Dřevěná bytová a veřejná výstavba v zrcadle trvale udržitelného rozvoje
Srovnávání znalostí v oboru dřevěných budov mezi ČR a zahraničím vychází zvláště z autorových mnoha zahraničních návštěv realizovaných staveb, podniků a univerzit, ze znalosti rozsahu a úrovně zvláště americké a německé odborné literatury a účasti na řadě zahraničních konferencí, včetně posledního Světového kongresu dřevěného inženýrství WCTE, konaného v červnu 2010 v Itálii.
V době nástupu průmyslové revoluce v polovině 18 století měla evropská společnost mnoho rizik a problémů: chudobu, nemoce, omezenou politickou a náboženskou svobodu, etnickou nesnášenlivost, mocenské střety, války a řadu dalších, z nichž mnohé i když v jiné podobě a intenzitě přetrvávají dodnes. Až na lokální nebo i regionální výjimky (zvláště nadměrné kácení lesů), však lidská činnost neohrožovala přírodu a s ní spojené životní prostředí. Hlavním zdrojem energie bylo dřevo, které však s rozvojem průmyslu a dopravy zvláště v Evropě začalo být nedostatkové a neefektivní a bylo postupně nahrazováno, uhlím, naftou, plynem a později jádrem. Intenzivní ekonomický růst však nejprve jen lokálně a globálně pouze málo viditelně, ale od druhé poloviny 20. století, stále ve větším rozsahu se začal projevovat ve zhoršené kvalitě ovzduší, nadzemních i podzemních vod, poškozováním lesů (v tropických regionech i jejich plošným kácením) a devastací krajiny. Nejprve jen jednotlivci, vědci - znalci přírody a klimatu upozorňovali na rostoucí ohrožení životního prostředí, postupně však vážnost situace přinutila širší veřejnost, zodpovědné státníky a mezinárodní instituce vzít možná rizika na vědomí, seznámit se s příčinami a hledat efektivní řešení.
Základní myšlenkou filozofie trvale udržitelného růstu (TUR) je regulace (skepticky vyjádřeno omezování) ekonomického růstu tak, aby nepokračovala devastace životního prostředí. Tuto regulaci nemůže zajistit pouze trh, ale především státy a jeho instituce. Hlavní problémy a rizika mají převážně široce regionální, kontinentální nebo globální charakter a musí být řešeny na základě mezinárodních politických dohod. Jejich uzavírání je objektivně ztěžováno velmi rozdílnou ekonomickou, technologickou, sociálně populační a kulturní úrovní národů, států a regionů, spolehlivostí a politickou interpretaci vědeckého poznání a samozřejmě značný vliv mají rozdílné přírodní podmínky. Zde bude věnována pozornost pouze vazbám mezi ekonomikou, technologií a ekologií v sektoru bytové a veřejné výstavby, ale je zřejmé že i jednotlivé dílčí programy a dohody musí mít komplexní, společenský charakter.
Za cca 40 let aktivit při hledání vhodných forem mezinárodní spolupráce v souvislosti s narůstajícími problémy kolem životního prostředí se koncepce trvale udržitelného rozvoje ukázala být zatím nejpřijatelnější a v blízké budoucnosti snad i dostatečně smysluplnou a efektivní cestou.
1. Stručný přehled základních mezinárodních aktivit, dohod a názorů
- V roce 1972 OSN svolala do Stockholmu Světovou konferenci o životním prostředí a byl zde přijat první program jeho ochrany UNEP (United Nations Environment Programme) a pověřeny, resp. vytvořeny instituce pro jeho plnění.
- Ve zprávě "Naše společná budoucnost" vydaná Komisí OSN pro životní prostředí a rozvoj (předsedkyně G.Brutlandová) v r. 1987 byl poprvé jen obecně a nepřesně formulován:
Trvale udržitelný rozvoj jako řešení, které uspokojuje potřeby přítomnosti, aniž by oslabovalo možnosti budoucích generací naplňovat jejich vlastní potřeby - V roce 1988 pod patronací OSN a WMO (World Meteorological Organization) vzniklo volné sdružení vědců IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), které postupně vydává zprávy o změnách životního prostředí a zvláště o nebezpečí globálního oteplování Země.
- Na základě prvních z těchto zpráv byla v roce 1992 na Summitu Země v Rio de Janeiro přijata "Rámcová úmluva o změně klimatu". Emise CO2 do roku 2000 měly být udrženy na úrovni roku 1990, do roku 2005 se měly snížit o 20 % a do roku 2020 o 50 %. Tuto úmluvu podepsalo 181 států, včetně ČR.
- Protokol s konkrétními závazky jednotlivých zemí však byl podepsán až o pět let později roku 1997 na konferenci v Kjótu. Evropské průmyslové země přijaly snížení emisí CO2 (a dalších průmyslových plynů) o 6 - 8 %, USA, Čína, Rusko a další státy protokol nepodepsaly a jednání v dalším období pokračovala.
Zatím jedinou skutečně úspěšnou a efektivní mezinárodní dohodou byl Montrealský protokol v souvislosti s ubýváním ozónové vrstvy Země v důsledku působení chlorofluorokarbonů - CFC plynů z r.1987. Byly používány především jako chladící medium ve výrobě ledniček, klimatizačních zařízení a širokém sortimentu sprejů. V průběhu následujících cca deseti let byla jejich výroba zastavena a nahrazena jinými, šetrnými technologiemi.
Podrobnější informace o uvedených a dalších environmentálních aktivitách včetně jejich hodnocení lze nalézt v publikacích zahraničních [1, 2, 3, 4, 5,] i českých autorů zvláště V. Mezřického [6], B. Moldana [ 7, 8, 9, 10 ], J. Kadrnožky [11] a M. Kutílka [12]
Pod vlivem těchto mezinárodních konferencí, dohod a dalších zpráv IPCC, přijala Evropská Unie v roce 1999 Amsterodamskou smlouvu [13], která je závazná pro všechny i později přijaté členské státy a požaduje:
integraci environmentálních kritérií do hospodářské politiky ve všech základních sektorech a zpracování studií o konkrétní podobě této integrace.
Rovněž dokument OECD z roku 2000 [14] požaduje obdobnou integraci jako Amsterodamská smlouva a v souladu s dřívějšími ekologickými dokumenty definuje trvale udržitelný rozvoj jako dlouhodobé zachování přírodních služeb a statků alespoň pro několik příštích generací. Tyto služby a statky zahrnují zvláště energii, materiály, geofyzikální podmínky a fungování všech přírodních cyklů. Je zde m.j. zdůrazněn požadavek na
omezení využívání neobnovitelných zdrojů (surovin, materiálů a energií) a nahrazení obnovitelnými zdroji, při respektování času pro jejich regeneraci
V druhé polovině roku 2009 byl v orgánech EU projednáván environmentální program, m.j. s cílem do roku 2020 dosáhnout energetických úspor a snížení emisí CO2 o 20 % a zvýšení podílu energie z obnovitelných zdrojů rovněž na 20 %.
Summit o klimatu v Kodani, který se sešel v prosinci 2009 za účasti 200 nejvyšších státních představitelů byl střetem globálních ekonomických a politických sil a zájmů, a jako takový skončil neúspěchem. EU své návrhy neprosadila, nebyl přijat žádný závazný dokument. Ani na pokračování summitu o rok později v mexickém Cancúnu se nedošlo k uspokojivým dohodám. Bylo konstatováno, že od r. 1997, kdy byl přijat Kjótský protokol, se emise CO2 zvětšily cca o 30 %. IPCC navrhuje pokles o 25 až 40 % do roku 2020 pod úroveň emisí jaké byly v r. 1990 a dosáhnout tak omezení růstu teploty pouze o 2 °C vyšší než byly průměrné teploty v období před průmyslovou revolucí. Chudší, zvláště africké a asijské státy, požadují od průmyslových zemí finanční podporu jejich environmentálních aktivit. EU nabídla 185 miliard Euro (z toho ČR 12 milionů), USA 100 miliard USD a do roku 2020 snížit svoje emise CO2 o 17 %. Tyto výdaje se relativizují m.j. odhadem, že záchrana světových bank v nedávné finanční krizi stála cca 5 % světového ročního HDP.
Jedním z častých a opakujících se nedorozumění v diskusi o cílech a metodách TUR je zužování problematiky pouze na nepochybně závažné, ale příliš jednostranně viděné téma globálního oteplování, nebo na globální ekonomicko - sociální podmínky udržení kvalitního přírodního a životního prostředí, což často ztěžuje kontinentální nebo regionální řešení.
Pokud po přečtení předcházejících odstavců máte dojem, že čtete politickou úvahu, pak se nemýlíte, protože prosazení a uplatnění energeticky úsporných a environmentálně efektivních technologií představuje náročný politicko-sociální a ekonomický proces. A program rozvoje dřevěných bytových a veřejných budov, který zde chci představit, takovou technologií nesporně je a v rámci sektoru stavebnictví pravděpodobně tou nejefektivnější.
Vedle koncepce trvale udržitelného rozvoje existují i velmi rozdílné názory na celou problematiku. Věnujme pro srovnání stručnou pozornost alespoň třem z nich :
a) Hlubinná ekologie a ekosofie
Tvůrci a dlouhodobí prosazovatelé tohoto fundamentalistického přístupu, norský vědec a filozof A. Naess [15], G. Sessions, B. Devall [16], a další vycházejí z přesvědčení, že člověk je součástí přírody a ne jejím vládcem a kvalita životního prostředí nemá být hodnocena jen podle jeho širokých civilizačně - ekonomických požadavků, ale pouze v rámci uspokojování jeho základních životních potřeb. Současné zasahování člověka do přírody pokládají za neúnosné a za hlavní příčinu jejího rychle se zhoršujícího stavu. M.j. požadují omezování počtu obyvatelstva země. Vyžadují ideologicko - politickou proměnu s cílem zvýšit kvalitu života (blíže neurčenou) , nikoliv zvýšení životní úrovně, a proto i odmítají HDP jako měřítko ekonomické úrovně a aktivity. J. Lovelock - přírodovědecká autorita v tomto směru, rovněž pokládá člověka za součást Matky Země, ale zůstává u přirodo-filozofického pohledu, spíše s kritickým pohledem na ekologická hnutí [17]. Hlubinní ekologové nejsou však proti rozvoji šetrných technologií, které slouží k uspokojování podstatných lidských potřeb.
Takto vizionářsky formulované ekologické představy a požadavky jsou pro současné uspořádání světa nepřijatelné a již jen pokus o jejich realizaci by vedl k regionálnímu nebo i ke světovému chaosu. Na druhé straně čistý až naivní postoj, pochopení a láska k přírodě by měly být inspirací pro tvůrce reálných programů ochrany životního prostředí.
b) Environmentální kritika růstu Růstu
V Česku je jejím nositelem zvláště filosof a politolog Václav Bělohradský [18.19], který rovněž nepokládá ekonomický růst za jediné kriterium rozvoje. Negativně posuzuje skutečnost nedostatečného ocenění přírodního kapitálu a soudí, že na délku a kvalitu života začínají mít rozhodující vliv jiné než ekonomické faktory. Větší význam má lidská spokojenost a individuální i kolektivní pocit štěstí. Růst nemůže být hodnotou sám o sobě, naopak zatahuje globálně občanskou společnost do stále ostřejších sporů.
c) Politicko - ekonomické priority
Protipólem hlubinné ekologie i postoje růstu Růstu, je negace přírodovědních, zvláště klimatologických poznatků spojených s varováním vědců před globálním oteplováním s jeho ekologickými a společenskými riziky. Tento názor vychází jednak z odmítání závěru vědců, že hlavní příčinou nebezpečných klimatických změn jsou lidské ekonomické aktivity, a jednak z předpokladu, že surovinové a energetické zdroje Země jsou nevyčerpatelné a z totální víry v lidskou inteligenci, schopnost přizpůsobení se a následně jistota, že tržní prostředí vyřeší všechny problémy související se zhoršujícím se životním prostředím.
Někteří nositelé těchto postojů zvláště J. Simon a B. Lomborg [20, 21, 22] soudí, že důležitější než klimatické změny včetně globálního oteplování je dovést rozvojové země k bohatství při růstu jejich populace. Místo logické koncepce a věcných argumentů jsou často předkládány spekulace v bilionech USD, kolik to či ono globální ekologické opatření bude lidstvo stát. Nepochybně účinné řešení udržení nebo nutného zlepšení životního prostředí je a bude nákladnou operací. Kdo ale dokáže objektivně posoudit zcela protichůdné ekonomické odhady, že odvrácení rizik globálního oteplování bude mít celkové náklady 1 - 2 % celosvětového HDP, ale že jak již bylo poznamenáno, odstranění následků probíhající finanční a hospodářské recese a krize (2008 - 10) stálo a ještě bude stát cca 5 % světového HDP?
Prezident V. Klaus vychází z jednostranných ekonomických pohledů J. Simona, B. Lomborga a dalších kritiků vědeckého i politického úsilí o řešení problémů životního prostředí obecně a globálního oteplování zvláště, ve svých projevech, článcích a publikacích [23, 24]. M.j. soudí, že existence trhu současně znamená šetrné využívání vzácných a omezených ekonomických zdrojů a že s bohatstvím člověka se životní prostředí zlepšuje. Ekologickým aktivistům kromě jiného podsunuje záměr omezování lidské svobody.
Jde o rozpor s převažujícími postoji, aktivitami a dohodami dnes již nejenom evropské ale i celosvětové, environmentální politiky. Přínosem těchto a některých dalších kritických názorů může být rozsáhlejší a hlubší diskuse o orientaci a programech trvale udržitelného rozvoje.
Technologie dřevěného stavění a s ní spojená architektura má ve střetu uvedených koncepcí a názorů zdánlivě jen malou úlohu.
Je schopna zajistit dobré bydlení a užívání veřejných budov a s tím spojenou lidskou spokojenost s optimálními náklady a minimálním poškozováním životního prostředí. To by mělo být pochopeno jak nositeli programu trvale udržitelného rozvoje, tak jeho odpůrci. Všem je snad zřejmé, že biblickou úlohu být vládci, ale raději dobrými správci Země, lidem nic a nikdo nevezme.
Co může technologie dřevěného stavění v sektoru české bytové a veřejné výstavby ve vztahu k uživateli a trvale udržitelnému rozvoji konkrétně nabídnout, jaký má potencionál energetických, ekologických a ekonomických úspor a efektů a co brání v jeho využití?
První syntézu na téma energetických, ekologických a ekonomických přínosů dřevěného stavění ve spojitosti s trvale udržitelným rozvojem jsem prezentoval zde ve Volyni již v roce 2003 a v období 2006 až 2010 i na pražských konferencích "Dřevěné stavění" v Letňanech. Dnes se k tomuto tématu vracím s cílem zhodnotít vývoj v tomto směru a prezentovat návrhy na další postup a rozvoj.
2. Současná bytová výstavba
V průběhu více než 20 let od r. 1989 prošla bytová výstavba v České republice několika kvantitativními i kvalitativními zvraty a do současnosti nenalezla optimální strukturu, která by funkčně, ekonomicky, sociálně a ekologicky byla v souladu jak s požadavky širokého spektra uživatelské veřejnosti, tak se surovinovými, energetickými, dopravními a ekologickými možnostmi a zájmy občanů naší země i státu.
V návaznosti na předcházející vývoj bylo v období 1989 - 93 ročně realizováno cca 55 tisíc bytů, z toho 93 % v železobetonových panelových domech. Bylo to vyvrcholení 40 let direktivně určovaného monotonního urbanismu, architektury i konstrukce, které jak v uživatelské - bydlící, tak odborné projektující a realizující veřejnosti vytvořilo nechuť až odpor k těmto metodám a produktům bytové výstavby. Ideje funkcionalistické architektury byly zneužity s cílem zakrýt špatně fungující ekonomický a sociální systém v sektoru bydlení. Obrovitá betonová sídliště jsou nechtěným dědictvím ještě pro několik generací, ale také varováním před opakováním zjednodušených, monotonních řešení pod hesly postmoderní, minimalistické architektury jednou s plně prosklenými podruhé s minimálními okny pasivních domů, atd . Zděné, především rodinné domy byly stavěny v rozsahu cca 4 %, ostatní včetně dřevěných cca 3 %. V letech 1994 - 96 došlo k podstatnému zvratu a panelové - betonové domy tvořily "jen" cca 20 a zděné rodinné i bytové domy již 74 %. Zároveň však došlo i k prudkému poklesu dokončených bytů na 12 až 13 tisíc ročně a k obnovení růstu dokončených bytů docházelo jen velmi zvolna, do r. 2003 jen na cca 27 tisíc bytů. Podíl zděných domů a bytů se dále zvyšoval až na 85 - 87 %, podíl betonových panelů poklesl pod 5 %, dřevěné tvořily trvale minimum v rozsahu 1 - 2 % z celkové bytové výstavby. Hlavní silou rozvoje zděných domů byla a je staletou zkušeností ověřená funkční kvalita, architektonický vkus malých i větších investorů vycházející zvláště z meziválečné stavitelské tradice, jednak zahraniční zkušenosti a kapitál vložený do inovace cihlářského průmyslu a výrobků.
Koncepce bytové politiky tohoto období nebyla schopna účinně přispět ani k rozsahu bytové výstavby, ani k výrazné výstavbě sociálních bytů a následně k deregulaci nájemného, natož vnímat v té době již naléhavé problémy trvale udržitelného rozvoje. Koncepce MMR z r. 2001 sice vyhlásila cíl roční výstavby 50 tisíc bytů v r. 2010, ale zůstalo pouze u proklamace. Ve srovnání s evropským vývojem byla v tomto období intenzita bytové výstavby (počet ročně dokončených bytů na 1000 obyvatel) cca poloviční, mezi 2,5 až 3 byty.
Reálnou změnu přineslo až snížení hypotečních úroků s nimi spojená státní podpora a odvážné rozhodnutí středních vrstev dát přednost perspektivnímu řešení rodinného bydlení před krátkodobou konzumací. Bohužel světová finanční krize má na tento pozitivní trend v české bytové výstavbě negativní vliv. Po roce 2007, kdy výstavba dosáhla maxima 41.650 bytů (z toho nových bytů v rodinných a bytových domech cca 35 tisíc) však trvale klesá a v roce 2010 bylo realizováno jen 36.500 bytů (resp. 30.700). Pokles byl zaznamenán především ve výstavbě bytů v bytových domech, z cca 18.200 v roce 2007 na 10.900 v roce 2010. Výstavba levných sociálních bytů, přes trvalý růst regulovaného nájemného a především ohlášenou deregulaci od roku 2012 až na několik výjimek, nebyla a dosud není realizována. Pokud jde o rozsah dřevěné bytové výstavby, situace je stagnující. Její podíl na celkové výstavbě je mezi 2 a 3 %.
ČSÚ eviduje ročně výstavbu cca 500 rodinných domů a 50 bytů v bytových domech. U veřejných budov není statistika k dispozici, ale dřevěné varianty jsou spíše výjimečné. Ve srovnání s "boreálním" zahraničím a ve vazbě na naši 34% zalesněnost dlouhodobě a přesvědčivě zaostáváme, takže jsem mohl opět použít pět let starý graf.
Obr. 1. Podíl dřeva v % na bytové výstavbě v zahraničí
3. Příklady programů rozvoje dřevěné bytové výstavby v zahraničí
S cílem energetických úspor jsou z prodeje stahovány klasické žárovky a nahrazovány výbojkami, s cca 4 x menší spotřebou energie, podstatně delší životností a cca 8 x vyšší cenou. Bez nadšení, ale s porozuměním česká uživatelská veřejnost toto úsporné opatření přijímá.
Bydlení, domy a byty jsou však něčím zcela odlišným, jsou především domovem vždy individuálním, jsou součástí životního stylu, který uživatel volí na základě své kultury, rodinné a životní situace a příjmech. Jejich výstavbu nelze manipulovat direktivním omezením nebo zákazem jedné technologicko - materiálové varianty na úkor druhé .
Technologie dřevěného stavění nabízí uživatelům rozsáhlý sortiment konstrukčně materiálových variant, velmi rozmanitý architektonický design a spolehlivé funkční vlastnosti při relativně nízkých a vzhledem ke zděným či betonovým variantám domů vždy konkurenčním cenám.
Při formulování našeho programu je možné se poučit ze zahraničních, zvláště evropských zkušeností. Zahraniční programy rozvoje dřevěných budov byly orientovány především na bytovou středně podlažní výstavbu, s cílem demonstrovat před odbornou i uživatelskou veřejností její funkční kvalitu a ekonomiku. Několik příkladů :
1994 - 98 v Německu zvláště v Bavorsku a Baden Württembersku bylo v období 1994 - 98 postaveno 12 obytných sídel s 900 byty, převážně ve 3 až 4 podlažních domech s limitní cenou 1800 DM /m2. Podíl dřevěné výstavby se zvýšil na 15 - 20 %, v Bavorsku na cca 30 %.
Obr. 2 Nürnberg-Zerzabelshof 1996 - dva čtyřpodlažní domy se 44 byty (americký projekt)
1996 -2000 Skandinávský pro gram Nordic Wood s nákladem cca 800 mil. Kč. Výstavba 14 sídel se 600 byty ve tří až pěti podlažních domech. Zde nešlo o zvýšení podílu dřeva v bytové výstavbě (byl a je cca 80 %), ale především o demonstrace kvality dřevěných patrových domů. Požární odolnost REI 60 min Akustika R´W = 59 dB, L´n, W = 49 dB
Obr. 3 Švédsko Vaxjö - dva pětipodlažní domy se 36 byty
1998 Finsko - Ministerstvo životního prostředí - Program ekologicky udržitelné výstavby. Nešlo o speciální program pro dřevěnou výstavbu, ale program výstavby jako celku : M.j. konstatování :
- Výstavba nových a provoz stávajících budov se podílí více než 40 % na spotřebě energie. Výstavba a provoz budov produkují cca 1/3 finských emisí CO2
- Cílem bylo do r. 2010 splnit požadavky konference v Kjótu
- Zavedl se systém hodnocení životního cyklu (LCA) výstavby, s cílem dosáhnout nejméně škodlivého dopadu na životní prostředí. Byly vypracovány návody pro toto hodnocení
- Všechny veřejné budovy budou hodnoceny z těchto hledisek a budou příkladem pro privátní sektor
Obr. 4 Finsko - Espoo 2005 - pětipodlažní kancelářská budova s těžkým dřevěným skeletem
Cena za nejlepší dřevěnou stavbu v roce 2006
1996 - 2002 Velká Britanie - Timber Frame 2000 - program velkoryse financovaný britskou vládou v rámci státního programu výstavby 3,5 milionů bytů v období 2002 - 2016. Rozvoj vychází z amerického lehkého skeletu PFS. V roce 1998 podíl dřeva na bytové výstavbě cca 7 %, v roce 2008 cca 25 % a ve Skotsku až 70 %, podíl 3 až 8 podlažních dřevěných bytových domů přes 41 %. Zalesnění pouze 10 %, velká část dřeva z dovozu
 Obr. 5 Nottingham , 7 podlažní kancelářská budova s prosklenou fasádou |
 Obr. 6 Bristol, 6 podlažní dřevěný bytový dům s obkladem z režného cihelného zdiva |
2006 - 2009 Itálie - program Sofie v provincii Trento na rozšíření dřeva v bytové výstavbě. Výzkum a realizace zaměřeny na bytové domy z masivních, křížem lepených dřevěných desek (rakouské KLH). Ve vazbě na rezistenci vůči zemětřesení spolupráce s japonským ústavem NIED Institute - Tsakuba
 |
Obr. 7 - 7podlažní bytový dům z desek KLH při zkoušce v Japonsku na účinky zemětřesení - 8° Richterovy stupnice. Vyhověl při vodorovné výchylce 300 mm. |
4. Návrh programu rozvoje dřevěné bytové veřejné výstavby v ČR
Již v článcích na toto téma v únoru 2009 a v únoru 2011 v časopise Stavebnictví jsem neskrýval rozpaky jak hodnotit vývoj v sektoru dřevěné bytové výstavby v posledních 20 letech, zda převážně pozitivně nebo negativně. Došel jsem k závěru, že je to něco mezi tím a použil jsem termín - skeptický pozitivismus. Od roku 1990, kdy byl tehdy ještě v Československu postaven první rodinný dům s konstrukcí dřevěného lehkého skeletu podle amerického vzoru, (Liberec - Rochlice, projekt V. Bílek) došlo k relativně rychlému rozšíření znalostí a realizace dřevěné skeletové technologie ať ve staveništní - řemeslné nebo montované - panelové podobě.
Přispěla k tomu výuka na středních i vysokých stavebních školách, specializace několika desítek projektantů, vydání řady publikací, mnoha článků, přednášky na konferencích, zahraniční praxe atd. Především pak postupný vznik mnoha malých a středních firem zaměřených na dřevěnou bytovou výstavbu a existence tří velkých výrobců typových dřevěných rodinných domů (velká část jejich produkce je vyvážena do blízkého zahraničí).
Jaké jsou možné varianty rozvoje v příštích cca 10 až 15 letech a lze účinně přispět touto technologíí k trvale udržitelnému rozvoji v sektoru pozemních staveb ??
a) Pokračování v dosavadním zaměření a minimálním rozvoji
Nepochybně lze akceptovat minulý a současný pomalý vývoj, předpokládat že uživatelská veřejnost bude více stimulována ekologickým životním stylem a konkurenční cenou. Rozvoj technologie dřevěného stavění a architektury se bude pohybovat především v rámci rodinných a nízkopodlažních bytových domů. Podíl na celkové bytové výstavbě kolem 5 %. Minimalistická varianta, která je spíše stagnací než rozvojem.
b) Přijetí programu intenzivního rozvoje dřevěné bytové a veřejné výstavby
Takový program byl již v rámci grantového projektu GAČR "Dřevěné vícepodlažní budovy" č. 103/07/514 v roce 2009 zpracován, publikován a předán Ministerstvu pro místní rozvoj. Uvádím zde jeho aktualizovanou a zkrácenou verzi :
Hlavní cíl:
V průběhu cca 10 let zvýšit podíl dřevěné bytové a veřejné výstavby na 20 až 25 %, tj. roční růst asi o 2 % na cca 10.000 bytů + veřejné budovy
- Vychází se z předpokladu roční výstavby 40 - 45.000 bytů s průměrnou velikostí užitné plochy 160 m2 u rodinných domů a 100 m2 bytů v bytových domech. Vzhledem k tomu, že výstavba rodinných domů je v ČR cca 2x vyšší než počtu bytů v bytových domech, je průměrná užitná plocha jedné bytové jednotky asi 140 m2. Velmi různorodá veřejná výstavba se předpokládá ekvivalentem výstavby 4000 bytů ročně.
- Zalesněnost území ČR - 34 %, roční těžba dřeva kolem 16 mil m3, každoročně se zvyšující zásoby dřeva v lesích, vývoz kulatiny a řeziva v rozsahu cca 4 mil m3 a rozsáhlý dřevozpracovatelský průmysl je spolehlivou základnou pro rozvoj dřevěného stavění. Spotřeba dřevěvěných materiálů pro uvedený rodinný dům je cca 30 m3, tj. cca 420.000 m3 což je asi 3 % z roční těžby a 10 % z ročního exportu kulatiny a řeziva.
- Energetické, ekologické a ekonomické (tři E principy) jsou hodnoceny metodou celoživotního cyklu LCA (Live Cycle Assesment) a srovnáním stejného obytného domu v tradiční silikátové variantě (zděné stěny z cihelných bloků v tl. 300 a 450 mm, stropy železobetonové tl. 160 mm) a dřevěné varianty s lehkým skeletem PFS - obr. 8
Obr. 8 Třípodlažní dům se šesti byty s celkovou už. plochou cca 650 m2 a betonovým
suterénem s garážemi. Vizualizace a schéma dřevěného skeletu (projekt V.Bílek)
4 A. Potencionál energetických úspor
Viděno zúženým energetickým pohledem je les sluneční - fotosyntézní elektrárnou, kde se na ploše 1 ha za dobu vzrůstu hospodářského lesa (80 - 100 let) akumuluje v kmenech stromů průměrně 750 MWh energie. Každý m3 dřeva obsahuje cca 5,1 MWh energie, vypěstované trpělivým sluncem a časem. Tato transformace sluneční energie a času na dřevo s minimálními investičními náklady je základem potencionálu energetických úspor dřevěného stavění.
Vládou ustanovená Nezávislá komise pro posouzení dlouhodobých energetických potřeb ČR pod vedením prof. Pačese ve své závěrečné zprávě z konce roku 2008 konstatuje, že:
"Energetické úspory by měly být do roku 2030 vyšší než nové kapacity na bázi OZE (obnovitelné zdroje energie) a doporučuje se jim věnovat zvýšenou pozornost a vyšší finanční prostředky".
Bohužel skutečnost je zcela jiná. Energetické společnosti, ale také různí spekulanti a v důsledku jejich propojení s politikou ani státní instituce, nemají zájem na úsporách energie, ale naopak pouze na výstavbě drahých a státem bohatě dotovaných energetických kapacit. Případ zneužití místo efektivního využití slunečních - fotovoltaických elektráren to dokazuje. V případě již postavených slunečních elektráren se investice pohybují kolem 100.000 Kč na produkci 1 MWh ročně, při životnosti většinou 20 let. Veřejně prezentovaná současná roční kapacita slunečních elektráren 1600 MW má vysoce předražené investiční náklady, které přesahují částku 100 mld. Kč a státní dotace jsou odhadovány na 20 mld. Kč.
Energetické úspory a s nimi spojené ekologické efekty lze ve srovnání s již uvedenou silikátovou variantou obytného domu - obr. 8, dosáhnout ve třech základních fázích:
Výroba
- těžba, přeprava a zpracování surovin
- výroba a přeprava stavebních materiálů a výrobků
- vlastní výstavba
Provoz
- především vytápění, větrání a osvětlení + údržba a modernizace v průběhu užívání bytu
Likvidace
- demolice,
- skládkování nebo recyklace odpadu, případně jeho energetické využití
Na obr. 9 je na základě srovnávacího projektu bytového domu vyhodnocena výrobní energetická náročnost podle převažujících materiálů. Dominující položkou jsou u silikátové varianty zdicí materiály stěn a železobeton u stropů. Graf je zpracován pro užitnou plochu 100 m2
Obr. 9 Spotřeba výrobní energie pro materiály nadzemní konstrukce silikátové a dřevěné varianty bytu s užitnou plochou 100 m2
Pro průměrný byt s užitnou plochou 140 m2 je výrobní energetická úspora cca 75 MWh a pro navrhovanou roční produkci 14.000 bytů cca 1 milion MWh
Poměrně snadno a přesně lze vyjádřit energetické úspory z titulu vytápění bytů. Připomínám, že v již zmíněné zprávě Energetické komise prof. Pačese se vládě doporučuje, aby od roku 2010 byly všechny obytné domy stavěny jako nízko-energetické a od roku 2015 jako pasivní. Pokládám za nutné, aby odborné orgány MMR a ČKAIT i ČSSI iniciovaly doplnění příslušných ČSN, zvláště pokud jde o nízkoenergetické domy a byty.
Realizace tohoto doporučení bude podstatně energeticky efektivnější a méně nákladná než program MŽP - Zelená úsporám
Roční produkce 14.000 dřevěných nízkoenergetických bytů má úsporný potencionál cca 84.000 MWh
S těmito energetickými úsporami jsou spojeny i možnosti
Úspor investic do nových energetických zařízení :
V případě slunečních elektráren představuje každoročně opakovaná výstavba jednoho průměrného bytu energetickou úsporu cca 80 MWh (včetně roční úspory na vytápění ). Při životnosti sluneční elektrárny 20 let představuje výstavba jednoho průměrného dřevěného domu, resp. bytu
nižší energetické investice cca o 400.000 Kč
tj. v rozsahu celé navrhované dřevěné výstavby
každoročně cca 5.6 miliard Kč
4 B. Snížení škodlivých emisí, zvláště CO2
Úspora energií je i hlavní cestou ke snížení emisí CO2 a dalších škodlivých plynů. Emise CO2 vzhledem k produkci 1 MWh energie mají rozdílné hodnoty v závislostí na energetickém zdroji. V ČR je nejčastějším zdrojem uhlí - produkuje 0,9 tuny emisí na výrobu 1 MWh. Realizace jednoho dřevěného domu, bytu s průměrnou užitnou plochou 140 m2 představuje snížení emisí CO2 cca o 70 tun
Potencionál ročního snížení emisí CO2 je cca 980.000 tun.
K tomu lze připočíst množství oxidu uhličitého, které je vázáno v zabudovaném dřevě, až do fáze demolice domu, resp. hnití dřeva, kdy začne CO2 unikat do ovzduší. Lze však předpokládat, že dřevo bude po demolici cca ze 75 % recyklováno nebo energeticky využito.
30 m3. 0,935 t = 28 tun na jeden dům, celkem ročně cca 392.000 tun
Celkový roční potencionál snížení emisí CO2 cca 1,330.000 tun
V současnosti je v Evropské unii i mimo ní praktikován obchod s povolenkami na produkci CO2. Cena se pohybuje kolem 14 Euro za 1 t (MŽP předpokládalo cenu až 2000 Kč /t), ale není jisté, jak dlouho se tento ekologický obchod udrží. Znamená to státní příjem:
Za každý realizovaný průměrný dřevěný dům, resp. byt cca 33.000 Kč, v současnosti ročně celkem cca 20 mil. Kč, po 10 letech cca 460 mil. Kč
Obr. 10 Emise CO2 vznikající při výrobě stavebních materiálů t/m3 a CO2 vázané na dřevo zabudované ve srovnávacím bytu s užitnou plochou 100 m2
4 C. Ostatní ekologické pozitivní efekty
a) Omezení těžby a dopravy neobnovitelných silikátových surovin (cihlářské hlíny, slínky, vápence, písky, kamenivo atd.) cca o 100 t na jeden průměrný byt tj.
celkové snížení cca o 1,4 milionů tun ročně
S tím je spojená i lepší ochrana přírody a krajiny a prodloužení doby do vyčerpání neobnovitelných geologických zásob
b) Omezení silniční nákladní přepravy cca o 80 milionů tkm ročně a s tím spojené snížení škodlivých emisí NOX (cca 180 t) CO2 (cca 120.000 t), SO2 , VOCS (těkavé organické látky) a
snížení spotřeby energie o cca 30.000 MWh ročně
c) Nižší nároky na skládkování odpadu po demolicích cca o 2 miliony tun
d) Dřevěné stavění od těžby dřeva, přes zpracování dřeva až po výstavbu je převážně suchou technologií. Na základě využití kanadského environmentálního softwearu ATHENA jsme došli k závěru že
spotřeba vody je u dřevěné varianty cca 7 x menší
5. Znalosti
Srovnávání znalostí v oboru dřevěných budov mezi ČR a zahraničím vychází zvláště z mých mnoha zahraničních návštěv realizovaných staveb, podniků a univerzit, ze znalosti rozsahu a úrovně zvláště americké a německé odborné literatury a účasti na řadě zahraničních konferencí, včetně posledního Světového kongresu dřevěného inženýrství WCTE, konaného v červnu 2010 v Itálii. Jak již bylo prezentováno, zaostáváme stále výrazněji v rozsahu výstavby, ale následně také ve znalostech nových konstrukčně - materiálových systémů, montážních technologií, environmentální analýze, požárním řešení středně podlažních budov atd. Podstatný vliv pro nás negativní je i rozdíl v rozsahu a intenzitě výzkumu a středo i vysokoškolské výuky
- V oblasti realizace - výstavby dřevěných nízkopodlažních budov vzniklo v posledních letech několik desítek malých a středních firem (v Adresáři časopisu Dřevo a stavby je jich uvedeno přes 70), které zvládají některou nebo více dřevěných technologii a jsou schopny podstatně rozšířit svoje kapacity.
- Specializovaná výuka dřevěných budov je v učebním programu Stavebních fakult všech tří technických univerzit, tj. v Praze, Brně a Ostravě. Rovněž Zemědělská a lesnická fakulta v Brně má výuku specializovanou na dřevěné stavby. VOŠ ve Volyni je specializována na dřevěné stavění a na většině Průmyslových stavebních škol jsou dřevěné stavby součástí výuky.
V případě přijetí návrhu Programu rozvoje doporučuje se výuku rozšířit a koordinovat MŠT - Výzkum v oboru dřevěných budov - v ČR neexistuje výzkumný ústav, který by byl zaměřen tímto směrem. Výzkum přesto sporadicky probíhá z iniciativy pedagogů a prostředků univerzit a jen omezeně na bázi financování z prostředků GAĆŘ.
Bez ohledu zda bude návrh Programu rozvoje přijat nebo nikoliv, doporučuje se vytvoření takového ústavu při některé Stavební fakultě, resp. ústavu se třemi pracovišti MŠT, MPO - Projektování dřevěných budov je dnes převážně zajišťováno několika projekčními ateliéry, které jsou zaměřeny tímto směrem. Je zde řada odborníků, kteří prošli již uvedenou výukou na Stavebních fakultách, resp. VOŠ. Stávající kapacity by však byly nedostatečné
V případě přijetí návrhu Programu rozvoje doporučuje se zavedení 3 až 4 semestrálního postgraduálního kursu "Dřevěné budovy" pod patronací ČKAIT, ČSSI, ABF a technických univerzit.
Využít zkušeností , resp. spolupracovat s technickými univerzitami ve Vídni, Drážďanech a Turinu při realizaci obdobného programu s názvem "Urban Wood 2010"
6. Závěrečná doporučení
Jsou určena především Ministerstvu pro místní rozvoj, které je m.j. zodpovědné za bytovou výstavbu, kde se dřevěná technologie uplatňuje nejrozsáhleji. V návaznosti na již dříve předané a zde aktualizované podklady a návrhy se doporučuje ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí a Ministerstvem průmyslu a obchodu vypracovat a předložit vládě k projednání a schválení
Koncepci trvale udržitelného rozvoje bytové a veřejné výstavby na období příštích 10 až 15 let
a v jejím rámci nebo jako samostatný dokument
Program rozvoje dřevěné bytové a veřejné výstavby na období příštích 10 až 15 let
který by měl zvláště obsahovat :
- výběr několika lokalit na výstavbu sídla 4 až 6 patrových dřevěných bytových domů, včetně sociálních variant a navazující veřejné výstavby (škola, obchodní centrum, domov důchodců, kulturní středisko, poliklinika atd),
- podmínky soutěže na vypracování studií a projektové dokumentace
- podmínky soutěže na realizaci výstavby
Iniciovat doplnění současných platných dokumentů
- Doplnit ČSN 73 0540-2 Tepelná ochrana budov - Požadavky o článek který zavazuje navrhovat všechny obytné a funkčně odpovídající veřejné budovy alespoň jako nízkoenergetické
- Doplnit stávající Stavební zákon, resp. návaznou Vyhlášku 499 o dokumentaci staveb o povinnost vypracování environmentálního hodnocení budov podle metodiky LCA - Life Cycle Assesment. K tomu zadat vypracování podrobného návodu a jednotných vstupních údajů.
Vybraná literatura a podklady :
[1] L. Brown a.d. - Stav světa na přelomu tisíciletí Hynek - Praha 2000
[2] T. Staud, N.Reimer - Zachraňme klima Knižní Klub 2008
[3] Al Gore - Země na misce vah Argo Praha 1994
[4] J. Legget - Nebezpečí oteplování Země Academia - Praha 1992
[5] J. Houghton - Globální oteplování Academia - Praha 1998
[6] V. Mezřický - Environmentální politika a udržitelný rozvoj Portál - Praha 2005
[7] B. Moldan - Ekonomické aspekty ochrany životního prostředí UK - Praha 1997
[8] B. Moldan - Ekologická dimenze udržitelného rozvoje UK - Praha 2001
[9] B. Moldan - (Ne) udržitelný rozvoj - ekologie hrozba a naděje UK - Praha 2003
[10] B. Moldan - Podmaněná planeta UK - Praha 2009
[11] J. Kadrnožka - Země se ubrání AN CERM - Brno 2010
[12] M. Kutílek - Racionálně o globálním oteplování Dokořán 2008
[13] EU - Amsterodamská smlouva, hlava XIX - Životní prostředí ICEU Praha 2000
[14] OECD-EPOC Environmental strategy for the first Decade of the 21 st Century Paris 2001
[15] A. Naess - Ekologie, pospolitost a životní styl Abies 1993
[16] B. Devall, G.Sessions - Hl´boká ekologia Abies 1997
[17] J. Lovelock - Gaia Abies 1993
[18] V. Bělohradský - Eseje o nedávné minulosti a blízké budoucnosti G Plus 1999
[19] V. Bělohradský - Společnost nevolnosti SLON 2009
[20] J. Simon - Největší bohatství CDK - Brno 2006
[21] B. Lomborg - Skeptický ekolog Liberalní Institut - Praha 2006
[22] B. Lomborg - Zchlaďte hlavy Dokořán - Praha 2008
[23] V. Klaus - Modrá, nikoli zelená planeta Dokořán - Praha 2007
[24] V. Klaus - Modrá planeta v ohrožení Dokořán - Praha 2009
Comparison of knowledge in the field of wooden buildings between the CR and abroad is especially based on the author's many foreign visitors of completed buildings, businesses and universities, the knowledge of the extent and quality of especially American and German literature and participation in many international conferences, including the last World Congress of timber engineering WCTE, held in June 2010 in Italy.