Využitie dreva vo výstavbe športovísk

Rýchlokorčuliarsky ovál v kanadskom Richmonde

Foto

Google Maps

Je všeobecne známe, že proces výstavby založený na štandardných metódach využívajúcich betón a oceľ je považovaný za jeden z najväčších producentov uhlíkových emisií. Ročná produkcia betónu sa pohybuje na úrovni 10 miliárd ton, čo z neho robí komoditu s druhou najvyššou spotrebou na svete, hneď po vode. Problémom v prípade betónu je predovšetkým cement, ktorého výroba spracovaním vápenca pri vysokých teplotách produkuje veľké množstvo uhlíkových emisií. Na celosvetových emisiách sa podieľa 8 percentami. Z tohto dôvodu sa preto začali hľadať alternatívy, ktoré by použitie betónu, ale tiež ocele dokázali nahradiť. V tejto súvislosti sa používa predovšetkým drevo a materiály na jeho báze, ku ktorým sa radí tzv. glulam a CLT.

Glulam

Pri výstavbe budov sa v súčasnosti čoraz častejšie uplatňuje tzv. glulam (z angl. glued laminated wood). Ide o stavebný materiál na báze dreva, ktorý prechádza procesom lepenia a laminovania (väčšinou melamínovými alebo polyuretánovými lepidlami). To mu zabezpečuje vysokú pevnosť a tuhosť, je ho možné použiť na dlhšie rozpätia, väčšie zaťaženie a zložitejšie tvary, čím dokáže nahradiť klasické železobetónové a oceľové konštrukcie.

Glulam predstavuje iba jednu desatinu hmotnosti ocele a jednu šestinu hmotnosti betónu. Jeho použitie tak zároveň zjednodušuje a urýchľuje proces výstavby.

V dôsledku svojej nízkej vlhkosti (okolo 12 percent) si udržuje aj rozmerovú stálosť a nepodlieha tak kontrakciám či iným deformáciám, ktoré vlhkosť spôsobuje. Rovnako odoláva oveľa lepšie ako iné stavebné materiály náročným podmienkam.

Glulam vykazuje veľmi dobré vlastnosti aj pri vystavení ohňu, keď si na rozdiel od ocele dokáže uchovať svoju konštrukčnú stabilitu a tvar a horí oveľa pomalšie ako iné materiály. Je to predovšetkým vďaka karbonizovanej vrstve, ktorá sa vytvára okolo jadra glulamu, a ktorá znižuje spotrebu kyslíka a spomaľuje spaľovanie.

Z environmentálneho hľadiska vykazuje glulam tiež veľmi dobré parametre. Nórska štúdia z roku 2002 poukázala na skutočnosť, že výroba oceľových nosníkov si vyžaduje dva až trikrát viac energie a šesť až dvanásťkrát viac fosílnych palív než výroba glulamových nosníkov. Uhlíkové emisie v celom životnom cykle takýchto nosníkov sú nižšie v porovnaní s oceľou. Ak by sa na konci životného cyklu drevo z týchto nosníkov spálilo, bolo by možné spätne získať viac energie, ako sa spotrebovala na ich výrobu.

CLT ako betón budúcnosti

CLT (z angl. cross laminated timber) alebo krížovo lepené drevo je stavebný materiál vyrobený z kolmo na seba lepených vrstiev masívneho dreva. Na rozdiel od glulamu sa však nepoužíva vo forme nosníkov, ale nachádza uplatnenie ako vnútorné a vonkajšie steny, stropy a strechy budov. CLT dosky môžu dosahovať rozmery s výškou 2,40 m – 4,00 m a dĺžkou až 12,00 m.

Vďaka priečnej orientácii každej z vrstiev sa stupeň kontrakcie a dilatácie dreva zníži na zanedbateľnú úroveň, čím sa výrazne zlepšuje statické zaťaženie a tvarová stálosť. CLT bol prvýkrát vyrobený v Rakúsku s úmyslom opätovne využiť drevo nižšej kvality. V súčasnosti sa však už o ňom hovorí ako o „betóne budúcnosti“. Poskytuje totiž minimálne rovnakú konštrukčnú pevnosť ako železobetón a zároveň je to materiál s vysokým stupňom flexibility, ktorý musí podstúpiť veľké deformácie (na rozdiel od betónu), aby sa zlomil alebo zrútil. Okrem toho 1 m³ betónu váži približne 2,7 tony, zatiaľ čo 1 m³ CLT váži 400 kg a vykazuje rovnakú odolnosť. To isté platí aj v porovnaní s oceľou.

Z hľadiska tepelnoizolačných vlastností má CLT tiež lepšie parametre. Na dosiahnutie rovnakého stupňa izolácie, akým disponuje CLT stena o hrúbke 100 mm, by totiž bolo potrebné postaviť betónovú stenu s hrúbkou 1,8 m (pomer 1/18).

CLT má podobne ako glulam výborné protipožiarne vlastnosti. Požiar dreva postupuje rýchlosťou 0,7 – 0,8 mm za minútu. Pri CLT stene s hrúbkou 100 mm by tak k jej zničeniu prišlo až po viac ako 2 hodinách, aj keby išlo o neošetrené drevo. Súvisí to s prirodzeným procesom karbonizácie dreva, ktorý umožňuje stromom chrániť sa.

V neposlednom rade má CLT aj priaznivejšiu environmentálnu bilanciu. Výrobou každého 1 m³ betónu sa do ovzdušia dostáva 1 tona CO2. V porovnaní s tým, CLT obsahuje tzv. sekvestrovaný uhlík, čiže uhlík prirodzene uložený v dreve počas rastu stromu. Napriek všetkej energii použitej pri ťažbe a výrobných procesoch sa tak emisie z drevených konštrukcií nikdy nevyrovnajú množstvu CO2, ktoré je sekvestrované v CLT.

Glulam a CLT v športových stavbách

Vďaka týmto priaznivým vlastnostiam nachádzajú glulam a CLT v stavebníctve svoje uplatnenie, a to aj pri výstavbe športovej infraštruktúry.

Jedným z najstarších existujúcich príkladov aplikácie strešných glulamových nosníkov je PostFinance Arena vo švajčiarskom Berne, v rámci ktorej dosahujú rozpätie 85 m. Hala bola postavená ešte v roku 1967 a od tej doby už bola niekoľkokrát renovovaná a rozšírená.

Pozoruhodný príklad aplikácie tejto drevenej strešnej konštrukcie je možné nájsť aj v Centre National Sportif et Culturel d'Coque v Luxemburgu, ktoré zastrešuje atletickú halu, malú viacúčelovú halu, plaváreň a koncertnú sálu. Realizácia prebiehala postupne v priebehu 70. a 80. rokov minulého storočia a predstavuje ukážkový príklad kreatívnych možností, ktoré tento stavebný materiál poskytuje.

Svoje miesto si vcelku pochopiteľne našiel aj na olympijských športoviskách, obzvlášť počas posledných vydaní OH a ZOH, v rámci ktorých sa venovala zvýšená pozornosť aj oblasti trvalej udržateľnosti. Ako príklad je možné uviesť rýchlokorčuliarsky ovál v Richmonde pri Vancouveri, dejisku ZOH 2010, arény Carioca v Rio de Janeiro postavené pre OH 2016, alebo hlavný olympijský štadión a gymnastickú halu Ariake v dejisku OH 2020 Tokiu.

Glulam bol však použitý aj v rámci športovísk na Slovensku. Ako príklad je možné uviesť zariadenia x-bionic sphere v Šamoríne, alebo športovú halu v Cíferi.

Športová hala v Cíferi

Foto

Google Maps

Potenciál využitia dreva v rámci športových stavieb dokumentuje aj projekt modulárneho dreveného štadióna, ktorý navrhla talianska firma Bear Stadiums v spolupráci s talianskym výrobcom a dodávateľom glulamu Rubner Holzbau. Štadióny môžu mať kapacitu od 1500 do 20 000 divákov, pričom sa všetok materiál dodáva v kontajneroch priamo na miesto realizácie, kde sa dokáže zmontovať za 6 až 8 mesiacov v prípade menších variantov, resp. do jedného roka v prípade štadióna s kapacitou 20 000 divákov (klasicky budované štadióny tejto veľkosti majú dobu realizácie 18 až 24 mesiacov).

Výhodou tohto riešenia je skutočnosť, že použitý stavebný materiál má nielen podstatne nižšiu uhlíkovú stopu v porovnaní s betónom či oceľou, ale tiež dokáže pohlcovať CO2 počas celej doby svojej životnosti. Tá sa mimochodom garantuje na 50 rokov, čo je podstatne viac ako sa „dožívajú“ súčasné štadióny. Náklady na výstavbu na jedno sedadlo výrobca deklaruje zásadne nižšie, ako pri tradične budovaných štadiónoch. Pohybujú sa na úrovni 1500 až 2000 eur (pri štandardne budovaných štadiónoch je to 2500 až 3000 eur). Samozrejmosťou je spĺňanie štandardov FIFA a UEFA.

Iným príkladom, ktorý zohľadňuje prínosy dreva ako stavebného materiálu, je projekt dreveného štadióna futbalového klubu Forest Green Rovers z dielne renomovanej architektonickej kancelárie Zaha Hadid Architects. Po dokončení by mal tento 5-tisícový celodrevený štadión využívať iba obnoviteľné zdroje energie. Šéf klubu Dale Vince v tejto súvislosti konštatuje: „Náš štadión bude mať najnižšiu uhlíkovú stopu zo všetkých štadiónov... Bude to skutočne ten najzelenší štadión na svete.“