NOWOCZESNE MODUŁOWE BUDOWNICTWO DREWNIANE – PRZYKŁAD ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU

W ostatnich latach na rynku budowlanym obserwujemy znaczny wzrost zainteresowania modułowymi budynkami drewnianymi. Branża ta, pomimo że wciąż ma znikomy udział w całkowitej powierzchni mieszkań oraz pomieszczeń biurowych oddawanych do użytku, jest w fazie intensywnego rozwoju. Jakie są przyczyny tego trendu? Czy projektanci oraz inwestorzy planujący budowę powinni rozważyć wybór drewna jako budulca, a prefabrykowaną technologię modułową jako optymalną alternatywę dla swojej inwestycji?

Czym są prefabrykowane modułowe budynki drewniane?

Budynki modułowe powstają z elementów prefabrykowanych, przygotowywanych na hali produkcyjnej, które dostarczane są bezpośrednio na plac budowy. Tam następuje ich połączenie w jedną stabilną konstrukcję. Elementy modułowe są przytwierdzane do wcześniej wylanej płyty fundamentowej, do której na kolejnym etapie kotwione są poszczególne moduły ścienne. Całość kondygnacji zamyka się drewnianą płytą stropową (jeśli budynek posiada więcej niż jedną kondygnację) bądź więźbą dachową.

Obecnie w technologii szkieletowej mogą być wznoszone budynki dwukondygnacyjne, ale producenci zapewne będą dążyć do pokonania tego ograniczenia. Wszystkie dostarczone moduły są ze sobą zespajane za pomocą metalowych łączników (stalowych wkrętów i złączy), tworząc w ten sposób zamkniętą, nośną konstrukcję, na której opierany jest strop lub konstrukcja dachu.

Jak zbudowany jest pojedynczy moduł?

Wszystkie elementy nośne budynków modułowych muszą być właściwie zaizolowane. Zabezpiecza to z jednej strony konstrukcję przed zawilgoceniem, z drugiej zaś pozwala uzyskać niski współczynnik przenikania ciepła dla przegród zewnętrznych. Mówiąc wprost – chroni to budynek przed stratami ciepła.

Każdy pojedynczy moduł to w rzeczywistości rama zbudowana z belek połączonych ze sobą i usztywnionych płytami OSB, dzięki temu moduły te tworzą sztywne tarcze. Ich wnętrze wypełnione jest wełną mineralną, która pełni funkcję termoizolacji. Następnie mocowana jest folia paraizolacyjna, która zabezpiecza wełnę mineralną przed potencjalnym zawilgoceniem parą wodną z powietrza. Całość zamyka płyta OSB mocowana do belek ramy wkrętami lub zszywkami. Od strony zewnętrznej mocowana jest membrana wysoko paroprzepuszczalna, która pełni funkcję wiatroizolacji. Tutaj po raz kolejny całość zamyka płyta OSB mocowana do belek ramy. Wszystkie zespolone w jeden moduł części tworzą sztywną tarczę, jednocześnie będąc elementem, który służy w dalszym procesie do budowy zewnętrznych ścian nośnych.

Zalety prefabrykowanych modułowych budynków drewnianych

Budynki modułowe wznoszone w technologii drewnianej mają wiele zalet. Niewątpliwie największą z nich jest błyskawiczny czas montażu, niezależnie od warunków atmosferycznych. Dzięki temu proces budowy zostaje skrócony do minimum. Po wylaniu płyty fundamentowej procesy mokre, związane z wykonaniem konstrukcji, praktycznie nie występują.

Drewniane budynki modułowe cechuje minimalizm połączony z funkcjonalnością. Na tle innych technologii wznoszenia wyróżnia je niska bezwładność cieplna. Budynki modułowe można bardzo łatwo ogrzać. Ich doskonałe parametry termoizolacyjne powodują, że długo utrzymują dostarczone ciepło. Wełna mineralna, wykorzystywana jako materiał termoizolacyjny, zapewnia również ich doskonałe wygłuszenie.

Budynki wzniesione w szkieletowej technologii modułowej można w łatwy sposób rozbudowywać. Ciężar całej konstrukcji jest na tyle mały, że pozwala na wznoszenie jej nawet w miejscach, gdzie warunki gruntowe – ze względu na niską nośność gruntu – uniemożliwiłyby posadowienie budynku wykonanego w tradycyjnej technologii.

Dla inwestora najważniejszym aspektem, którym kieruje się, wybierając określoną technologię wznoszenia obiektu, jest oczywiście finalna cena oraz czas budowy. Drewniane budynki modułowe dają wymierne korzyści w postaci niższych kosztów budowy oraz znacznych oszczędności czasu w porównaniu do tradycyjnej technologii wznoszenia.

Aspekty ekologiczne prefabrykowanych modułowych budynków drewnianych

Unia Europejska podjęła decyzję, aby dostosować swoją politykę do obniżenia emisji gazów cieplarnianych o co najmniej 55 procent do 2030 roku w porównaniu z rokiem 1990. Pakiet wniosków powszechnie określany jako pakiet klimatyczny Fit For 55 objął swym zasięgiem wiele gałęzi gospodarki, wśród nich również budownictwo i transport. Jednym z podstawowych założeń jest zmniejszenie o co najmniej 9% zużycia energii i osiągnięcie co najmniej 49% udziału OZE w energii wykorzystywanej w budynkach.

Wymienione gałęzie gospodarki włączono do systemu handlu emisjami. Podwyższono zobowiązania państw członkowskich do osiągnięcia rocznych oszczędności energii w zużyciu końcowym z 0,8% do 1,5%. Aby to osiągnąć, państwa członkowskie zmuszone są zwiększać efektywność energetyczną budynków.

Według szacunków raportu Greening The Building Supply Chain1) około jedna trzecia światowego zużycia energii związana jest z użytkowaniem budynków biurowych i mieszkalnych. Sektor budowlany odpowiada za 3040% całkowitej emisji gazów cieplarnianych na świecie. Konsumpcja energii związana z budownictwem przekracza poziom 40% światowych dostaw energii. W tym samym raporcie czytamy, że wraz ze wzrostem efektywności energetycznej budynków coraz większą rolę odgrywać będzie „energia wbudowana” w zastosowane materiały. Branża budowlana wykorzystuje około 3 mld ton surowców rocznie, co stanowi 40–50% całkowitego zapotrzebowania na surowce2).

Oznacza to, że szkieletowe domy i budynki drewniane, wykonywane w technologii modułowej prefabrykowanej, doskonale wpisują się w strategię inteligentnego, niskoemisyjnego, zrównoważonego budownictwa. Ich niska bezwładność cieplna wymaga znacznie mniejszego zapotrzebowania na energię niezbędną do ich ogrzania. Jednocześnie wykorzystanie drewna jako naturalnego, przyjaznego środowisku budulca przyczynia się w znacznym stopniu do przeciwdziałania zmianom klimatycznym poprzez:

• ograniczenie emisji CO2 (produkcja stali i betonu jako podstawowych materiałów konstrukcyjnych),
• wiązanie CO2 na wiele lat w drewnie używanym do produkcji budynków,
• zmniejszenie ilości energii niezbędnej do wytworzenia materiału oraz energii niezbędnej do utrzymania budynków w trakcie eksploatacji.

Prefabrykacja ogranicza zużycie energii wykorzystywanej w procesie wznoszenia budynku. Choć nadal udział procentowy budynków drewnianych jest niewielki, to jednak na przestrzeni ostatnich lat, począwszy od 2016 roku, widać istotny, wykładniczy wzrost popularności budownictwa drewnianego2).

Mówi się, że budownictwo drewniane to architektura przyszłości – po pierwsze dlatego, że nie narusza równowagi ekologicznej środowiska. Po drugie zapewnia odpowiednią wilgotność oraz izolację termiczną budynku. I po trzecie pozostałości materiałów po rozbiórce konstrukcji drewnianych można wykorzystać ponownie lub przetworzyć. To oraz rosnąca świadomość ekologiczna społeczeństwa sprawia, że budownictwo modułowe to trend, który zostanie z nami na lata.

1) Greening The Building Supply Chain, United Nations Environment Programme, 2014.

2) Środowiskowe aspekty nowoczesnego budownictwa drewnianego, Krajowa Agencja Poszanowania Energii SA, listopad 2019.

Zdjęcie w nagłówku:

Fot. 1. Przykład budynku dwykondygnacyjnego wzniesionego w technologii modułowej
Wood Core House