představuje následující tabulka.

Stavbební proces

Odpad

Druhotný materiál

Transport

Demontáž

Renovace

Výměna

Opravy

Údržba

Provoz

Konstrukce a instalace

Výrobky

Doprava

Doprava na staveniště

Stavba

Produkce Těžba surovin

Závěrečná fáze

Provoz

Provozní energie Provoz. spotřeba vody tab. 4 fáze životního cyklu budov

Stavební průmysl je v EU zodpovědný za cca 30% emisí CO2, spotřebovává 40% energie a produkuje 40% odpadu. reakce na oheň Charakteristika LCA představuje nástroj jak efektivně hodnotit celý proces výstavby a identifikovat potřebné faktory pro snížení EN 13501-1 dopadu hořlavosti stavebního průmyslu na životní prostředí.

Nehořlavé Nesnadno hořlavé Těžce hořlavé Středně hořlavé 22

Lehce hořlavé

HODNOCENÍ SOUTĚŽE BROFÄSTET Cílem soutěže byla podpora udržitelné výstavby, bez toho aby byl zvýhodněn jeden konkrétní materiál nebo výrobek. Pro tyto účely bylo využito metody LCA, konkrétně její zjednodušené verze, která je vhodnější pro posouzení budov. Výpočet se vztahuje jen na materiály použité při výstavbě, tzn. vstupní materiály a jejich odpady vyprodukované během procesu výstavby. Emisní data byla zjištěna pomocí inventarizační tabulky ve formátu MS Excel, která zahrnuje emise z výroby, dopravy i montáže. Tato emisní data byla přebrána z odpovídajícího publikovaného výzkumu. Emisní data v modelu jsou tabulkového charakteru pro jednotlivé kategorie materiálů. Kalkulace byly omezeny na nosnou konstrukci domu a vnější obálku budovy (fasáda, střecha). Podzemní podlaží a základy nebyly ve výpočtu zahrnuty. V soutěži byly zkoumány tyto dvě kategorie: 1. Svázaná energie - množství energie potřebné k produkci materiálu (celý životní cyklus) 2. Potenciál globálního oteplování (ekvivalent CO2) - vyjadřuje veškeré emise vyprodukované během celého životního cyklu výrobku, které přispívají ke změně klimatu. Zahrnuje také další skleníkové plyny, které jsou přepočteny na ekvivalent CO2. Data, která nejsou zahrnuta v analýze: - Výrobní stroje - Případná budoucí demolice a recyklace/další použití materiálů (z důvodu předpokladu trvanlivé konstrukce - 100 až 200 let je složité modelovat budoucí recyklaci). Pro potřeby výpočtu byla referenční doba životnosti materiálů počítána na 50 let. Vstupní data soutěže • řez budovou, který znázorňuje nosnou konstrukci a veškeré skladby • vyplněná inventarizační tabulka s množstvím použitého materiálu v kg • předpokládané trasy dopravy (podle dodavatelů) • výsledek výpočtu v tabulkové formě kde je znázorněna svázaná energie a potenciál globálního oteplování celkově a na m2 plochy posuzované konstrukce Hodnocení Na základě nejnižší hodnoty přiloženého Excel dokumentu byly ohodnoceny nejlepší výsledky v pořadí 6 - 1 bod

STRANDPARKEN, Sundbyberg, ŠVÉDSKO Celkem čtyři osmipatrové bytové domy v městě Sundbyberg nedaleko Stockholmu jsou v realizaci od r. 2012. Jedná se o nejvyšší bytové dřevostavby ve Švédsku. Developerem projektu je společnost Folkhem, která změnila své portfolio a staví pouze dřevostavby, téměř výhradně za použití CLT technologie. Realizace jednoho bytového domu trvala 8 měsíců a byla tak více než 2x rychlejší proti konvenčním technologiím. Bytový dům: 31 bytových jednotek 8 nadzemních podlaží - CLT konstrukce částečně zapuštěný suterén - prefabrikovaný beton fasáda a střecha - cedrový šindel zdroj tepla - dálkové vytápění Energetická náročnost: 65kWh/m2Atemp Architekt: Wingårdh architects Developer: Folkhem foto: archello.com

LCA - HODNOCENÍ REALIZOVANÉ BUDOVY

Následující studie představuje výsledky LCA analýzy již realizované osmipatrové budovy Strandparken s masivní CLT konstrukcí a dřevěným pláštěm. Budova není navržena v aktivním standartu, její energetická náročnost (potřeba tepla na vytápění a ohřev TUV) je 65kWh/m2Atemp. Studie vzikla za spolupráce KTH (Královský technologický institut) a IVL (Institut životního prostředí). plné znění: IVL rapport B2260 METODIKA Metodika použitá ve výpočtu vychází z norem EN15804 a EN 15978 Pro přehlednost LCA je nutné upřesnit, které fáze životního cyklu budovy zahrnuje (tab. 5). Studie podrobněji rozpracovává dopad stavebního procesu na životní prostředí (A1-A5) a v jeho návaznosti také provozní energie (B6). Studie nezahrnuje kategorii opravy(B3) a renovace (B5), které nejsou brány v potaz v ref. době 50 let. Provozní spotřeba vody (B7) a dopad na životní prostředí při její úpravě není běžně zahrnován do současných výpočtů budov A - Stavbební proces

B - Provoz

C Závěrečná fáze

C4 - Odpad

C3 - Druhotný materiál

C2 - Transport

C1 - Demontáž

B5 - Renovace

B4 - Výměna

B3 - Opravy

B2 - Údržba

B1 - Provoz

A5 - konstrukce a instalace

A4 - doprava na staveniště

A3 - Výrobky

A2 - Doprava

A1 - Těžba surovin

A1 - A3 Produkce A4 - A5 Stavba

B6 - Provozní energie B7 - Provoz. spotřeba vody tab. 5 fáze životního cyklu budov VÝSLEDEK Stavební proces (A) je vyčíslen na 265kg CO2e/m2Atemp, což je 38% z celkového životního cyklu budovy. Do této hodnoty nejsou započteny zemní práce, které byly vyčísleny na 24kg CO2e/m2Atemp.

1200

1000

8% 6%

A1-A3 A4 A5 A1-A5

Produkce materiálů Doprava na staveniště Konstrukce a instalace Zemní práce, opěrné zdi, přesun hmot

graf 6: dopad stavebního procesu budovy (A1-A5) na životní prostředí

78%

Je to především produkce materiálů (A1-A3), která ovlivňuje velikost dopadu stavebního procesu na životní prostředí. Doprava na staveniště (A4) a konstrukce budovy (A5) mají mnohem menší vliv na velikost celkového dopadu.

Materiály: 800 Z použitých materiálů mají největší dopad konstrukce z prefabrikovaného betonu, téměř 22% podíl z celkového B6má CLT podíl pouze 8% z celkového dopadu. dopadu fáze A1-A3. Ve srovnání s betonem 700

2Atemp

600 500 400

B6 25

Provozní fáze (B) bytového domu Strandparken má značný vliv na klima hlavně z důvodu částečného využití 1200 odhad: do r. 2030 bude produkce centrálního tepla fosilních paliv k produkci provozní energie a elektřiny. (oficiální obsahovat fosilní složku, zejména ze spalování odpadů). Pří výpočtu, který by zahrnoval minimální objem fosilních paliv, by stavební proces znamenal 62% z celkového vlivu na změnu klimatu (při ref. době 50 let). 1000

Celkový vliv budovy na změnu klimatu je 700kg CO2e/m2Atemp pro referenční dobu 50 let. 800

1200

700 600

800

700

kg CO2/m2Atemp

500 400

B2 - B4 A1 - A5

300

B2 - B4 A1 - A5

200

600

C1 - C4 B6 B2, B4 A1 - A5

kg CO2/m2Atemp

1000

500

400 Závěrečná fáze Provozní energieB2 (bez el. dom.) - B4 300 Údržba A1 - A5 Stavba (bez zem. prací) 200 100 0

100 0 B2 - B4 A1 - A5

A1 - A5

50 let

100 let

C1 - C4 B6 B2, B4 A1 - A5

A1 - A5

50 let

100 let

Závěrečná fáze Provozní energie (bez elektřiny dom.) Údržba Stavba (bez zemních prací)

graf 7: Vliv na změnu klimatu (kg CO2e/m2Atemp) rozdělený podle fází životního cyklu. Referenční doba je 50 a 100 C1 - C4 Závěrečná let. Energetická náročnost je fáze 65kWh/m2Atemp bez započtení elektřiny domácností. B6

Provozní energie (bez elektřiny dom.)

B2, B4 Údržba pozn: A1 - A5 Stavba (bez zemních prací) Fáze B1 (patří do ní např. karbonatace betonu) byla vyčíslena, ale pro nízkou hodnotu v kontextu výpočtu se nezobrazuje v grafu.

Pro potřeby výpočtu je nutné stanovit referenční dobu. V této studii byla stanovena základní hodnota na 50 let, ovšem pro potřeby srovnání byla vypočtena také pro 100 let. Delší referenční doba dává smysl z hlediska předpokládané dlouhé životnosti budov, během ní se ale dá předpokládat různá úroveň přestavby, která je obtížně modelovatelná. Delší referenční doba tedy slouží hlavně pro teoretické srovnání. Z tohoto důvodu se v praxi nejčastěji používá doba 50 - 60 let.

1200

MATERIÁLOVÉ SROVNÁNÍ Studie dále obsahuje materiálové srovnání mezi bytovým domem Strandparken z masivního CLT dřeva a bytovým 1000 domem Blå Jungfrun, který má konstrukci z prefabrikovaného betonu. Bytový dům Blå Jungfrun má nižší energetickou náročnost (55 kWh /m2Atemp.), je realizován bez garáží a suterénu. Studie předpokládá, že budova Strandparken by se mohla 800 dostat do stejného energetického standardu bez doB6 datečných emisí. Pokud by byla postavena bez garáží a suterénu, pak by byl celkový vliv stavebního procesu na 700 2Atemp). klima 161 kg CO2e/m2Atemp (ve srovnání s 265kg CO2e/m

kg CO2/m2Atemp

600 Zjednodušené srovnání staveb z různých konstrukčních materiálů ukazuje, že vliv stavebního procesu při použití B6 CLT je téměř poloviční ve srovnání s použitím betonu.

800 700

kg CO2/m2Atemp

300

B6 100

500

400 Závěrečná fáze B6 Provozní energie (bez el. dom.) 300 Údržba Stavba (bez zem. prací) 200 B2 - B4

B2 - B4

A1 - A5

100 0

400 B2 - B4 A1 - A5

B2 - B4 A1 - A5

200

600

C1 - C4 B6 B2, B4 A1 - A5

500

A1 - A5 Strandparken konstrukce: CLT

A1 - A5

50 let

100 let

C1 - C4 Závěrečná fáze B6 Provozní energie (bez elektřiny dom.) C1 - C4 Závěrečná fáze B2, B4 Údržba B6 Provozní energie (bez el. dom.) A1 - A5 Stavba (bez zemních prací) B2, B4 Údržba A1 - A5 Stavba (bez zem. prací)

Blå Jungfrun konstrukce: beton

graf 8: Vliv na změnu klimatu (kg CO2e/m2Atemp) v porovnání dvou materiálových řešení konstrukce. Předpokladem je stejná energetická náročnost a forma budovy. ZÁVĚR Výsledky studie ukazují, že stavba, údržba a demolice budovy Strandparken reprezentují 40 až 50% celkového vlivu na klima v referenčním období 50 let (viz graf 3). Srovnání betonových a CLT konstrukcí obdobných staveb ukazuje, že konstrukce z masivního dřeva mají mnohem menší dopad na životní prostředí než konstrukce z betonu. Ze studie vyplývá, že při návrhu i stavbě nových budov je velmi důležité optimalizovat výběr materiálů a stavebních procesů z hlediska dopadu na změny klimatu i nároků na energie.

V současnosti nejvyšší bytový dům založený na konstrukci CLT je s výškou 52,8m projekt TREET v Bergenu v Norsku. zdroj obr.: estav.cz, Ole Herbrand Kleppe, BOB

SEZNAM ZDROJŮ A POUŽITÉ LITERATURY CZE • Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky v roce 2015, Ministerstvo zemědělství • Materiál pro jednání plenární schůze RHSD 2. února 2015 Dřevozpracující a lesní průmysl v ČR • Fermacell: Navrhování a provádění dřevostaveb - Komplexní řešení pro konstrukce na bázi dřeva, 2015 • Možnosti většího uplatnění dřevěných vícepodlažních budov v porovnání se zděnými vícepodlažními budovami, UCEEB - 2017 • Hodnocení životního cyklu budov, Ing. Martin Vonka, Ph.D., ČVUT - Fakulta stavební, 2011 • Materiály na bázi dřeva, Martin Bohm, Jan Riesner, Jan Bomba, ČZU - Fakulta lesnická, 2012 SWE • Mer trä i byggandet (Underlag för en nationell strategi att främja användning av trä i byggandet) Ds 2004:1 • Handbok för beställare och projektörer av ervånings bostadshus i trä • Detaljplan för Brofästet, del av Norra Djurgårdsstaden i stadsdelen Hjorthagen, Dp 2011-16149-54 • Markanvisningstävling Plusenergihus inom Norra Djurgårdsstaden etapp Brofästet • Miljö- och hållbarhetskrav vid markanvisningstävling i Brofästet • Utvärderingskriterier för LCA 1 - Brofästet (2014-04-07) • Forskningsrapport LIU–IEI–RR–17/00263–SE, Industriellt byggande i trä - nuläge och prognos mot 2025, Staffan Brege, Tomas Nord, Lars Stehn, 2017 • Byggandets kllimatpåverkan för ett flerbostadshus med ytterväg och stomme av korslimmat trä - kvarteret Strandparken, IVL Miljöinstitutet, Mathias Larsson, Martin Erlandsson, Tove Malmqvist, Johnny Kellner, 2016 • TMF i siffrör, Statistik om den svenska trä och möbelindustrin, 2017 • fastighetstidningen.se/trahus/ ostatní • Cross Laminated Timber - Taking wood buildings to the next level / By Layne Evans / 2013 • Stora Enso, www.clt.info • www.trabyggnadskansliet.se

Honotící studie

CLT TECHNOLOGIE VYUŽITÍ VE STAVEBNICTVÍ V ČR