1. Lijepljeno ili lamelirano drvo - šta sve treba da znate?

Arhitekte, građevinari i zagovornici održivosti oduševljeni su novim građevinskim materijalom za koji veruju da bi mogao znatno da smanji emisiju gasova u građevinskom sektoru, otpad, zagađenje i troškove izgradnje te stvori fizički, psihološki i estetski zdravije uređeno okruženje. Taj nov materijal je - nećete vjerovati - drvo! Drvo se koristilo za gradnju od praistorije, ali posebno nakon većih požara i drugih nesreća, postalo je jasno da drvena konstrukcija može biti opasna i nestabilna u poređenju sa materijalima kao što su beton i čelik. Međutim, nove tehnologije su ponovo postavile drvo u centar pažnje. Čitav fokus je sada na tzv. lameliranom drvetu.

Zapravo, lijepljeno ili lamelirano, građevinsko ili industrijsko drvo su razni nazivi za isti proizvod - lamele i panele koji se dobijaju lijepljenjem ili kovanjem slojeva drveta, čime se dobija građa boljih karakteristika od betona ili čelika, a pri tom i tri puta lakša od njih, a prirodni je materijal. Zahvaljujući tim osobinama lameliranim drvetom mogu da se premoste veći rasponi, pošto je vrlo stabilno i čvrsto, i što je najvažnije, negorivo je. Dakle, komadi mekog drveta - obično četinara poput bora, smreke ili jele, a ponekad i listopadnih vrsta poput breze, jasena i bukve - se lijepe ili zakivaju jedni za druge na nekoliko načina da bi se dobile što veće lamele ili paneli. Lamelirano drvo je generički pojam koji pokriva proizvode različitih veličina i funkcija, kao što su lijepljene grede, lijepljeno furnirano drvo, drvo spajano ekserima ili klinovima. Međutim, najčešći i najpoznatiji oblik lameliranog drveta, onaj koji je otvorio najviše novih arhitektonskih mogućnosti, je unakrsno lijepljeno drvo (CLT).

1.1. Unakrsno lijepljeno drvo (CLT)

Unakrsno lijepljeno drvo se pravi lijepljenjem drvenih ploča koje su izrezane i osušene u peći, pa međusobno slijepljene jedna na drugu ili poprečno, tako da su vlakna svakog sloja okrenuta pod pravim uglom u odnosu na vlakna sljedećeg sloja. Ovom vrstom slaganja moguće je stvoriti velike daske ili lamele, debljine do 1 m i dužine do 25 m. Prosječna veličina panela je nešto više od 4x10 m (trenutno je veličina panela uglavnom ograničena mogućnostima transporta, a ne proizvodnje). Tako veliki drveni paneli premašuju strukturna svojstva betona i čelika. CLT se može koristiti za izradu podova, zidova, plafona - zapravo cijelih zgrada. Norveška je nedavno izgradila najvišu drvenu konstrukciju na svjetu sa 18 spratova; drveni toranj od 80 spratova planiran je u Čikagu, SAD. Mnogi stručnjaci su oduševljeni potencijalom industrijske proizvodnje ovakvog drveta, koliko zbog njegovih arhitektonskih karakteristika, toliko i zbog smanjenja zagađenja i otpada u građevinskom sektoru.

1.2. Istorija unakrsno lijepljenog drveta

Na kratko ćemo pogledati istoriju industrijske proizvodnje drveta i vidjeti gdje se trenutno nalazi. CLT se prvi put pojavio početkom 1990-ih u Austriji, koja obiluje četinarskim šumama. Stvorio ga je istraživač Gerhard Schickhofer. I po Austriji i po Evropi uopšte, CLT se proširio 2000-ih i uglavnom se koristi u stambenoj izgradnji. Međutim, Evropljani nisu pretjerano oduševljeni drvenom skeletnom konstrukcijom koja je vrlo popularna u SAD. Mi više volimo čvršće materijale poput betona ili cigle. Očekuje se da će CLT gradnju učiniti održivijom u Evropi.

1.3. Lamelirano, odnosno, lijepljeno drvo - prednosti

1.3.1. Lijepljeno drvo je vatrotporno

Stvar je u tome što je velike, čvrste, sabijene komade drveta prilično teško zapaliti. (Pokušajte da neko vrijeme držite upaljač pod velikim balvanom.) U slučaju izbijanja požara, spoljni sloj industrijskih lamela bi se zagrijao, ali ne i upalio, što bi zaštitilo unutrašnje slojeve. To omogućava unutrašnjim slojevima da zadrže strukturnu cjelovitost čak i nekoliko sati u vrlo jakoj vatri. Zanimljiva je činjenica, koju većina ljudi ne zna, da čelik uopšte nije otporan koliko se vjeruje. Kada dostigne određenu temperaturu, postaje vrlo nestabilan i popusti, pa zgrada može da se sruši za čas. Najmodernije/najsigurnije drvene zgrade imaju čelične grede obložene masivnim drvetom.

1.3.2. Lijepljeno drvo smanjuje emisiju ugljen-dioksida

Oko 11% globalne emisije gasova s efektom staklene bašte potiče od građevinskog materijala i konstrukcija; još 28% dolazi od građevinskih radova, koji uglavnom podrazumijevaju rasipanje energije. Kako energija postaje sve čistija, građevinski materijali i konstrukcije predstavljaće sve veći faktor zagađenja. To je ono što treba da se smanji korišćenjem industrijskog drveta. Procjena ukupnog uticaja industrijskiog drveta na emisiju ugljen-dioksida tokom jednog životnog ciklusa, vrlo je složena. Moraju se uzeti u obzir najmanje tri faktora koja uključuju ugljen-dioksid.

Prvo, sam lanac snabdevanja drvetom oslobađa neke emisije gasova s efektom staklene bašte, počev od sječe šuma. Sječom se oslobađa ugljen-dioksid iz tla, a stvara se i biljni i drvni otpad koji na kraju truli i oslobađa još ugljen-dioksida, a emisiju gasova generišu i vozila i mašine potrebne za sječenje drveta te transport do pilana i strugara. Većina konvencionalnih analiza životnog ciklusa pokazuje da su zalihe drveta neutralne, pod pretpostavkom da potiču iz održivo uređenih šuma; kao što ćemo videti kasnije, ovo je vrlo rijetko tačno.

Drugo, dio ugljen-dioksida je u strukturi samog drveta, pa samim tim postaje dio objekata u koje je to drvo ugrađeno, a koji bi mogli da traju od 50 do 100 godina. Iako tačna količina zavisi od vrsta drveća, šumarske prakse, troškova prevoza i mnogih drugih faktora, jedan kubni metar CLT sadrži oko jedne tone CO2. (Kao što ćemo vidjeti, ovo zavisi od određenih pretpostavki u šumarstvu.)

Treće i najvažnije, zamjenom betona i čelika drvetom, izbjegavamo ugljen-dioksid ugrađen u ove materijale, što je nezaobilazno. Proizvodnja cementa i betona čini oko 8% globalne emisije gasova s efektom staklene bašte, više nego bilo koja pojedinačna zemlja, osim SAD i Kine. Globalna industrija gvožđa i čelika emituje dodatnih 5%. Da bi se proizvela tona betona, emituje se oko pola tone CO2; proizvodnja tone čelika proizvodi 2 tone CO2. Zahvaljujući CLT sve ove posljedice se mogu izbjeći.

Kako će se tačno ova tri efekta ugljen-dioksida nadoknaditi zavisiće od pojedinačnih slučajeva, premda istraživanja pokazuju da će za sve šume, osim za one kojima se baš loše gospodari, ukupni efekat upotrebe CLT umjesto betona i čelika biti znatno smanjenje gasova s efektom staklene bašte. Studijom iz 2014. godine u Journal of Sustainable Forestry detaljno su ispitani efekti obimne zamjene građevinskog materijala drvnim proizvodima i došlo se do sljedećeg  zaključka: „Na globalnom se nivou može dugotrajno dobijati dovoljno dodatne drvne građe uz dovoljno izgrađene infrastrukture, objekata i mostova, tako da se godišnja emisija CO2 smanji za 14 do 31%; istovremeno bi se smanjila i potrošnja betona i čelika za 12 do 19%, ako bi industrijsko, lijepljeno drvo činilo izvestan dio te gradnje." Najveći udio u smanjenju emisije CO2 nastao bi zbog „izbjegavanja prekomjerne upotrebe energije iz fosilnih goriva koja se koriste za izradu čeličnih i betonskih konstrukcija“.

1.4. Lamelirano drvo - sumnje

Arhitekte i građevinari su generalno oduševljeni industrijski proizvedenim lameliranim drvetom, kao i preduzeća i zajednice koje se bave održivošću, koliko i „zeleni“ političari i gradske vlasti koje traže načine da ubrzaju smanjenje zagađenja. To je materijal koji se može uzgajati u izobilju, stvara radna mjesta u ruralnim područjima, smanjuje građevinski otpad i troškove radne snage te usporava proizvodnju betona i čelika, što nisu mali benefiti.

Međutim, postoje neke opravdane sumnje u vezi s upotrebom industrijskog drveta, posebno u vezi s lancem snabdijevanja:

Prvo, zaštita i pravilno upravljanje šumama važan je dio borbe protiv klimatskih promijena i očuvanja živog svijeta. Netaknuti šumski eko-sistemi ne samo da emisiju ugljen-dioksida drže pod kontrolom, već i služe očuvanju eko-sistema i biljnih biotopa, staništa divljih životinja, prostora za rekreaciju i, na kraju, samu ljepotu prirode. Ekolozi su zabrinuti da šume ne bi bile dovoljno zaštićene u slučaju da potražnja za drvetom naglo poraste.

Drugo, neki ekolozi smatraju da su koristi od sekvestracije drveta kao građevinskog materijala precijenjene. Međunarodni institut za održivi razvoj objavio je prošle godine izvještaj u kojem ispituje nedostatke i slabosti u analizi životnog ciklusa građevinskog materijala, posebno drveta. Otkrili su da „postojeća LCA (procena životnog ciklusa) daje vrlo promjenljive rezultate, čak i za slične objekte“, da postoji velika regionalna varijabilnost u performansama objekata, a prije svega da LCA ima sklonost preuveličavanja važnosti „ugrađenog ugljen-dioksida“ u drvetu, zanemarujući štetne emisije u drugim delovima životnog ciklusa. Mnoge ekološke grupe pozivaju na oprez pri upotrebi industrijskog drveta. Oni tvrde da su zbog dosadašnje loše šumarske prakse, klimatske koristi precijenjene.

2. Gde se najviše koristi lijepljeno drvo?

Industrijsko lamelirano drvo u velikoj mjeri preuzima građevinska industrija. Dok se građevinski propisi mijenjaju kako bi se omogućila izgradnja viših drvenih zgrada i razgovori o klimatskim promjenama nastavljaju, mnogi vide ovo drvo kao budućnost gradnje. Inženjerski proizvodi od drveta danas nude više mogućnosti nego ikada prije, dijelom i zbog poboljšanih svojstava materijala i efikasne upotrebe prirodnih resursa, u poređenju s konvencionalnim rezanim drvetom. Rezultat je veća upotreba i manje materijalnog otpada. Evo 10 primijera upotrebe građevinskog, lijepljenog drveta:

2.1. Poslovni objekti

Izloženi drveni strukturni elementi stvaraju toplu i privlačnu atmosferu u poslovnim zgradama. Gradnja unakrsno lameliranim drvenim elementima (CLT - Cross Laminated Timber), drvetom lameliranim ekserima (NLT - Nail Laminated Timber) i drugim proizvodima od punog drveta može se kombinovati na više načina kako bi se stvorio prostor koji će moći da se mijenja kako se potrebe stanara budu mijenjale.

2.2. Studentski domovi

Pri gradnji studentskih domova (računa se da su prostori manji u odnosu na kancelarijske) drvo može biti vidljivo ili obloženo, a moguća je upotreba različitih strukturnih sistema lijepljenog drveta.

2.3. „Građevinske plombe“

U urbanim sredinama, vrlo se često jedina dostupna građevinska parcela za novogradnju nađe između postojećih zgrada. Ovo može biti vrlo zanimljiv građevinski izazov. Lamelirano drvo je odličan izbor za ovakve lokacije, jer su komponente, odnosno, građevinski moduli vrlo precizno izrađeni CNC mašinama koje imaju vrlo mala odstupanja. Takvi montažni materijali se na gradilište isporučuju pravo iz proizvodnje.

2.4. Stambene zgrade

Stanovi u vlasništvu i nekretnine za iznajmljivanje zahtijevaju nešto drugačije strukturne sisteme od kancelarija i studentskih domova. Pitanja poput akustike i vibracija u velikoj mjeri utiču na dizajn ovih objekata. U nekim slučajevima građevinsko drvo može ostati vidljivo, kako bi se stanarima omogućili zdravstveni benefiti i direktan kontakt sa prirodnim materijalima.

2.5. Službeni montažni objekti i kuće za odmor

Građevinsko drvo bez oplate je estetski privlačno i stvara toplo i udobno okruženje. Troškovi konstrukcije od lijepljenog drveta mogu biti viši od drvene skeletne gradnje, premda lamelirani drveni elementi nude opciju montažne konstrukcije, što može biti vrlo korisno na udaljenim ili terenski zahtijevnim lokacijama.

2.6. Parkovi

Drvo se često koristi i na otvorenom. Pametan izbor materijala i detalja znatno može da utiče na trajnost i postojanost drveta. Ako su zaštićene krovom, podne obloge od masivnog drveta atraktivna su alternativa prirodnim strukturama.

2.7. Učionice

Studije su pokazale da upotreba prirodnih materijala, poput drveta, u učionicama poboljšava učenje. Korišćenje lijepljenog drveta u obrazovnim institucijama stvara toplo, privlačno okruženje koje podstiče učenje.

2.8. Zatvoreni bazeni i sportska igrališta

Lijepljeno drvo se često koristi u izgradnji sportskih arena, bazena i zatvorenih vodenih parkova, jer je u stanju da premosti velike raspone i istovremeno je vizuelno privlačno. Ukrštenim lameliranim pločama mogu se pokriti veće površine s manje nosača, što takođe štedi puno vremena tokom gradnje.

2.9. Maloprodajni objekti

Trgovci su otkrili da ljudi provode više vremena u prodavnicama od drvne građe s prirodnim osvjetljenjem. Lijepljeno drvo je stoga vrlo poželjno u trgovinama.

2.10. Izgradnja na slabo nosivom terenu

Objekti od unakrsnog lameliranog drveta su znatno lakši od betonskih ili metalnih. Toga radi, na lokacijama sa slabo nosivim zemljištima, konstrukcija od lijepljenog drveta omogućava višespratnu gradnju bez prekoračenja nosivosti podova.

3. Lamelirano, lijepljeno drvo - vrste

3.1. Unakrsno lijepljeno drvo (CLT)

Kao što je već pomenuto, CLT se sastoji od slojeva drveta (obično tri, pet ili sedam) slaganih unakrsno jedan preko drugog, a zatim lijepljenih zajedno da bi se stvorili strukturni paneli, spram dimenzija, izuzetno čvrsti, stabilni i kruti. Paneli su posebno isplativi kada se koriste za gradnju višespratnica i velikih zgrada. Neki CLT arhitekti to vide kao samostalni sistem ili kao proizvod koji se može koristiti zajedno sa drugim proizvodima od drveta; takođe se može koristiti u hibridnim i kompozitnim strukturama. CLT je vrlo pogodan za podove, zidove i krovove, a zbog estetike može biti izložen i u enterijeru. CLT se mogu proizvoditi u određenim dimenzijama, a veličine panela se razlikuju u zavisnosti od proizvođača. CLT se može koristiti u svim vrstama zapaljivih struktura.

3.2. Drvo lamelirano ekserima (NLT)

NLT je napravljen od pojedinačnih drvenih dasaka ili greda naslaganih jedni uz druge i pričvršćenih ekserima ili vijcima kako bi se stvorio veći strukturni element. NLT je daleko od nove tehnologije - koristi se više od jednog vijeka - ali je u tom procesu postignut napredak. Obično se koristi za podove, nosive ploče i krovove. U zavisnosti od načina slaganja i dezena mogu se dobiti najrazličitiji strukturni i teksturalni elementi. NLT se, takođe, koristi za pravljenje okna za liftove i stepeništa u zgradama sa drvenim okvirom. Pomoću NLT mogu se stvoriti jedinstveni zakrivljeni oblici krova. Prednosti NLT uključuju upotrebu lokalno dostupnih vrsta drveta i činjenicu da specijalizovana oprema za postavljanje uglavnom nije potrebna. Vješti i sposobni tesari NLT sistem mogu napraviti na licu mjesta.

3.3. Lijepljeno drvo (glulam)

Sastoji se od pojedinačnih panela lijepljenog drveta, koji se biraju i ugrađuju prema njihovim performansama, a zatim se lijepe jakim ljepilima otpornim na vlagu. Vlakna svih slojeva treba da su paralelna dužini panela. Ljepilo koje se u ovom procesu koristi mora da je visokokvalitetno s karakteristikama kao što su čvrstina i krutost, a treba i da, zbog strukturnih ili arhitektonskih razloga, različito izgleda za različite namjene. Iako se obično koriste za izradu greda i stubova, dizajneri takođe mogu koristiti lijepljeno drvo za podne obloge ili krovove.

3.4. Drvo lamelirano klinovima (DLT)

Ugradni drveni paneli su slijedeća generacija proizvoda od punog drveta koji imaju vrlo široku primjenu u Evropi. Paneli se prave od mekog drveta i to tako što se više slojeva naslaže u sendvič i zalijepi zajedno s klinovima. Klinovi su obično od tvrdog drveta i drže svaku ploču posebno, slično kao što ekseri drže NLT ploče, pa trenje daje ploči određenu dimenzionalnu stabilnost. Među prednostima DLT je mogućnost ugradnje akustičnih traka direktno na donju površinu panela. Ovo je od pomoći arhitektama zbog zvučne izolacije, a vidljivi drveni paneli omogućavaju brojne vrste površinske obrade. Budući da interesovanje za DLT raste, pojaviće se i inovacije proizvoda, a samim tim će postajati sve dostupniji.

3.5. Strukturno kompozitno drvo (SCL)

SCL je porodica proizvoda od drveta stvorena spajanjem osušenih i slojeva furnira, drvenih vlakana ili komadića drveta ljepilom otpornim na vlagu u veće blokove materijala, koji se zatim presijeku na određene veličine.

4. Kako se gradi lijepljenim drvetom?

Kao i kod bilo kog drugog građevinskog projekta, i prilikom gradnje CLT-om dizajn objekta mora biti pravilan i tačno naznačen prije početka radova. Promjena nacrta mnogo je lakša i jeftinija od bilo kakvih promjena na gradilištu. Ipak, ako pažljivo proučite promjene i posavijetujete se s profesionalnim timom, moguće su i manje naknadne promjene u dizajnu pri gradnji s CLT-om. Budući da svaki zid ima odgovarajući tehnički crtež, u ovom slučaju je lakše unijeti promjenu dok su pojedini dijelovi zgrade još u proizvodnom pogonu.

Kada se gradi unakrsno lijepljenim drvetom, posebna finalna obloga neće biti potrebna - objekat od CLT-a može se finalno obraditi vanjskim i unutrašnjim materijalima koji se upotrebljavaju za svaki klasično građen objekat. Budući da će većina stambenih zgrada s CLT-om imati izolaciju (do 20 cm, u zavisnosti od željene vrijednosti), to treba uzeti u obzir pri biranju načina fiksiranja obloge. Najefikasnije su lagane obloge (poput tankoslojnog maltera, cementnih ploča) koje se mogu pričvrstiti direktno na CLT pomoću ankera ili letvi.

Imajte u vidu da će biti potrebno angažovanje i drugih specijalizovanih izvođača za podne i zidne obloge u objektu i druge zanatske radove (mašinske instalacije, elektroinstalacije), baš kao i pri klasičnoj gradnji. Kao i kod svih metoda fabričke proizvodnje, i u slučaju gradnje unakrsno lijepljenim drvetom, mora se osigurati odgovarajući pristup gradilištu za kamione i autodizalice kojima će se isporučivati pojedinačni elementi objekta i slagati na njihovim mjestima.

4.1. Koliko košta gradnja lijepljenim drvetom?

Ovde je teško dati tačnu procijenu za izgradnju CLT-om - mnogo zavisi od dizajna - ali se može očekivati da se za kuću izgrađenu CLT-om plati između 200 i 400 EUR/m2 bruto unutrašnje površine.

Takođe se moraju uzeti u obzir troškovi transporta - za prosječnu kuću je potrebno oko 40-50 m3 CLT, što odgovara jednom punom tovaru. Imajte na umu da početni troškovi mogu izgledati visoki, ali uštedjećete na brzini, u poređenju s nekim drugim načinima gradnje. Građevinska preduzeća koja se bave CLT gradnjom moći će da daju tačnu ponudu za izvođenje radova na osnovu datih planova. Ponuda obično uključuje projektovanje, isporuku i gradnju objekta od CLT-a. Međutim, ponude uglavnom ne uključuju sve ostale građevinske i zanatske radove potrebne za dovršavanje kuće.