A faházak az égig nőnek

A fa az egyik legősibb építőanyagunk és mivel megújuló, környezetbarát, ezért napjainkban is előszeretettel használjuk.

A faházak, faszerkezetek építése nem veszít a népszerűségéből, sőt világszerte egyre több tervező fordul ehhez az anyaghoz. Magyarországot ez a trend még nem sodorta magával, aminek gazdasági és szemléletbeli okai is vannak. Fából építeni, faanyagot használni külföldön igencsak „cool"-nak számít, ám idehaza még nem. Már lapunk korábbi számaiban is hírt adtunk róla, hogy többemeletes lakóépületeket, felhőkarcolókat terveznek és építenek fából. Kilencemeletes lakóház épült Londonban (Stadthaus, 24 Murray Grove, Hackney, tervező: Waugh Thistleton Architects) vagy Bécsben terveznek egy 84 méter magas, 24 emeletes iroda- és bérlakáskomplexumot (Seestadt Aspern, tervező: Rüdiger Lainer).

Épült Amerikában 30 méter magas „Fa innovációs és dizájncenter", Stockholmban 34 emeletes épületet terveznek, de már egy 42 emeletes felhőkarcoló tervei is készen vannak (1. ábra).

1-abra

A FA MINT ÉPÍTŐANYAG

Vizsgáljuk meg, hogy ez az építési mód egy okos alternatíva vagy egy veszélyes hazárdjáték. A fa mint építőanyag igen kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, húzásra, nyomásra és hajlításra is igénybe vehető. A beton nyomásra vagy az acél húzásra természetesen többet bír, de ha figyelembe vesszük az előállítási költségeket, a súlyt vagy a széndioxid megkötést, akkor már sokkal kiegyenlítettebb a verseny. A fának sokkal nagyobb a fajhője a betonhoz vagy a téglához képest, ami nyáron is és télen is kellemes belső klímát tud teremteni egy lakásban.

A fa hosszú, rostos szerkezete igen ellenálló anyagot eredményez. Az erős viharokkal is dacolnak az élőfák, amik akár a száz méteres magasságot is elérhetik (a Világ legmagasabb fája Kaliforniában található, örökzöld mamutfenyő, 115,6 méter).

Ilyen fa alapanyag azonban nem áll rendelkezésre, a fa kis keresztmetszetben, sok hibával és göccsel kapható. Az ilyen alapanyagból tetőszerkezetek, burkolatok építhetők, de toronyházak bajosan. Talán nem volt annyira hangos vagy csak nem kapott kellő figyelmet, de a faanyagok terén legalább akkora forradalom zajlott le, mint amilyen az acél vagy a vasbeton felfedezése volt.

A deszkákból, pallókból kivágták a hibákat, hosszában összetoldották őket és a rétegeket egymáshoz ragasztva tetszőleges méretű ragasztott fatartókat kaphatunk. Ezek a ragasztott tartók oszlopként és gerendaként is használhatók, és ami a legfontosabb, hibátlan, „homogén" építőanyagnak tekinthetők, egyenes, íves és akár térben hajlított tartók is építhetők belőlük. Mivel a ragasztó és a fa sejtjei között erősebb a kötés, mint a fa saját rostjai között, ezért olyan építőanyag került a tervezők kezébe, amilyen soha a faépítészet történetében. A szerkezetek ugyanúgy méretezhetőek, mint az acél- vagy vasbeton konstrukciók.

A faanyag tartósságát a legjobban a fennmaradt több száz éves faépületek bizonyítják. A legrégebbi közülük a Horyu-ji pagoda és templomegyüttes. A pagoda 32,25 méter magas és a 7. században, közel 1400 éve épült. A pagoda központi magját egy hatalmas faoszlop alkotja, akárcsak egy élőfa, ez a szerkezet is ellenállt a viharoknak és a földrengéseknek is.

Pár évszázaddal fiatalabbak a norvég fatemplomok, de több száz éves a nyírbátori 32 méter magas harangláb hazánkban is. A szerkezetek és az építészeti koncepciók teljesen mások voltak, más a klíma, a faanyag is, de a jól konstruált faszerkezetek időtállóságát nem lehet megkérdőjelezni.

FÁBÓL FELHŐKARCOLÓT?

Oszlop- és gerendaszerkezetekből nagyon magas építmények alkothatók, amire Ausztriában, a Wörthi-tó melletti Pyramidenkogel csúcson álló 70 méter magas kitekintést biztosító faszerkezetű kilátó a legjobb példa. A kilátóban csúszda és lift is várja a látogatókat.

A szerkezet azonban nem csak fából készült, a merevítő rendszer és a lépcső fém szerkezetű. A Margit kilátó Cserszegtomajon igaz, hogy csak 31 méter magas, de tisztán faszerkezetű, és szintén üzemel benne lift.

A többemeletes lakóépületeket panel szerkezetből volt gazdaságos építeni, a felhőkarcolók szerkezete pedig általában vázszerkezetes. A biztonsági előírások azonban a nagyon magas házak esetében is a vasbetont részesítik előnyben. A fa használatával azonban ismét a falpanelok kerültek előtérbe. Könnyebbek a betonnál, jobb a merevítésük a vázas társaiknál és tűz esetén az acélnál biztonságosabbak.2-abraAhogy a ragasztott fatartó elterjedt, most tör szédületes sebességgel előre a CLT (cross-laminated timber), a tömbösített fapanel. A deszkákat, pallókat egy sorban egymás mellé fektetik, majd rájuk merőlegesen hozzájuk ragasztják a következő sort (kereszt laminált).

Ezt addig ismétlik, amíg a kellő vastagságú és méretű lap „fapanel" el nem készül. Ez a tömbösített fapanel a faépítészet univerzális építőtáblája, készül belőle fal, födém és tető is. Merev, könnyű és igen nagy teherbírású szerkezet állítható belőle össze, a „felhőkarcolók" ideális építőanyaga (2. ábra).

TŰZVÉDELMI MEGFONTOLÁSOK

A fa éghető anyag, az acél és a beton nem. A faszerkezet le tud égni, az acélváz éghetetlen. Az acél nem ég, azonban egy bizonyos hőmérsékleten elveszíti a szilárdságát, meglágyul és a szerkezet figyelmeztető előjel nélkül leszakad. A World Trade Center acélvázas volt. A fa kiszámítható módon ég, van egy beégési sebessége cca. 0,8 mm/ perc, vagyis, ha fél órát kell kibírnia a szerkezetnek, 2,4 centiméterrel vastagabbra kell venni (gerendánál körben) a vastagságokat.

Az elszenesedett rész szigetel, tovább lassítva a folyamatot. Egy tömör fafalat pedig nagyon nehéz meggyújtani. A fémszerkezetnél egy faszerkezet sokkal biztonságosabb.

A tűzjelző és oltóberendezések teljesen biztonságossá tudják tenni a magas épületeket. Az egyes nemzeti szabályozók ezeket a megváltozott körülményeket nem mindig veszik figyelembe. Az idén életbe lépett új tűzvédelmi szabályzat OTSZ 5.0, ami alapjaiban alakítja át a tervezési fogalmakat. Kockázati osztályokat vezettek be:

  • NAK – Nagyon Alacsony Kockázati osztály,
  • AK – Alacsony Kockázati osztály,
  • KK – Közepes Kockázati osztály,
  • MK – Magas Kockázati osztály.

Ez a gyakorlatban az jelenti, hogy három emeletig (max. 7,00 méter építményszint) az előírás: D REI 15, fedélszerkezet: D, falburkolat menekülési útvonalon: D s1, d0, ezt mind tudja a faanyag (akár kezeletlenül is). 14 méterig a faanyag csak égéskésleltető anyaggal kezelve, illetve elburkolva használható mint tartószerkezet (C REI 30 a minimális követelmény). Az ennél magasabb vagy négy emeletnél magasabb épület esetében már szóba sem jöhet az egyszerű fa tartószerkezet (A2 REI 60). Ez a szabályozás jelenleg lehetetlenné teszi a fent említett magasházak építését (3. ábra).

3-abra

A JÖVŐ ÉPÍTŐANYAGA

A ragasztott fatartó nem különbözik egy nagyon jó minőségű (és nagyon nagy) fából egészben kivágott tartótól, mint a Horyu-ji pagoda főtartójánál. A tömbösített fapanel (CLT) azonban az építészet történetben sohasem létezett, ez egy olyan új szerkezet, aminek a használatát még csak most tanulják a tervezők. A gazdaságosság, ökológia, a megújuló építőanyagok, valamint a szén-dioxid megkötés azonban ráirányítják a figyelmet az új építészeti megoldásokra és szerkezetekre. A tömbösített fapanel biztos, hogy a jövő egyik építőanyaga.

Ha az a célunk, hogy az ebben rejlő lehetőségeket meg tudjuk mutatni a tervezőknek, építtetőknek és a rendeletalkotóknak is: a legjobb lehetőség, ha valami különlegeset építünk belőle, például felhőkarcolókat.

Nálunk a legmagasabb lakóépület 25 szintes (pécsi magasház) és arra is kicsi az esély, hogy a külföldi csodáktól kedvet kapna a hazai befektetői kör, de megváltoztatja a tervezők szemléletét és a szabályozók is követni fogják a trendeket. A fából készült magasházak nemcsak a felhőket fogják megkarcolni, hanem talán a hazai közömbösséget is.

Szabó Péter
egyetemi docens, NymE SKK

Forrás: www.epitestechnika.hu