Rostoucí povědomí o důležitosti ochrany životního prostředí ve spojení s přísnými normami pro nové budovy způsobuje, že se udržitelná výstavba stává v současnosti nutností. Volba správných materiálů je základním předpokladem pro stavbu domu, který je šetrný k životnímu prostředí, splňuje potřeby obyvatel a zároveň minimalizuje negativní dopad na planetu. Pod pojmem udržitelná výstavba rozumíme navrhování a realizaci stavebních investičních projektů způsobem, který je šetrný k životnímu prostředí, energeticky účinný a zdravý pro člověka. Udržitelná výstavba zohledňuje celý životní cyklus budovy - od její výstavby přes užívání až po demontáž. Celý proces plánování zohledňuje ekologické aspekty.
Stavebnictví se řadí mezi největší producenty skleníkových plynů a z důvodu rostoucích obav z klimatických změn a dalšího znečišťování životního prostředí sílí tlak na udržitelné stavební postupy a stavební odvětví tak musí hledat ekologičtější řešení. Proto se jednou z klíčových kapitol stává vývoj nových stavebních materiálů.
Principy udržitelné výstavby a volba materiálů
Principy udržitelné výstavby přinášejí do oblasti stavebnictví nové požadavky. Z tohoto pohledu je kladen důraz na použití takových materiálů, konstrukcí a technologií, které kromě dosud běžných požadavků na kvalitu, spolehlivost a funkčnost zvyšují také jejich hodnotu z hlediska environmentálních kritérií. Úlohou projektanta při tvorbě koncepce budovy by mělo být spolu s konstrukčním řešením navrhnout i materiálové řešení objektu tak, aby odpovídalo výše uvedeným principům a požadavkům. Je velmi důležité používat pouze přírodní stavební materiály a ekologické a recyklovatelné stavební komponenty.
Výhody udržitelného stavění
- Minimalizace spotřeby energie a snižování emisí CO₂.
- Nižší produkce odpadu a menší spotřeba energie a vody při výrobě materiálů.
- Vytváření kvalitnějšího vnitřního prostředí budov díky absenci zdraví škodlivých látek.
- Významné energetické úspory pro majitele objektů.
- Vyšší tržní hodnota a atraktivita pro nájemce u certifikovaných projektů (např. LEED, BREEAM).
Bariéry a výzvy
Hlavní bariérou vyššího využití ekologických materiálů je cena. I když se podaří zvýšit povědomí ve společnosti o výhodách udržitelných materiálů a zlomí se bariéra vyšších počátečních nákladů, které jsou ve výsledku kompenzovány úsporami energií a nižšími nároky na údržbu, stále budeme v Česku narážet na nedostatek kvalifikovaných odborníků, kteří perfektně rozumí udržitelným materiálům a ovládají jejich výrobu nebo jejich využití v projektování či výstavbě. Pokud odborníci budou chybět, budou projektanti i realizační firmy preferovat tradiční materiály. Cílem by proto mělo být aktuálně motivovat co nejvíce studentů ke studiu technických oborů a zároveň je vést k tomu, aby své znalosti a dovednosti uplatňovali v oblasti udržitelného stavebnictví.
Tradiční obnovitelné stavební materiály
Přírodní materiály (u nás tradičně kámen, dřevo, hlína) jsou užívané pro stavby od nepaměti. Člověk v nich žil po tisíciletí bez újmy na zdraví.
Čtěte také: Vlastnosti modřínového stavebního dřeva
Dřevo
Dřevo je nejpřirozenějším z dostupných stavebních materiálů, který v souvislosti s ekologickou výstavbou získává stále větší význam. Jeho ušlechtilý vzhled vnáší do interiéru teplo, dodává mu útulný charakter a vytváří jedinečné mikroklima, které přirozeným způsobem pomáhá regulovat vlhkost vzduchu. Dřevo představuje z environmentálního hlediska přírodní obnovitelný surovinový zdroj se značným potenciálem. Výrobky ze dřeva a na jeho bázi se vyznačují výbornými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi při nízké hmotnosti (zjednodušená doprava a manipulace), malou objemovou hmotností (dobré tepelně technické vlastnosti), snadnou zpracovatelností a úplnou recyklovatelností. Trvanlivost správně navržených konstrukcí ze dřeva je zcela srovnatelná s jinými konstrukcemi. Dřevo dnes nabízí architektům možnost osobitého ztvárnění, možnost vytváření výrazné architektury a architektonického designu. V zahraničí vznikají a jsou užívané technologie výstavby dřevostaveb bez použití spojovacích kovových prvků (hřebíky, vruty, hmoždíky, ocelové desky s prolisovanými trny atd.).
Nepálená hlína
Nepálená hlína jako stavební materiál se užívala pro výstavbu masivních hliněných stěn prakticky na celém světě a odhaduje se, že v hliněných domech žije polovina současné světové populace. Jílové minerály a jejich schopnost změny (přijímání vody, výměna kationů) položily základ ke vzniku života na zemi. V poslední době se připisuje značný význam pozitivním vlastnostem hliněných omítek v interiéru budov, které dokáží přijmout velice rychle vysoký obsah vzdušné vlhkosti a po pominutí příčiny uvolňování vlhkosti do ovzduší (např. z koupelny, z kuchyně, aj.) jsou schopny vodní páru postupně uvolňovat znovu do vnitřního prostředí. Pohlcují zápachy. Životnost hliněných staveb přesahuje století, pokud je stavba trvale chráněna proti vodě. U nás představuje stáří dochované hliněné zástavby 100 až 400 let, výjimečně i více. K oživení masivních hliněných konstrukcí došlo v evropských zemích na přelomu 16. a 17. století, tedy v době, kdy mohutné požáry v oblastech s převládajícími tradičními dřevěnými konstrukcemi ničily celé vesnice a města. Hliněné stavby odolné proti ohni nacházely široké uplatnění a ocenění v nízkopodlažní zástavbě nejen na vesnicích, ale i ve městech.
Sláma
Využití slámy v moderním stavebnictví představuje v současnosti významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Na trhu se také objevují výrobky pro stavební účely ze slámy nebo s jejím použitím. Sláma je jako tepelná izolace využívána jednak ve formě lisovaných balíků ze zemědělských strojů, jednak ve formě volně ukládané slámy do dutiny. Průmyslově zpracovaná sláma je využívána pro výrobu slámokartonových panelů pro systémy suché výstavby (příčky, opláštění stěn, stropů a podhledů...). Desky jsou zpracovávány lisováním obilné slámy s povrchovou úpravou lepeným kartonem. Slaměné stavební desky jsou vyrobeny z vysoce stlačené obilné slámy a vyznačují se dobrými zvukově a tepelně izolačními vlastnostmi.
Inovativní obnovitelné stavební materiály
Moderní věda v posledních letech výrazně pokročila a na trhu již existují převratné patenty. Ty jsou nejen spolehlivé, odolné a šetrné k životnímu prostředí, ale zároveň také vzdušné a lehké. Ultimativní stavební materiály mění způsob výstavby. Dnes jsou na trhu skutečně převratné nové stavební materiály. Vznikají inovativní syntetické materiály - stavební materiály, které jsou lehčí, pevnější a šetrnější k životnímu prostředí než tradiční materiály. Některé moderní stavební materiály najdou své uplatnění možná jen ve specifických případech, ale řada inovativních stavebních materiálů má potenciál stát se široce používanými.
Přehled inovativních a obnovitelných stavebních materiálů
| Materiál | Popis a vlastnosti | Využití |
|---|---|---|
| Richlite | Papírový a vysoce odolný kompozitní materiál z odpadního papíru. Voděodolný, hygienický, nízká absorpce vlhkosti, vysoká tepelná odolnost. | Fasády, interiéry, nábytek, hudební nástroje. |
| Transparentní dřevo | Dřevo zbavené barviv, propouští až 90 % světla. Pětkrát pevnější a lehčí než sklo, vyšší tepelná účinnost. | Alternativa plastových nebo skleněných oken. |
| Uhlíková vlákna | O 75 % lehčí než železo, o 30 % lehčí než hliník. Poskytuje vynikající tepelnou izolaci. | Zpevnění tradičních stavebních materiálů (cihly, železobeton, dřevo), snížení tloušťky a hmotnosti panelů. |
| Samoléčebný beton | Inovativní metoda opravy prasklin v betonu pomocí bakterií, které produkují vápenec, nebo polymerních kapslí. | Obnova a zlepšení pevnosti betonu, prodloužení životnosti konstrukcí. |
| Aerogel | Syntetický porézní ultralehký materiál (99,8 % tvoří vzduch) s extrémně nízkou hustotou a nízkou tepelnou vodivostí. | Vynikající tepelný izolant pro ekologicky šetrné a účinné izolace. |
| Umělý tekutý kámen | Speciální stavební směs (70 % mramorová drť, 30 % přísady) stříkaná na povrchy. | Dodává trvanlivost a atraktivní vzhled betonu, zdivu, kameni, asfaltu. |
| ConFlexPave | Beton s polymerními mikrovlákny, až třikrát vyšší pružnost a pevnost než tradiční beton. | Konstrukce vyžadující vysokou pružnost a pevnost. |
| Beton bez cementu | Obsahuje popílek a geopolymerní kompozity, 400krát pružnější než tradiční beton při stejné pevnosti. | Ekologičtější a pružnější betonové konstrukce. |
| Concrete Canvas® | Betonová tkanina v roli. Flexibilní, rychlá instalace s minimálními nároky na odbornou přípravu. | Široká škála stavebních prací, rychlá a efektivní výstavba betonových konstrukcí. |
| Průhledný hliník (AlON) | Transparentní keramika na bázi oxynitridu hliníku. Trvanlivý, odolný proti poškrábání, 85 % tvrdší než safír, snese až 2 100 °C. | Vojenský a optický průmysl, potenciálně stavebnictví pro extrémně odolné a průhledné prvky. |
| Křížem lepené dřevo (CLT) a lepené lamelové dřevo | Lisované a laminované dřevo do tuhých bloků nebo velkých desek. Extrémně odolné proti ohni, zachycuje uhlík. | Konstrukce vyžadující vysokou pevnost a odolnost, rychlá montáž prefabrikovaných konstrukcí. |
| Hydrokeramika | Kompozitní fasádní materiál z hlíny a hydrogelu, který dokáže ochladit interiéry budov až o 6 °C. | Samochladicí fasádní systémy, snížení energetické náročnosti budov. |
| CABKOMA Strand Rod | Termoplastický kompozitní materiál z uhlíkových vláken. Nejlehčí anti-seismický výztužný systém na světě, téměř pětkrát lehčí než kovové dráty. | Oblasti se zvýšenou seismickou činností, konstrukce odolávající zemětřesení. |
| Flexicomb | Struktura inspirovaná včelími plástvemi z tisíců polypropylenových trubiček spojených do pružné sítě. | Flexibilní a funkční konstrukce, možnost recyklace plastového odpadu. |
| Nejbělejší barva na světě | Barva, která odráží 98,1 % slunečního světla (obsahuje síran barnatý), slouží jako klimatizace. | Ochlazování místností a budov, snižování energetické náročnosti. |
| Bioplast z hnědého biouhlí | Netoxický bioplast z lesního a zemědělského odpadu, zachycuje uhlík, uhlíkově negativní. | Fasády budov, nábytek, interiéry, doprava, městská infrastruktura. |
| Konopná výztuž | Alternativa k oceli, zabraňuje korozi, snižuje emise uhlíku, třikrát větší odolnost proti korozi. | Podpora betonových konstrukcí, náhrada ocelové výztuže s menším dopadem na životní prostředí. |
Další inovativní materiály
- Technické konopí: Jednou z mnoha aplikací technického konopí je výroba tepelné izolace. Průmyslová výroba zahrnuje tvrzené desky pro akustické izolace podlah, stabilizované desky pro KZP a měkké rohože. Konopí má podobně dobré tepelně-izolační hodnoty jako dřevo a v porovnání například s minerální vlnou je obzvláště odolné.
- Hliník: Hliník je jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů, které jsou v souvislosti s udržitelnou výstavbou zmiňovány. Jeho vlastnosti způsobují, že je všestranným a odolným stavebním materiálem.
- Ekologický beton: Vyráběn z nízkoemisních a recyklovaných materiálů, např. z průmyslového odpadu. Stejně jako tradiční beton je i jeho ekologický protějšek velmi trvanlivým materiálem, který je odolný vůči působení atmosférických vlivů a mechanickému poškození.
- Hliněná stavební deska: Představuje nový vývoj v oblasti suché výstavby a nyní umožňuje univerzální využití hlíny, která je zajímavá z hlediska stavební fyziky a stavební biologie. Hliněné desky mají velmi dobré zvukově izolační vlastnosti. Navíc regulují vlhkost a jejich povrch je vnímán jako "teplý".
- Ekologické izolační materiály: Ekologické izolační materiály, jako je juta nebo konopí, jsou v oblasti udržitelné výstavby obzvláště oblíbené. Oblíbené jsou však také dřevo, hlína a přírodní barvy na rostlinném základě, na bázi vápna nebo kaseinu. Vyhněte se lakům, plastům na bázi ropy a izolační vlně.
- Celulózová izolace: Celulóza se skládá až z 90 % z odpadního papíru a lze ji dobře použít jako tzv. foukanou izolaci. Izolační hodnoty jsou dobré, cena je nízká.
Budoucnost obnovitelných materiálů
I přes všechny výzvy a bariéry se očekává, že poptávka po udržitelných stavebních materiálech bude nadále stoupat. Legislativní požadavky a ESG kritéria povedou investory k tomu, aby udržitelná řešení vnímali jako standard, nikoli jen jako způsob, jak se odlišit od konkurence. Globální trh s ekologickými stavebními materiály dosáhne do roku 2030 hodnoty 47,9 miliardy USD, přičemž v období 2025 až 2030 poroste s CAGR 10,4 %. Tento trend není jen doménou západní Evropy, viditelný je i u nás. Z výzkumu společnosti CEEC Research vyplývá, že 60 % stavebních společností předpokládá zvýšenou poptávku po udržitelných materiálech v následujících pěti letech. S tím jde ruku v ruce i fakt, že mezi nejvíce poptávané ekologické stavební materiály v současnosti patří zejména dřevo ve formě CLT a LVL, které je obnovitelné, funguje jako přirozený zásobník CO₂ a zároveň umožňuje rychlou a efektivní montáž prefabrikovaných konstrukcí. Významnou roli hraje také nízkouhlíkový beton a geopolymerní betony.
Čtěte také: Žádost o stavební povolení
Čtěte také: Stavební řezivo Brno: Průvodce
tags: #obnovitelne #stavebni #materialy #informace