Fából vasbeton – A CLT a fenntartható építészet jövője?

A rétegesen ragasztott tömörfa-paneleket (Cross Laminated Timber, röviden CLT) eredetileg vasbeton födémek kiváltására fejlesztették ki Ausztriában. Ám idővel rájöttek, hogy számos szerkezeti elem építhető belőle, így ma már 10-20 emeletes magasházakat emelnek fából. Mivel a fa felhasználása kevesebb széndioxid-kibocsátással jár és nagyon gyors kivitelezést tesz lehetővé, a CLT-épületek száma exponenciálisan növekszik mind hazánkban, mind Európában. A hazai tervezőket és kivitelezőket kérdeztük a technológiában rejlő lehetőségekről.

Az Európai Unió 2050-re karbonsemlegességet vállalt. Ez azt jelenti, hogy amennyi szén-dioxidot kibocsátunk, éppen annyit ki is kell vonnunk a légkörből és tárolnunk valamilyen formában, vagy ellensúlyoznunk megújuló energiatermeléssel. Az Európai Zöld Megállapodás keretében meghatározott célok egyik mérföldköve, hogy 2030-ra legalább ötvenöt százalékkal kell csökkennie az emissziónak az 1990-es szinthez képest. Ezeket az eredményeket csak úgy érhetjük el, ha az építőiparban is komoly erőfeszítéseket teszünk, hiszen a tégla, a beton, az acél és az üveg előállítása is tetemes karbonszennyezéssel jár, csak a beton és cement önmagában a globális kibocsátás hét százalékáért felelős, az acélipar pedig nyolc százalékos részesedéssel bír.

A Hello Wood építkezése
Fotó: Hello Wood

A fák megeszik a szén-dioxidot reggelire

A fotoszintézis folyamata során a növények szén-dioxidot építenek magukba, egy köbméter fa egy tonna szén-dioxidot, ezért

a fenntartható erdőgazdálkodás és a faanyag felhasználása bizonyos körülmények között negatív karbonmérleget eredményez.

Ha kivágjuk a fát, de nem égetjük el – így a beépített szén-dioxid nem kerül újra a levegőbe –, hanem a faanyagot hosszú időre konzerváljuk, és a kivágott növény helyére újat ültetünk, akkor a gyakorlatban karbont vonunk ki a légkörből, illetve tárolunk. A konzerválására pedig a legjobb módszer, ha bútort készítünk vagy házat építünk belőle.

A Hello Wood CLT-háza a Mátrában
Fotó: Hello Wood

De ha a faanyag szénraktározását nem is számítjuk, egy faház összeállításához akkor is harminc százalékkal kevesebb kibocsátás köthető, mint egy hagyományos, tégla és beton felhasználásával járó építkezéshez. Amikor pedig kiszolgálja az idejét, a lerakásra kerülő hulladék mértéke is kisebb, illetve van mód az újrahasznosításra is.

Úgy szerelik össze, mint egy legót

Az úgynevezett CLT (Cross Laminated Timber) rétegesen ragasztott tömörfa-paneleket takar.

„A rétegeket szálirány szerint egymáshoz képest 90 fokkal elforgatva helyezik egymásra, így egy homogénebb, rendkívül stabil, nagy szilárdságú, monolitikus építőanyag áll elő – vezeti be a témát Föőr Róbert, a JAF-Holz magyarországi leányvállalátának faipari mérnöke. A különleges ragasztási módnak köszönhetően a dagadás, zsugorodás, valamint a vetemedés mértéke is elhanyagolható. A gyártáshoz gondosan válogatott, szilárdság szerint osztályozott faanyagot használnak, a rangsorolás pedig röntgenes és ultrahangos technológiával történik.

Nagy – akár 3, 5 méter szer 20 méteres – méretekben is lehet CLT-t gyártani, ezért kitűnően alkalmas térképző építő elemek, mint például teherhordó- és tetőszerkezet, falazat, födém kialakítására.”

Minden szerkezethez egyedileg kell megtervezni a megfelelő méretű darabokat precíz megmunkálással, ami magába foglalja még a nyílászárók, a konnektorok, gégecsövek, kapcsolók helyének kialakítását is. Ezeket a terveket küldik ezután a CLT-gyárba, ahonnan a feldolgozás után

a helyszínre szállítva rakják össze az elemeket, mint egy hatalmas LEGO-t vagy Ikea-bútort, csak daruval.

A CLT esetében ezért a kivitelezés nem válhat úgy el a tervezéstől, mint a hagyományos építkezésnél. Már a szerkezettervezésnél szükséges a fára szakosodott tartószerkezet-tervező szakmérnök bekapcsolódása a folyamatba.

A JAF-Holz magyarországi leányvállalátának társasháza Balatonalmádiban
Fotó: JAF-Holz

Így például az eredetileg forgalmazó JAF-Holz magyarországi leányvállalata is a tervezés szakaszától a kivitelezés végéig jelen van az általa vállalt projektekben, ugyanis számukra nagyon fontos a faépítészet professzionális szintre emelése. Az egyik legérdekesebb munkájuk, hogy 2020-ban együttműködtek a Debreceni Egyetem több mint ezer négyzetméteres, a Board Építésziroda által tervezett Innovációs Központjának felépítésében, ami hibrid vázszerkezetet kapott. A legalsó szinten vasbetont, a középső és legfelső szinten a függőleges acél szerkezeteket alkalmaztak, amelyekre vízszintes fafödém került. Ez egy olyan rácsos struktúra kialakítását tette lehetővé, amelyben az egyes egységek szabadon variálhatóak, vagyis a beköltöző startup cégek az igényeik mentén alakíthatják az általuk bérelt teret, akár saját lépcsőt is beépíthetnek. Az épületben valóban egy inspiráló, high-tech közeg jött létre.

Csobánkán egy kisebb bölcsődét emeltek, látszó falfelületekkel, a természetközeliség atmoszféráját teremtve, a Bártfai-Horváth iroda tervezésében. A zalacsányi Batthyány Kastélyszálló bővítése, a Studio Konstella által tervezett 400 négyzetméteres rendezvényépület is a JAF-Holz nevéhez fűződik. A fával való építkezés gyorsaságát mutatja, hogy 2023 február elején még aszfaltos parkoló volt az épület helyén, április 20-án pedig már át is adták azt.

A JAF-Holz által emelt bölcsőde Csobánkán
Fotó: JAF-Holz

Tűz- és földrengésbiztos

A fáról könnyen a tűzre asszociálhat az ember, de a tervezés során a CLT-elemeket is méretezik tűzteherre, ami pedig Magyarországon kifejezetten szigorúan szabályozott terület.

„A CLT-szerkezet egyik legérdekesebb tulajdonsága a tűzzel szembeni viselkedése. Tűz esetén a faanyag felszíne ég, ahol elszenesedett kéreg képződik, és ez elzárja az oxigén útját a belső rétegek elől. Egy ilyen, »önoltó« hatás révén a CLT-szerkezetek megtartják a statikai teherbírásukat még tűz esetén is, ellentétben a hagyományos acélszerkezetekkel, amelyek hő hatására elveszíthetik a stabilitásukat, kilágyulnak és meghajlanak. Ezenkívül egy épület tervezése során figyelembe kell venni annak kockázati besorolását, amely meghatározza azt is, milyen anyagokkal tervezhetünk. A faanyag, bár »D« tűzveszélyességi kategóriába tartozik, égéskésleltető szerek alkalmazásával »B« kategóriásra javítható” – magyarázza Föőr Róbert.

A CLT-szerkezetek a földrengésbiztonsági értékeknek is megfelelnek, ugyanis a panelek nagy fokú szerkezeti szilárdsággal rendelkeznek, miközben őrzik a fa természetes rugalmasságát a vasbetonhoz vagy más hagyományos falazó elemekhez képest, az egyes faelemeket pedig csavarokkal és speciális vasalatokkal erősítik meg. Ezek úgy viselkednek, mint egy lengéscsillapító, és csökkentik a szeizmikus erőket.

Például Japánban, a fukushimai földrengés után jelentős szerepet kapott a CLT a helyreállításban, részben a gyors építés lehetősége, részben a szeizmikus erőknek való rendkívüli ellenállása okán.

Akár olcsóbb is lehet

Egy CLT-ből készült magasházban egy hét alatt készül el egy emelet, egy családi ház pedig szerkezetkész lehet tetővel együtt két-három nap alatt úgy, hogy mindössze 4-5 ember segítségére van szükség és másnap már beszerelhetőek a nyílászárók, majd bezárható az épület.

A Hello Wood háza a Mátrában
Fotó: Hello Wood

„A CLT egyértelműen fókuszterület lesz az építészeti piacon, miután több problémára is kínál megoldást – állapítja meg Huszár András építész, a többszörösen díjnyertes, nemzetközi hírű stúdió, a Hello Wood társalapítója. A mostani infláció mellett a megrendelők számára nagy nehézséget jelent, hogy mire egy építkezés végére érnek, komoly áremelkedéssel kell számolniuk az eredeti tervekhez képest. Emellett a munkaerő drága, és Magyarországon a kivitelezési morál sok esetben alacsony”.

Természetesen

egy négyzetméter téglafalazat önmagában mindig olcsóbb lesz, mint egy négyzetméter CLT, viszont a jóval kisebb munkaerőigény ellensúlyozza a faanyag magasabb árát, akárcsak a gyors kivitelezés.

Ezenfelül a CLT esetében sokkal kisebb falvastagsággal lehet elérni ugyanazokat a hőtechnikai és szilárdsági tulajdonságokat, mint a téglánál. A vékonyabb falszerkezetek miatt tíz százalékkal több lakófelületet nyerhetünk: ez bruttó százötven négyzetméternél tizenöt négyzetmétert jelent, vagyis még egy szobát. Mindezek révén azonos műszaki tartalom mellett a CLT olcsóbb megoldás is lehet. Ez látszik is a megrendelések exponenciális növekedésén, amit az egész piac tapasztal.

„Az igényekre reagálva

egy olyan konstrukciót kínálunk a megrendelőknek, amelynek során már a tervezési fázisban fixáljuk a kulcsrakész állapot bekerülési költségét, és ehhez végig tartjuk is magunkat,

így nincsenek meglepetések, nem változik az ár. Megtervezünk a szaniterekig és a villanykapcsolókig mindent, engedélyeztetjük és mi is kivitelezzük. A tervezéstől az átadásig négy-hat hónap alatt végigvisszük egy családi ház projektjét, és ez egyedi tervezésre vonatkozik, tehát nem egy mintaház legyártására” – vázolja új finanszírozási megoldásukat Huszár András.

A Hello Wood háza Dunabogdányban
Fotó: Hello Wood

A Hello Wood nemzetközi szinten is elismert építészeti stúdió, ami innovatív és fenntartható építészeti megoldásaival számos díjat nyert el. Legutóbb egy tóparti családi házzal érdemelték ki a HelyiÉrték III. Építészeti Nemzeti Szalon közönségdíját, továbbá a nemzetközi Archello Awards közönségdíját az Év háza kategóriában. Jelenleg többek között Zürichben dolgoznak egy 400 négyzetméteres, háromszintes klubon CLT-ből, ami egy fenntarthatósági témára fókuszáló belvárosi vendéglátóhely részeként épül. Brooklynban terveznek luxusszálláshelyet, illetve Kanadában létesítenek egy szaunaparkot, miközben egy CLT-ből, Dunára tervezett fauszoda koncepcióján dolgoznak. 2025-ben pedig egy közel ezer négyzetméteres iskolaépületet valósítják meg a Bánáti Hartvig építészirodával kollaborációban.

A Hello Wood CLT-ből készült horgász háza
Fotó: Hello Wood / Palkó György

„Úgy látjuk, hogy a XXI. század építészeti anyaga a fa lesz, elsősorban a karboncsökkentési célok miatt, de a CLT emellett egy magasabb minőséget is képvisel, hangulatos és elegáns megjelenést ad a belső tereknek, jó hatással van annak használóira, természetközeli élményt teremt” – sorolja az előnyöket Huszár.

Fenntarthatóság: tanúsítva

„Természetesen csak úgy megújuló építőanyag a fa, ha minősített erdőgazdaságból származik, ahol újat ültetnek a kivágott növények helyére. Ezt az FSC és PEFC tanúsítások biztosítják, de a CLT-üzemek Európában megfelelnek ezeknek, sőt, Ausztriában még mindig több fa nő, mint amennyit felhasználnak. Évente körülbelül 30 millió köbméter fa terem, amiből 26 millió köbmétert vágnak ki. A fennmaradó 4 millió köbméter az erdőben marad, így a fakészlet folyamatosan növekszik. Ezt törvény szabályozza” – mondja Győrfi József faipari mérnök, a Merkwood üzletág vezetője a Merkbau építőipari Zrt-nél.

A Merkwood házai a Balaton-felvidéken
Fotó: Merkwood

A cég lépésről-lépésre fejlődött a CLT felhasználásában. Kicsiben kezdték egy mobil irodaépülettel, azután lombházakat építettek Dobogókőn, mintaházat Kiskunhalason, és ahogy növekedett az érdeklődés, egyre nagyobb projektek következtek. A 2024-es évben már egy tízlakásos ráépítést vállaltak, ebben az esetben

a beruházó választása azért esett a CLT-re, mert az épület régi szerkezete nem bírta volna el a hagyományos tégla-vasbeton konstrukció súlyát. Teherhordó elemként ugyanis a CLT könnyebb, mint a beton vagy a tégla.

A most épülő Völgygarden lakópark CLT-szerkezeteit is ők építik, illetve Nemesvámoson egy Waldorf-iskola kétszintes bővítését állították össze a Nublu Kft-vel, szintén látszó minőségben.

CLT-vel bővített Waldorf-iskola Nemesvámoson
Fotó: Merkwood

„Úgy vettük észre, hogy felnőtt egy olyan generáció, amelyik már más szemléletet képvisel, számukra nem csak tégla és beton a ház, nem félnek a fától, az újdonságoktól és kifejezetten fenntarthatóságban gondolkodnak. A faépítészetnek Magyarországon nincs kultúrája, mint Erdélyben, a Felvidéken vagy Ausztriában, az idősebbek körében érezhető egy távolságtartás, a fiatalok azonban nyitottak” – mondja Györfi József.

A Merkwood kivitelezte Sóskúton a Modulwood ötezer négyzetméteres csarnokának CLT-tetőszerkezetét, logisztikai tervét, illetve a gyártmánytervek ellenőrzését is.

A Modulwood csarnoka
Fotó: Modulwood

A csarnokban pedig már elkezdődött a munka: immár Magyarországon is folyik CLT-méretezés, a ModulWood elsősorban CLT-szerkezetű térmoduláris házakat gyárt és fogalmaz, amellyel a lakóházszegmenst szeretné megreformálni. Egy családi ház léptékű épület a teljes üzemi előregyártás utána mérettől függően 1-2 hét alatt a helyszínen összeszerelhető. Ezek a házak a cég saját bemutatóparkjában is megtekinthetők, így a leendő vásárlók saját kézből tudnak megbizonyosodni arról, mi iránt köteleződnek el. Emellett az üzem a piacon lévő többi szereplő számára is képes megmunkálást biztosítani.

Faépítészeti rekordok

Magyarországon a faházakat csak négy emeletig engedi építeni a szabályozás, de külföldön már egészen különleges példái is vannak a CLT-építésnek. A legmagasabbként számontartott, tömörfa-szerkezettel készült lakóépület a nyolcvanhat és fél méteres Ascent toronyház az amerikai Milwaukee-ban. Ugyan faépületnek tartják, a hetedik emeletig azonban betonból épült, a maradék tizennyolc emelet készült tömörfából, és ezeket két osztrák cég szállította Amerikába.

A Mjösa-torony Norvégiában

A leghíresebb „felhőkarcoló” a 2019-ben átadott Mjösa-torony Norvégiában, ami nyolcvanöt méter magas. A tizennyolc emeletes iroda- és lakóház lépcsőháza és liftaknája is fából készült, viszont az utolsó nyolc emeleten szükség volt beton födémre, hogy kiegyensúlyozzák a magasban az oldalirányú kilengés mértékét.

De nem sokkal marad el mögöttük itt a szomszédban, a Bécsben épített, nyolcvannégy méteres, huszonnégy emeletes HoHo Wien szálloda, ami hetvenhat százalékban áll fából, a magja betonból készült. Az építkezés során kétezer-nyolcszáz tonna szén-dioxidot sikerült megtakarítani, ami körülbelül húszmillió kilométernyi autóút kibocsátásának felel meg. Ráadásul a szerkezetépítő csapat vezetője a magyar Sallér Bálint ácsmester volt.

A világ egyik legmagasabb, száz százalékban fából készült lakóépülete, a tízemeletes Dalston Lane Londonban. Ez összesen százhuszonegy lakást és tizenkétezer-ötszáz négyzetméternyi lakóterületet foglal magába.

Metróvonalra épült, ahová vasbeton szerkezetből csak egy jelentősen kisebb házat létesíthettek volna, mivel a faszerkezet jóval könnyebb, többször akkora épületegyüttes születhetett meg. A számítások szerint ezenkívül egy vasbeton konstrukcióhoz képest kétezer-négyszáz tonna szén-dioxidot sikerült megtakarítani az anyagválasztással. Ha a fában tárolt szén-dioxidot is beleszámítjuk az ökomérlegbe, akkor az épületet szén-dixod semlegesnek ismerik el.

Ezenkívül épültek már parkolóházak is CLT-ből: egy kétszintes épület Bad Aiblingben, Németországban, ahol csak a rámpa áll vasbetonból és egy lépcső acélból. De van rá példa Rüsseslheimben, zöldtetővel, illetve Eberswalde-ben is. Ezenfelül közintézmények is épülnek fából, például a Oregoni Egyetem több mint hétezer négyzetméteres kampusza, ahol a szigetelés is farostlemez alapú, a burkolat pedig tartós fenyő. Itt az volt a cél, hogy inspiráló teret hozzanak létre a diákok és a tanárok számára, mozgatható és variálható falrendszerrel.

Svédországban, Stockholmban pedig éppen egy egész városnegyedet létesítenek CLT-technológiával egy régi ipari negyed megújításával Wood City néven. A világ legnagyobb faépítési projektjének számító beruházás 250 ezer négyzetméteren terül el.

(Nyitókép: A Hello Wood háza Verőcén)