raziskave in razvoj UDK: 691:11 pregledni znanstveni ~lanek (A Review) Smernice razvoja lesene monta`ne gradnje Directions of development of wood prefabricated buildings avtorji: Jasna HROVATIN, Manja KITEK KUZMAN, Biotehni{ka fakulteta, Oddelek za lesarstvo, Ro`na dolina, C. VIII/34, SI-1001 Ljubljana, Jo`e KU[AR, Fakulteta za arhitekturo, Zoisova 12, 1000 Ljubljana Smernice razvoja sodobne gradnje temeljijo na uporabi novih materialov, novih kombinacij `e znanih materialov in na novih sistemih. Razli~ni lesni materiali, od naravnega masivnega lesa do razli~nih kompozitnih materialov, so danes vse bolj izpopolnjeni v smislu svoje funkcije in gospodarne izkori{~enosti surovine. Proizvajalci lesene monta`ne gradnje posku{ajo dose~i vi{jo kakovost bivanja, kot jo omogo~a klasi~na zidana gradnja. V ~lanku `elimo odgovoriti na vpra{anje, ali v prihodnosti lahko pri~aku-jemo pomembne spremembe na pod-ro~ju monta`ne gradnje. Future development directions of the contemporary wood buildings are based on a application of new materials, new combinations of already known materials and new systems. Various wood materials, from massive wood to different composite materials, are nowadays more sophisticated in a sense of their function and their efficient application. Wood prefabricated house producers are trying to gain higher quality of leaving in comparison to the traditional one. The aim of the presents study is to answer the question whether we might expect in future changes in the field of the wood prefabricated buildings. Klju~ne besede: lesena gradnja, mon-ta`na gradnja, konstrukcija, prefabri-kacija, skeletna gradnja, okvirna konstrukcija, masivna konstrukcija Key words: wood building, construction, prefabrication, frame wood construction, massive construction 1. UVOD Les je gradbeni material, ki ga ~lovek `e od nekdaj uporablja kot konstrukcijsko gradivo. Zanimivo je, da so ve~je spremembe na podro~ju lesene stanovanjske gradnje povezane z razvojem lesnih tvoriv, medtem ko ve~ina sodobnih monta`nih sistemov s konstrukcijskega vidika {e vedno temelji na principih lesene gradnje, razvite v 19. stoletju. Glede na {tevilne napovedi, da je lesena monta`na gradnja - gradnja prihodnosti in glede na trend uporabe naravnih in zdravih materialov je pri~ako-vati, da bo poraba lesa in lesnih kom-pozitov v gradbeni{tvu v porastu. Les je naravno gradivo, ki nastaja brez negativnih vplivov na okolje in ~loveka. Omogo~a monta`o in racionalno gradnjo. »Gradnja lesene hi{e zahteva pri-bli`no za tretjino manj{e koli~ine vgradne energije kot klasi~no grajena hi{a. Pomemben je tudi ekolo{ki prispevek pri gradnji. Pri proizvodnji lesenih produktov ni odpadkov: lubje, os-tru`ki in ostanki lesa se porabijo pri nadaljnji proizvodnji lesnih polizdelkov ali kot gorivo«. (Zba{nik Senega~-nik, 2001). Les je mogo~e enostavno obdelovati, ne vsebuje ~loveku in zdravju {kodljivih snovi in je energijsko ijaLes 57(2005) 11 raziskave in razvoj var~en. Je dober izolator, prena{a vle~-no in tla~no obremenitev ter upogibno silo in je idealen za gradnjo protipotresnih konstrukcij. Ena od najbolj cenjenih gradbenih lastnosti lesa je, da ga lahko vgrajujemo vzdol`no in da prena{a razpone, ki jih ni mo~ premostiti z drugimi naravnimi materiali brez mnogokratnega premo{~anja, stopni~enja, lokov ali obokov (Juva-nec, 1999). Zaradi mehke in odprte porozne strukture pa odlikujejo les tudi dobre akusti~ne lastnosti. Sodobne lesene hi{e so za uporabnika s po`arno-varnostnega vidika enako varne kot klasi~no zidane. Ker imajo leseni objekti majhno lastno te`o so konstrukcije primerne za podro~ja z majhno nosilnostjo temeljnih tal. Poleg masivnega `aganega lesa v zadnjem ~asu v gradbeni{tvu nara{~a tudi uporaba lesnih polizdelkov, ki izkori-{~ajo velike koli~ine lesnih ostankov. Uporabljajo se predvsem kot oblo`ne plo{~e pri skeletni in okvirni konstrukciji in kot konstrukcijski les. 2. PREGLED KONSTRUKCIJSKIH IZVEDB STEN PRI LESENI MONTA@NI GRADNJI Elementi monta`ne gradnje so lahko: betonski, kovinski ali leseni. V svetu obstaja ve~ tiso~ patentiranih sistemov za izdelavo monta`nih hi{. Pri gradnji se ve~inoma uporablja masivni les, v zadnjem ~asu pa se vse bolj uveljavlja tudi gradnja z lesnimi kompoziti, kjer se lahko izkoristijo manj kvalitetne lesne surovine. Na evropskem podro~-ju se najve~ uporabljajo trije glavni konstrukcijski sistemi (preglednica 1): a) skeletni, b) okvirni, c) masivni. 2.1. Skeletna konstrukcija »Lesene skeletne konstrukcije so sestavljene iz lesenih stebrov in nosilcev oziroma gred, ki se v vozli{~ih povezujejo na razli~ne na~ine«. (Duji~, 2001) (slika 1). V konstrukcijskem smislu gre torej za sklop prefabrici-ranih elementov linijske oblike. »To pomeni, da je ena dimenzija takega elementa bolj poudarjena kot drugi dve. Elementi v takem sistemu so obi~ajno lahki, kar olaj{a monta`o, ve~ pa je medsebojnih spojev, kar podalj{uje proces monta`e«. (Ku{ar, 1983). Pri skeletni gradnji je nosilna konstrukcija lo~ena od stenskih elementov. Stene ne prevzemajo nosilne funkcije, zato je mo`na kasnej{a sprememba tlorisa. Skeletni sistem omogo~a, da v obstoje-~em nosilnem ritmu dodajamo ali odvzemamo stare modularne enote. Govorimo o odprtem sistemu gradnje. Sistem je primeren tudi za objekte, pri katerih je z arhitekturnega stali{~a zahteva po ve~jih odprtinah. »Glavna razlika med skeletnim in okvirnim sistemom je v tem, da pri okvirni konstrukciji obremenitve prena{ajo okviri oz. stenski elementi, pri skeletnem pa nosilni skelet zgradbe«. (Zalokar Mik-li~, 2002). Govorimo torej o linijsko nosilnem sistemu. Obod skeleta se najpogosteje zapira s steklenimi elementi, polnimi prefabriciranimi elementi ali pa se klasi~no zazida. Sestava zapornih slojev je podobna sestavi velikosten-skih elementov. Za~etki lesene skeletne gradnje izvirajo iz skandinavskih de`el: Norve{ke, [vedske in Finske. Skeletni na~in gradnje se danes uporablja predvsem na Japonskem. Najbolj mno`i~no se uporablja na pod-ro~ju industrijskih objektov. V Sloveniji ni sistemskega proizvajalca lesenih skeletnih hi{, zato se redke tovrstne gradnje prepu{~a predvsem obrtni{ke-mu nivoju izdelave (Zalokar Mikli~, 2002). Med najlep{e primere tradicionalne lesene skeletne konstrukcije sodijo tudi slovenski kozolci, katerih oblike in konstrukcijske zasnove se precej razlikujejo in so tipi~ne za posamezne pokrajine. 2.1.1. Kompozitni les v skeletni gradnji 2.1.1.1. Konstrukcijski kompozitni les »Konstrukcijski kompozitni les (SCL) je izraz za skupino lesnih proizvodov, ki so sestavljeni iz furnirja ali plo{~atih iveri in zlepljeni z vodoodpornim lepilom za konstrukcijsko uporabo v obliki nosilca ali drugega konstrukcijskega elementa. Glavni predstavniki teh proizvodov so LVL, PSL in LSL (slika 2). Njihova prednost je visoka nosilnost glede na te`o, dobra dimenzijska stabilnost in fleksibilnost v konstruiranju raznovrstnih dimenzij in oblik« ([ernek, Jo{t, 2004). 2.1.1.2. Lamelirani lepljeni nosilci v skeletni gradnji Z razvojem lameliranih lepljenih lesenih elementov so se za~ele skeletne konstrukcije mno`i~no uporabljati za gradnjo objektov z ve~jimi razponi (npr. {portne dvorane, kopali{~a ipd.). Lamelirani lepljeni nosilci se tako uporabljajo predvsem za javne objekte, vedno bolj pogosto pa jih sre~amo tudi pri individualnih hi{ah (slika 3). Lep- Preglednica 1. Glavni konstrukcijski sistemi in uporabljen material SKELETNA KONSTRUKCIJA OKVIRNA KONSTRUKCIJA MASIVNA KONSTRUKCIJA MATERIAL masivni les kompozitni les masivni les + dezintegrirani les masivni les dezintegrirani les ijaLes 57(2005) 11 raziskave in razvoj Slika 3. Alternativna arhitekturna lupina enodru`inske hi{e z lesenim ogrodjem. Lepljeni nosilci so obojestransko oblo`eni z lesenimi deskami, med katerimi je toplotna izolacija. Zunanja troslojna obloga, ki je za vodo neprepustna za{~ita lesene konstrukcije, pa je iz bitumna. (Bügelmayer 2004) Slika 4. Mehur~ek - lesen razgledni stolp v `ivalskem vrtu Korkeasaari. Ozna~ujeta ga inovacija in umetni{ki prijem. (Arhitekturni muzej Ljubljana, 2005) Slika 2. Kompozitni les se vedno bolj pogosto uporab-ljaja namesto klasi~nega `aganega lesa in lepljenih nosilcev. Elementi so dimenzijsko stabilni, se ne krivijo in ne pokajo. (http:// www.trusjoist.com) ljeni les ima vrsto prednosti pred `aga-nim masivnim lesom, ki dobi s~asoma vzdol`ne razpoke in trajne deformacije, je pa nekoliko dra`ji. V zadnjem ~asu se pojavlja tudi ve~ inovativnih na~inov snovanja arhitekturnih lupin iz lameliranega lesa. Lep primer lesene mre`aste lupine je ko{u podobno ogrodje helsin{kega 10 metrov visokega razglednega stolpa (slika 4). Lamelirane letve so bile krivljene z uporabo vodne pare na mestu gradnje. Posebej za to so izdelali cevi za dovajanje vodne pare. Luknji~asto ogrodje organske oblike je sestavljeno iz 72 lameliranih upognjenih in zasukanih letev (dimenzije 60x60 mm), ki imajo 600 spojev. 2.2. Okvirna konstrukcija Pri okvirni konstrukciji sestavljajo stene leseni okviri iz stebrov in pre~k. Okviri so obojestransko oblo`eni z mav~-nimi, vlaknenimi, lesocementnimi, OSB plo{~ami ali ivernimi plo{~ami, Les 57(2005) 11 raziskave in razvoj prostor med njimi pa je zapolnjen s toplotno izolacijo (slika 5.) Okvir je nosilni element, polnilo ima izolacijsko funkcijo, obloga pa {~iti notranjost objekta in konstrukcijo pred atmosferskimi vplivi, navadno ima tudi protipo-`arno funkcijo, poleg tega prispeva k ve~ji togosti okvira. Okviri se med seboj podpirajo in s tem pove~ujejo togost konstrukcije. Ta k na~in gradnje je zna~ilen za Severno Ameriko, Avstralijo, Novo Zelandijo in Skandinavijo. 2.3. Masivna konstrukcija (polna stena) Masivne stene so nekdaj izdelovali iz brun, tramov ali plohov (slika 6). V tem primeru gre za nelepljen les. Danes pa so masivne stene izdelane predvsem iz masivnega lepljenega lesa (osnovni elementi so lesene lamele). Tudi tovrstne konstrukcijske izvedbe so lahko dodatno oblo`ene z izolacijo ter plo-{~ami ali opa`em. Leseni masivni sistemi so pogosti predvsem v Skandinaviji in Srednji Evropi. Za izdelavo polnih lesenih stenskih in stropnih elementov se uporabljajo razli~ne metode (preglednica 2). Posamezni leseni elementi so v celoto navadno povezani z `ebljanjem ali lepljenjem. Masivni elementi so lahko eno- ali ve~plastni. Pri ve~plastnih se lahko lamele v dolo~e-nih plasteh izpu{~ajo tako, da nastanejo zra~ni kanali. 2.3.1. Kladna stena iz brun Bruno je na dveh straneh obtesano deblo. Pri objektih iz brun je monta`a bolj ali manj vidna. Zaradi kri`nega sestavljanja brun z zarezami pride do blokiranja z lastno te`o, tako da konstrukcija ne potrebuje dodatnih veznih elementov. Dimenzije prostora so omejene z dol`ino hloda. Zaradi zanimivih vogalov lahko govorimo o konstrukciji z dekorativno komponento. »Bruna so lahko cela ali polovi~na, v drugem primeru je notranja stena gladka. Gladke Slika 5. Okvirno konstrukcijo sestavljajo leseni okviri iz stebrov in pre~k. (Grützmacher, 1998) Slika 6. Razli~ni na~ini obdelave masivne stene (Mittag, 1974) Preglednica 2. Delitev glede na razli~ne elemente in proizvajalce polnih lesenih sten ELEMENTI PROIZVAJALCI leseni zidaki Steko MASIVNA linijski elementi (bruna, tramovi, plohi) Induo, Bekolog, LESENA STENA Skelett, Smreka ploskovni elementi ({irinsko spojene deske, Brettstapelbau {irinsko in debelinsko spojene deske, Lignatur, MERK plo{~e iz dezintegriranega lesa) LIGNOTREND Bonelli, Riko Slika 7. Dvojna stena iz na vseh {tirih straneh ob`aganih klad z vmesnim prostorom, zapolnjenim z izolacijskim materialom (Schafer, Klenske, 2000) Slika 8. Stene Majerjeve hi{e na Dol`u so iz plohov, vstavljenih v utore konstrukcijskih stebrov in postavljene na nosilne talne lege, ki le`ijo na kamnitih podstavkih. (Kobe, 2005) ijaLes 57(2005) 11 raziskave in razvoj notranje stene so v ve~ini primerov ometane in beljene«. (Deu, 2005) 2.3.2. Stena iz tramov Pri tovrstni gradnji so sestavni elementi izdelani iz na vseh {tirih straneh obtesanih ali ob`aganih klad, iz tesanih ali `aganih tramov – »porezancev«. Elementi so predizdelani na nivoju posameznih delov, ki se {ele na gradbi-{~u sestavljajo v celoto. Tramovi, sestavljeni v masivno steno, oblikujejo gladko ploskev, ki jo likovno poudarja vogalna vez na kri` ali roglje (Deu, 2005). Poleg klasi~nih sten z enojnimi tramovi obstajajo danes tudi dvojne stene iz tramov, kjer je vmesni prostor zapolnjen z izolacijskim materialom (slika 7). 2.3.3. Stene iz plohov Tovrstna gradnja je bila zna~ilna za vzhodni in severovzhodni del Slovenije (slika 8). Pri stenah iz plohov so plohe »na vogalih prekri`ali s preprosto kri`-no zvezo ali pa so plohe na vogalih in v sredini dalj{ih sten ujeli v pokon~ne stebre« (Deu, 2005). 2.3.4. Masivni leseni ploskovni elementi Z razvojem lesene monta`ne gradnje so pri{li na tr`i{~e novi proizvodi. Sem pri{tevamo industrijsko izdelane ploskovne elemente, ki so lahko med seboj lepljeni ali `ebljani. V primeru lepljenih gradnikov so vezi lahko neposredne (topi spoj, brazda, pero) ali posredne (pero, moznik). Deske so lahko: ostrorobe ali s pobranimi robovi (v tem primeru so fuge zaradi dodatne osu{itve lesa manj vidne). Plo{~e pa so bodisi polne ali z zra~nimi komorami (prihranek materiala). [irinsko spojene deske (lepljene) Konstrukcija stene je v tem primeru izdelana iz masivnega lepljenega lesa, na katerega je pritrjen izolacijski ma- terial, ki zagotavlja dodatno toplotno za{~ito objekta. Masivne lesene plo{~e so sestavljene iz desk masivnega lesa, ki so med seboj spojene {irinsko (npr. Riko hi{e). Plo{~e se uporabljajo za stene in medeta`no konstrukcijo (slika 9.) [irinsko spojene deske (`ebljane) Plo{~e so v tem primeru sestavljene iz lamel. Stiki med posameznimi lamelami so `ebljani. Izdelava stenskih in stropnih elementov omogo~a tudi souporabo odpadnega lesa. Na podro~ju ve~nadstropne gradnje se tovrstne plo-{~e najpogosteje uporabljajo kot stropni element (slika 10). »Proti okvirni leseni gradnji je zna~ilna manj{a konstrukcijska vi{ina stropnih elementov, omogo~en difuzijsko odprt na~in gradnje s samouravnavanjem nihanja vlage v prostoru, odprava parozapornih slojev, bolj{a toplotna akumulacija«. (Zalokar Mikli~, 2002) Druga~e od lepljenih desk slovenskega proizvajalca Rika so v tem primeru lamele stenskih elementov postavljene vertikalno ter zgoraj in spodaj zaklju-~ene s horizontalnimi deskami. Plo{~e z zra~nimi kanali Poleg polnih lesenih plo{~ se uporabljajo tudi plo{~e z zra~nimi kanali, ki so lahko zapolnjeni z izolacijskim materialom. (npr. Lignotrend, Lignatur). Prednost zra~nih kanalov je tudi prostor za vodenje instalacij. Sistem je Slika 9. Konstrukcija iz masivnega lepljenega lesa (prospektno gradivo podjetja Riko) Slika 10. Plo{~e iz lesenih lamel (Natterer, 1996) Slika 11. Lepljeni elementi z zra~nimi kanali (Schafer, Klenske, 2000; www.lignotrend.de, www.lignatur.ch) ijaLes 57(2005) 11 raziskave in razvoj sestavljen iz masivnih lamel in desk (slika 11). Plo{~e se uporabljajo kot stenski, stropni in stre{ni elementi ter za fasadno oblogo. [irinsko in debelinsko spojene deske Osnovni gradnik sistema so {irinsko in debelinsko spojene lamele, ki so v najmanj treh kri`no postavljenih slojih. Tako nastanejo homogeni ploskovni elementi, ki so lahko dolgi do 20 metrov. Plo{~e se lahko uporabljajo tudi kot ukrivljena konstrukcija in v kombinaciji z drugimi sistemi (slika 12). 2.3.5. Leseni zidaki Masivna lesena stena je lahko izvedena tudi z lesenimi moduli oz. zidaki, ki se odvisno od proizvajalca spajajo na pero in utor ali z lesenimi mozniki (npr. Ste-ko). Gradnja z lesenimi zidaki je enostavna in hitra. Pomembno pa je tudi to, da omogo~a svobodo pri oblikovanju tlorisa (slika 13). 2.3.6. Stene iz kompozitnih materialov 2.3.6.1. Plo{~e iz termi~no obdelanega dezintegriranega lesa PLS (it. panneli in legno stabilizato) je izdelan iz stisnjenega lesa slab{e vrednosti, podobno kot iverne plo{~e. Stisnjen les termi~no obdelajo (350 ° C), pri tem se les popolnoma osu{i. Zaradi termi~ne obdelave nastane v lesu kemijska sprememba, ki ni ve~ tako higroskopen – zato se zmanj{a kr~enje in napenjanje zaradi spremembe vlage. Povr{ino {e mineralizirajo s prahom na bazi silicija, tako dobijo neprepustno povr{ino. Material ima podobne pozitivne lastnosti kot les glede toplotne izolacije. Lesna masa se lahko me{a tudi s cementom in vodo. Zmes s kalupom vlivamo v plo{~e. Uporablja se kot gradbeni material za: stene, stropne konstrukcije, fasadne konstrukcije in kot zvo~na bariera na avtocestah (slika 14). 'Ill — ■ffcjl t3i— — Slika 13. Leseni zidaki (Kolb, 2001; http://www.steko.de) Slika 14. Stene iz termi~no obdelanega lesa (http:// www.bonellispa.com/docs/uk/standard.html) Slika 15.- 1. Plo{~a iz masivnega lesa in izolacijskega materiala. 2. Nosilec z rebrasto stojino. 3. Stena z rebri in izolacijskim polnilom (www.hinterschwepfinger.de; Krestel S., Trummer A., 2005). ijaLes 57(2005) 11 raziskave in razvoj 2.3.6.2. »Sendvi~« plo{~e Kot primer navajamo predizdelani leseni element RAKAatec, ki je eko-lo{ka alternativa betonskim elementom (slika 15). Odlikuje ga odli~na protihrupna za{~ita, ima veliko toplotno izolativnost in protipo`arno varnost F30-B. Uporablja se predvsem za protihrupno za{~ito, za stropne in stenske elemente in kot predizdelani stre{ni element z izolacijo ali brez nje. 3. EKSPERIMENTALNI PRIMERI Znotraj treh glavnih konstrukcijskih sistemov (skeletni, okvirni, masivni) je mo`nih mnogo variant, obstaja pa tudi vrsta eksperimentalnih na~inov gradnje. Mnogi od njih bodo ostali na stopnji eksperimenta, nekateri pa se bodo izpopolnili in razvili. 3.1. Ve~slojne plo{~e z gibljivo sredico Nosilna konstrukcija iz sendvi~ plo{~ z gibljivim stikom omogo~a {tevilne mo`nosti oblikovanja arhitekturnih lupin (slika 16). S spreminjanjem kotov oziroma spreminjanjem dol`ine se spremeni tudi oblika {esterokotnikov, ki so sestavljeni iz dveh polovic trapez-ne oblike. Gre torej za med seboj zvija-~ene trakove, ki so nagubani v obliki trapezov. Izdelani so iz bukove vezane plo{~e in tekstilne fuge, ki je med dvema vezanima plo{~ama. 3.2. Papir V zadnjem ~asu se pojavlja precej eksperimentalnih gradenj iz papirja. Lep primer je hi{a Sigeru Bana, ki je narejena iz recikliranih kartonskih cevi. Prednost papirja je nizka cena in visoka stopnja recikla`e (slika 17). Slika 16. Ve~slojne plo{~e z gibljivo sredico (Institut RWTH Achen, 2003) Slika 17. Hi{a z nosilnimi elementi iz papirnatih tulcev (Shigeru, 1997) 4. ANALIZA TRENDOV Ob kriti~ni primerjavi zgodovinskih in dana{njih tehnologij gradnje enodru-`inskih monta`nih hi{ se postavlja vpra-{anje o izvirnosti dana{njih sistemov iz masivnega lesa. Dejstvo je, da so konstrukcijski principi najbolj pogosto uporabljenih sistemov ostali precej podobni klasi~ni kladni in skeletni leseni gradnji. Ve~je spremembe so opazne le pri uporabi materialov (ob-lo`ne plo{~e, konstrukcijski kompo-ziti, izolacijski gradbeni materiali ...) in stopnji prefabrikacije. 4.1. Uporaba lesnih kompozitiov in `aganega lesa Velik razvoj in {tevilne inovativne re{it-ve so vidne na podro~ju lesnih kompo-zitov, ki si `e dalj ~asa utirajo pot tudi na podro~je monta`ne stanovanjske gradnje. Dimenzije konstrukcijskega kompozitnega lesa so lahko ve~je. Mehanske lastnosti so pri nekaterih vrstah kompozitov bolj{e od masivnega lesa, dimenzijske spremembe pa manj{e. Pomembna je tudi ve~ja predvidljivost glede kvalitete proizvoda. Poleg tega lahko s proizvodnjo lesnih kompozitov izkoristimo tudi velike koli~ine lesnih ostankov, ki so v lesni industriji {e vedno neizkori{~ene. Glede na to, da gredo trendi razvoja v smeri gospodarne izkori{~enosti osnovnih materialov, kamor sodi tudi izkori{~anje lesnih ostankov, lahko predvidevamo porast uporabe lesnih kompozitov, kar dokazujejo tudi tovrstne raziskave. »Ame-ri{ka raziskava o uporabi lesa pri gradnji hi{, ki primerja porabo lesa in lesnih izdelkov v letu 1995 z 2001 ugotavlja, da je trend pri gradnji ve~ja poraba lesnih kompozitov in manj{a poraba masivnega lesa« (Powell, 2003). Po drugi strani pa je v zadnjem ~asu zelo aktualna eko-bio arhitektura, ki promovira tradicionalne, naravne materiale in gradbene tehnike, kot so konstrukcija iz `aganega lesa, gradnja z Les 57(2005) 11 raziskave in razvoj ilovico. »Pionirjev naravne arhitekture je bilo mnogo: od Franka Lloyda Wrighta do Japoncev, od Baubiologie v Nem~iji, tehnologije prilagajanja v Welsu in z zemljo za{~itenih domov v Avstraliji do biosfer v ZDA«. (Pearson, 1994). Dejstvo je, da je masivni les eden najbolj zdravih gradbenih materialov. Je naravni regulator notranjega ozra~ja: diha in pomaga pri prezra-~evanju, stabilizira vla`nost, filtrira in ~isti zrak. Pri sodobni leseni stanovanjski gradnji se trenutno koli~insko {e vedno najve~ uporablja `agan les, dezintegriran les se pojavlja predvsem v obliki oblo`nih plo{~ pri okvirni in skeletni konstrukciji, redkej{e so polne stene iz dezinte-griranega lesa in uporaba konstrukcijskega kompozitnega lesa. 4.2. Stopnja prefabrikacije Bistvena sprememba je prehod od majhne k vedno ve~ji stopnji prefab-rikacije. V osemdesetih letih prej{nje-ga stoletja so se za~eli uveljavljati ve-likostenski sistemi, ki so danes v veliki ve~ini. O~iten je torej prehod od izvedbe na gradbi{~u k izvedbi v tovarni, prehod od rokodelskih k mehaniziranim procesom, kar je tudi posledica te`nje po ve~ji kvaliteti kon~nega izdelka in manj{ih stro{kih proizvodnje. 4.3. Stopnja kvalitete Sodobni sistemi se odlikujejo tudi po fleksibilnosti. Pomembna sprememba za naro~nika je prehod od modularne k svobodni gradnji, od objektov, izdelanih po tipskih na~rtih, do objektov po meri naro~nika. Proizvajalci sistemov lesene monta`ne gradnje polagajo precej{njo pozornost tudi na podalj{evanje `ivljenjske dobe objektov in zni`anje stro{kov za vzdr-`evanje. Za `ivljenjsko dobo monta`ne hi{e je odlo~ilnega pomena to, v kolik{-ni meri in kako pogosto je bila kon- ijaLes 57(2005) 11 strukcija izpostavljena direktnemu vplivu vlage in kako je bila pred njo za{~itena. Vdor vlage je potrebno pre-pre~iti vse od za~etka proizvodnje do konca gradnje in kasneje v obdobju uporabe objekta. Trajnost objekta pa je nadalje odvisna tudi od kvalitete vgrajenih materialov, kakovosti proizvodnega procesa in sistema, zasnove objekta, primerne uporabe in vzdr`evanja objekta. Razvoj lesene monta`ne gradnje gre nedvomno tudi v smeri zmanj{evanja porabe energije. Da bi dosegli manj{o porabo energije za ogrevanje, moramo zmanj{ati izgube oz. prenos energije od znotraj navzven, ne da bi pri tem vplivali na bivalno ugodje v prostoru. Na osnovi pere~ih ekolo{kih problemov, ki jih med drugim povzro~a uporaba fosilnih goriv za ogrevanje objektov, se je v zadnjem desetletju razvila zamisel o nizkoenergijski hi{i. Les je dober izolator, zato spada med najpri-mernej{e materiale za gradnjo nizko-energijskih objektov. Pri izbiri gradiv in tehnologij gradnje se poleg na{tetega polaga posebna pozornost tudi na akumulacijsko sposobnost toplote, akusti~ne lastnosti, eko-lo{ko vrednost oziroma sprejemljivost zgradbe s stali{~a varovanja okolja. Vse bolj pa se poudarja tudi zdravstvena vrednost oziroma vpliv gradiv in tehnologije gradnje na zdravje in po~utje ~loveka. 4.4. Ve~nadstropna gradnja V prihodnosti je pri~akovati {irjenje potencialnega trga monta`nih hi{. Posebno velik razmah lahko pri~akujemo na podro~ju lesene ve~nadstropne gradnje. Holzforschung Austria od leta 1996 zbira podatke o ve~nadstropni leseni gradnji, kamor pri{teva stanovanjske objekte in druge zgradbe z najmanj 2,5 nadstropji. Po podatkih Holzforschung Austrie je v ve~- nad- stropni leseni gradnji v obdobju od leta 1996 do 2002 v Avstriji najbolj zastopana okvirna konstrukcija s 77 %, lesene skeletne gradnje je 6 %, masivne lesene gradnje pa 17 %. Lesena ve~nad-stropna gradnja je najbolj zastopana na [tajerskem, in sicer 43 %, sledi Ko-ro{ka 8 % in Vorarlberg s 6 % (po Holz Austria, 2002). »Ve~ina dr`av je vi{ino oziroma naj-ve~jo dovoljeno {tevilo eta` pri stavbah z leseno okvirno konstrukcijo dolo~ila na osnovi razli~nih vplivov, ki so posebej nevarni za tovrstne objekte. Tako so dr`ave v Evropi in Skandinaviji to omejitev dolo~ile na osnovi po`arne varnosti, v potresno ogro`enih dr`avah pa so omejitve najve~jega {tevila eta` dolo~ene predvsem zaradi potresnega vpliva na lesene okvirne konstrukcije«. (Duji~, 2001). V Veliki Britaniji je bila do leta 1991 dovoljena gradnja lahkih lesenih okvirnih konstrukcij do najve~ {tirih eta`. Z razvojem novih po`arno-odpornih materialov, s katerimi lahko zagotovimo po`arno odpornost objekta ve~ kot 90 minut, pa se od leta 1991 dalje v predpisih z dolo~enimi zahtevami dopu{~a gradnja lahkih lesenih okvirnih konstrukcij do 8 eta`. Ve~nadstropne lahke lesene okvirne konstrukcije so v Evropi trenutno {e v za~etni fazi razvoja. Opazen pa je splo{ni interes gradnje ve~nadstropnih lahkih lesenih objektov. 5. SKLEP V prihodnosti je pri~akovati pomembne spremembe na podro~ju monta`ne gradnje. Smernice evropske lesnopredelovalne industrije Roadmap 2010 zajemajo program aktivnosti s kon~-nim ciljem, da dobijo les in njegovi proizvodi vodilno vlogo v gradbeni{tvu in v opremljanju notranjih prostorov. V skladu z njim naj bi bil predviden cilj dvig povpre~ne letne porabe lesa v Evropi od 1 % na 4 % (CEI-Bois Ro-admap 2010). raziskave in razvoj Z omenjenimi smernicami sovpadajo tudi trendi na področju moderne arhitekture, ki je ponovno obudila les kot idealni gradbeni material. »Zaradi pozitivnega potenciala, ki ga imata gradivo in tehnologija gradnje, velja masivna lesena hiša za ekološko hišo«. (Zbašnik Senegačnik, 2001). Neprestan razvoj gradiv, razvoj postopkov obdelave, vgradnje ter načinov zaščite vplivajo na konkurenčnost lesa kot gradbenega materiala. Poleg tega je bilo razvitih precej novih sistemov, tako da imajo projektanti in investitorji vedno večje možnosti izbire. Zato v prihodnosti lahko pričakujemo pomembne spremembe na področju lesene gradnje. Dejstvo je, da se les prav zaradi svojih odličnih mehanskih lastnosti, majhne specifične teže ter razvoja različnih tehnologij vrača v bivalne objekte. Stalen razvoj in velika konkurenca pa sili proizvajalce k izboljševanju sistemov in razvijanju novih materialov, kar vpliva na porast kvalitete lesene montažne gradnje. Glavne razvojne tendence bi lahko povzeli v nekaj točkah; to so: • pojav novih materialov in novih kompozitov, • gospodarna izkoriščenost osnovnih materialov, • večanje stopnje prefabrikacije, • fleksibilnost, • podaljševanje življenske dobe objekta, • zmanjševanje porabe energije, • zdravstvena neoporečnost, • upoštevanje ekološkega aspekta, • zniževanje cene končnemu produktu, • povečevanje števila etaž. Za razvoj pa so pomembni tudi eksperimentalni poskusi na področju montažne gradnje. Gre za številne inovativne ideje, mnoge od njih se bodo izka- zale kot neprimerne, nekatere pa se bodo razvile in ponudile projektantom nove izzive. Bodo to ve~slojne plo{~e z gibljivo sredico, bo {el razvoj v smeri elementov iz papirja? Bodo to stavbe zgrajene po celi~nem sistemu gradnje in razdeljene na premi~ne zasebne celice, ki bi jih ~lovek lahko vzel seboj, ko bi se preselil v drug kraj? Bodo postale vizionarske zamisli, ki jih snujejo futurologi in arhitekti vsakdanja praksa? Odgovore na taka in podobna vpra-{anja bo prinesla prihodnost. Na vsak na~in pa smo lahko prepri~ani, da bo masiven les ostal med najbolj cenjenimi gradbenimi materiali. Dejstvo je, da imamo v doma~em kulturnem okolju izjemno bogato lesarsko dedi{~ino, ki je lahko izziv tudi sodobnim oblikovalskim in projektantskim prizadevanjem. Poleg tega je Slovenija ena izmed de`el, ki je v veliki meri pora{~ena z gozdovi (ve~ kot 50 %) in razpolaga s kakovostnim lesom. Zaenkrat v Sloveniji prevladuje klasi~-no zidana gradnja, proizvodnja monta`-nih hi{ je v zadnjem obdobju v porastu, vseeno pa smo {e vedno dale~ pod pov-pre~jem glede na dr`ave zahodne Evrope. Potencialni uporabniki lesa so premalo ekolo{ko osve{~eni, les in njegove pozitivne lastnosti se v javnosti premalo promovirajo. Kljub temu pa lahko pri~akujemo, da se bo porast tovrstne gradnje nadaljeval ob upo{te-vanju sodobnih trendov na podro~ju lesene monta`ne gradnje tudi v Sloveniji. 1. Arhitekturni muzej 2005. Razstava: Helsinki, University of Technology, Departement of Architecture - Wood Studio 2. Bügelmayer 2004. Ein Schalenhaus. Bauen mit Holz, 1: 89-91 str. 3. CEI-Bois Roadmap 2010, The European Confederation of woodworking industries 4. Deu, @. 2005. Tipologija lesenih sten v ve~inski arhitekturi slovenskih kulturnih krajin. Les, 5 7, 6 : 189, 19 0 str. 5. Duji~, B. 2001. Eksperimentalno podprto modeliranje odziva lesenih okvirnih panelov na vodoravno cikli~no obte`bo. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Fakulteta gradbeni{tvo in geodezijo. Doktorska disertacija: 20, 2 1, 24 str. 6. Grützmacher, B. 1998. Niedrigenergie – Häuser aus Holz, Callwey, München: 31 str. 7. Institut RWTH Aachen. 2003. Lehrstuhl für Baukonstruktion. Bauen mit Holz 5: 30-33 . 8. Juvanec, B. 1999. Lesena monta`na gradnja. Gotove hi{e v Sloveniji, 9 str. 9. Kobe, M. 2005. Les v kme~ki arhitekturi na Dol`u na Dolenjskem. Ljubljana. Diplomsko delo. Biotehni{ka fakulteta, Odd. za lesarstvo, 34 str. 10. Kolb, J. 2001. Dreigeschosser aus Holzmodulen, Bauen mit Holz 1: 12-16 str. 11. Krestel, S.; Trummer A. 2005. Die Kielstegelement. Bauen mit Holz, 9. 31-33 12. Ku{ar, J. 1983. Prefabrikacija zgradb ali prefabrikacija elementov? Njun vpliv na urbanizem. Doktorska disertacija. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, 128. str. 13. Leitner, K. 2003. Faltwerke mit „Textiler Fuge“. Bauen mit Holz, 5. 30-33 str. 14. Mittag, M. 1974. Gradjevinske konstrukcije. Beograd, Gradjevinska knjiga: 10 8 str. 15. Natterer, J. 1996. Concepts and Details of Mixed Timber-Concrete Structure, International Conference »Composite Constructures - Conventional and Innovative«, Conference Report: 175-180 str. 16. Pearson, D. 1994. Eko-bio hi{a. Ljubljana, DZS: 14 str. 1 7 . Powell, K. 2003. Trends in new home construction with an emphasis on composite wood: Woodbased Composite Center. Blacksburg. VA 18. ProHolz Austria, 2002. Mehrgeschossiger Holzbau in Östereich, Holzskeltt-und Holzmassivbauweise. Holzforschung Austria, ProHolz Information:13 str. 19. Prospektno gradivo podjetja Riko 20. Schafer, J.; Klenske, V. 2000. Holzbausysteme. Informationsdienst Holz. Bonn, Holzbauhandbuch, 12: Reihe 1, Teil 1, Folge 4, 20, 22, 32 str. 21. Séquences Bois- Détails bois. 1999. Paris, CNDB Comité National pour Développement du Bois 22. [ernek, M., Jo{t, M. 2004. Konstrukcijski kompozitni les. Les 56,7-8: 230, 231 str. 23. Shigeru, B. 1997. GG portfolio. Barcelona, Editorial Gustavo Gili, S.A.:33, 35 str. 24. Zalokar, M.R. 2002. Monta`na enodru`inska hi{a. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za arhitekturo. Magistrsko delo: 99-101, 164, 167 str. 25. Zba{nik Senega~nik, M. 2001. Hi{a iz masivnega lesa. Les, 53,10 : 3 41 str. 26. http://www.steko.de 27. http://www.bonellispa.com/docs/uk/standard.html 28. http:// www.lignotrend.de 29. http://www.lignatur.ch 30. http://www.merk.de, 31. http://www.trusjoist.com Les 57(2005) 11