Czy drewno jest materiałem budowlanym przyszłości?

Od Lego Engineering Club do inżyniera budownictwa

Przede wszystkim chcielibyśmy krótko przedstawić naszego gościa. Vadim jest inżynierem konstrukcyjnym odpowiedzialnym za miejskie konstrukcje drewniane oraz projektantem, specjalizującym się w profilaktyce przeciwpożarowej. Właśnie to poczucie tworzenia czegoś teoretycznie, a następnie przekształcania tego w rzeczywistość, wywarło na nim pewną fascynację, już jako dziecko. Zamiłowanie do budynków z klocków Lego zwiększyło jego zainteresowanie architekturą, dlatego studiował inżynierię lądową.
Podczas studiów szybko zauważył, że często w tym zakresie stosowane są starsze metody nauczania. Slajdy fotowoltaiczne układane na projektorach, dalece przestarzałe w tamtym czasie. Wszyscy znamy tych wyjątkowych profesorów, przed którymi nawet pandemia nie mogła wyłączyć ich ukochanych przeźroczy. I z uśmiechem przyznajemy: To prawdopodobnie nigdy się nie zmieni. Ale co z drewnem jako materiałem budowlanym? Czy i tutaj wszystko pozostaje takie samo?

Vadim odkrył swoją miłość do konstrukcji drewnianych podczas studiów magisterskich. Jednocześnie w centrum jego zainteresowań znalazł się temat zrównoważonego budownictwa. Jego aktualny obszar działalności jest mieszany. Trochę marketingu, trochę inżynierii konstrukcyjnej, porady i ochrona przeciwpożarowa. Jaki jest najlepszy sposób na stworzenie konstrukcji dla projektu klienta'? Na co należy zwrócić uwagę podczas późniejszego planowania? Ponadto planowanie i zatwierdzanie wdrożenia – dość obszerne, jak nam się wydaje!

Mocne strony naturalnego surowca w budownictwie

Miejskie budownictwo drewniane wyraźnie pokazuje swoją największą siłę, jeśli chodzi o globalne ocieplenie. Jak możemy zredukować emisję CO₂ ? Jako zrównoważony materiał nadaje się do tego drewno, ponieważ do ich wytworzenia potrzebne są ogromne ilości energii i surowców. Z drugiej strony, drewno może odrosnąć, chociaż w ograniczonym zakresie.

Naturalnym wrogiem drewna jest? Oczywiście pożar! Jednak konstrukcje drewniane radzą sobie lepiej, niż mogłoby się wydawać. Ponieważ prędkość zwęglania jest bardzo łatwa do określenia. Ułatwia to wdrożenie środków ochrony przeciwpożarowej , dzięki czemu drewno jest bardzo bezpiecznym materiałem budowlanym.

Pod względem wytrzymałości drewno w ogóle nie musi się chować. W przypadku paneli drewnianych,' wszystko zależy od włókien. Jak przebiega włókno i gdzie jest przyłożone obciążenie? Drewno pod kątem prostym do słojów szybko uplastycznia się. Jeżeli jednak obciążenia działają równolegle do włókien, włókna wykazują pełną wytrzymałość. Innowacyjne materiały drewnopochodne, takie jak na przykład BauBuche, osiągają wytrzymałość porównywalną z wytrzymałością betonu średnio- i wysokowytrzymałościowego. Fascynujące, prawda?

Budynek w winnicy z drewna klejonego krzyżowo

Obecnie prawie każdy nowy budynek to klasyczna konstrukcja masywna lub żelbetowa. Z kolei domy jednorodzinne w większości są murowane. Czy cena konstrukcji drewnianych odgrywa tutaj rolę? Vadim cofa się nieco w tym temacie, ponieważ w rzeczywistości nie jest tak łatwo odpowiedzieć.

Wszystko zależy od sposobu pracy z materiałem. Dużym plusem jest prefabrykacja materiału w halach fabrycznych. Niezależnie od tego, czy chodzi o drewno lite, drewno klejone warstwowo, drewno klejone krzyżowo czy panele drewniane – planowanie wstępne jest często nieco bardziej złożone, ale sam proces budowy jest znacznie krótszy. Właściciel budynku może znacznie wcześniej wykorzystać swój budynek, a tym samym wygenerować większy dochód z jego wynajmu. W tym przypadku opinie są podzielone. Jedni twierdzą,'że jest taka sama, a inni,'o pięć do dziesięciu procent droższe. Inni twierdzą, że jest' jeszcze taniej. Zasadniczo jednak liczy się ogólny widok. Vadim sam zakłada, że w przyszłości konstrukcje drewniane mogą być nieco droższe niż konwencjonalne konstrukcje żelbetowe.

Konstrukcje drewniane w Niemczech

Ale dlaczego w Niemczech nadal stosuje się tak mało drewna do budowy? Vadim uważa, że wynika to z faktu, że drewno jest stosunkowo młodym materiałem. Przynajmniej taką, jaką znamy dzisiaj. Na przykład w przypadku budynków wielokondygnacyjnych z drewna klejonego krzyżowo brakuje również wartości empirycznych. Przede wszystkim brakuje specjalistycznej wiedzy, ponieważ istnieje pewna niechęć do wykorzystania starego „nowego” materiału drewnianego. Wiedza ta nie jest tu jeszcze zbyt powszechna.

Chociaż drewno jest już dotowane przez państwo jako materiał budowlany, zawsze byłoby pożądane więcej, zwłaszcza w związku z problemem klimatycznym. Obecnie istnieje wiele programów dedykowanych do prefabrykacji konstrukcji drewnianych i, na przykład, wykorzystania drewna jako materiału w dziedzinie robotyki.

Mit o konstrukcjach drewnianych i ognioodporności: Jak bezpieczne jest drewno?

Wróćmy'do najsłynniejszego mitu. Oparzenia drewnem; którego nie można od razu odrzucić. Podczas studiów możesz nauczyć się: W porównaniu z innymi materiałami, takimi jak stal, w rzeczywistości drewno jest znacznie lepsze pod względem ochrony przeciwpożarowej. Vadim wyjaśnia dlaczego.

• "Jest taki obraz. Niestety nie mogę go ponownie znaleźć. Była taka spalona konstrukcja. Zobaczyłeś całkowicie zwęgloną drewnianą belkę, a na niej była stalowa belka, która była do niej przymocowana jak spaghetti. Myślę, że to całkiem dobrze wyjaśnia."

W wyniku wypalania na powierzchni tworzy się warstwa ochronna, która zapobiega dalszemu wypalaniu się. Drewno wnikające do wnętrza budynku potrzebuje dużo ciepła i czasu. Pod względem ochrony przeciwpożarowej budynek drewniany jest po prostu znacznie bezpieczniejszy niż budynek stalowy, ponieważ można dokładnie obliczyć, co się dzieje i kiedy materiał ulega uszkodzeniu. Aby chronić drewno, pomocne jest zastosowanie okładziny, np. płyt Promat lub specjalnej powłoki.

Ochrona przeciwpożarowa

Co z naszymi lasami: czy jest wystarczająco dużo drewna?

Tak, przynajmniej jeśli weźmie się pod uwagę nasze rodzime lasy. W Niemczech co sekundę przyrasta około metra sześciennego drewna. Vadim wyjaśnia nam, że wysokie ceny drewna niekoniecznie są związane z faktem, że sami zużywamy zbyt dużo drewna. Duża część pozyskiwanego drewna jest eksportowana za granicę. Istnieje duże zapotrzebowanie na nie w Chinach i USA. Oczywiście najlepiej byłoby, gdybyśmy mogli przetwarzać i wykorzystywać nasze drewno bezpośrednio na miejscu. Czasami eksport jest tak duży, że konieczne jest ponowne sprowadzenie drewna do projektów budowlanych w kraju - to zdecydowanie paradoks. Należy temu pilnie przeciwdziałać.

Konstrukcja drewniana w badaniach naukowych

W XXI wieku ponownie pojawił się temat zrównoważonego rozwoju. Ludzie chcą żyć bardziej świadomie, co staje się coraz bardziej widoczne w branży budowlanej. Drewno jako sprawdzony surowiec, który jest z nami od tysięcy lat, jest idealne.
Obecnie prowadzone są badania nad zwiększeniem wykorzystania drewna. Elementy z drewna klejonego krzyżowo, a także z drewna klejonego warstwowo, wymagają kleju, aby utrzymać się ze sobą - i to wcale. Niestety, to zdecydowanie zniechęca do zrównoważonego rozwoju. Ale jest nadzieja. Vadim opowiada o kleju na bazie ligniny. Jest to element pozyskiwany z drewna. Badania są nadal w powijakach, ale są to wyraźna oznaka innowacyjności.

Przyszłość konstrukcji

Vadim ma już odpowiedzi na nasze pytanie, gdzie widzi przyszłość budownictwa. Jest głęboko przekonany, że robotyka i sztuczna inteligencja zwyciężą. Jest to również zaletą w przypadku prefabrykacji elementów - nie tylko tych wykonanych z drewna. Widzi duży potencjał w konstrukcjach hybrydowych. Mówiąc o „budynku na planie koła”, mówi on, że jest to rozwiązanie szczególnie przyszłościowe. Stosuje się tu termin „ cradle-to-cradle ”, oznaczający gospodarkę surowcową o obiegu zamkniętym. Wiele z nich należy ponownie wykorzystać, a nie po prostu wyrzucić. Drewno jest ścinane, z którego powstaje dom, który w najlepszym przypadku powinien zostać zwrócony ziemią w postaci próchnicy.

Vadim pracuje obecnie nad bezklejowym litym drewnem. Dzięki zastosowaniu trwałego kleju, materiał ten emitowałby jeszcze mniej zanieczyszczeń - jest to optymalne rozwiązanie dla tego, co można zbudować w sposób zrównoważony. Brzmi nieźle, prawda? Zalety BIM wiążą się również z cyfryzacją.

Vadim, jaki jest Twój ulubiony budynek?

• „Dla mnie, jako berlińczyka, jest to'bez wątpienia wieża telewizyjna. To'nie jest zrobione z drewna, ale'jest symbolicznie w moim sercu."

Wieża telewizyjna w Berlinie

Inżynier zajmujący się klasycznym drewnem wybiera klasyczną konstrukcję betonową jako ulubioną. My'również tego nie mieliśmy, ale'jest to coś, co sprawia, że nasz gość jest tak sympatyczny.

Dziękuję, Vadim! Fajnie, że tam byłeś.