Chcete bojovat s klimatickými změnami? Používejte dřevo

„Dřevo hraje zásadní roli v boji s klimatickými změnami … Stromy snižují množství oxidu uhličitého (CO2) v atmosféře, jelikož jeden metr kubický dřeva absorbuje jednu tunu CO2… Větší použití dřevěných produktů povede k rozšíření evropských lesů a ke snížení emisí skleníkových plynů tím, že nahradí velice rozšířené výrobky z fosilních paliv. Evropská komise zkoumá cesty, jak je možné podporovat tyto pozitivní trendy.“
Směrnice Evropské komise o podnikání, 2003

Lesnictví a výrobky ze dřeva mohou pomoci zemím Evropské unie dosáhnout cíle stanovené v Kjótském protokolu, a to nejen nárůstem objemu oxidu uhličitého, který se může ukládat v rozrůstající se lesní ploše a dřevěných produktech, ale také omezením jeho zdrojů tím, že nahradí energeticky náročné výrobky a fosilní paliva materiály na bázi dřeva.

Při posuzování dopadu CO2 u různých stavebních materiálů jsou jasná tři hlediska, která se musí vzít v úvahu. Energie použitá při výrobě materiálu (produktu), schopnost produktu šetřit energii po dobu využití budovy, recyklace a konečná likvidace materiálů nebo výrobků.

Jde o složitý proces, o který se stále více zajímají vlády států po celé Evropě, a  v současné době jsou již pro architekty, klienty a společnosti k dispozici speciální hodnotící metody, které napomáhají k dosažení dlouhodobě udržitelných strategií pro obytné a komerční budovy.

Tyto nástroje umožňují architektům a designérům zhodnotit počáteční dopad CO2 u nově postavených budov, stejně tak jako jejich předpokládaný dopad na životní prostředí v průběhu jejich životnosti a likvidace, a to v poměru ke stavebním a provozním nákladům.

V současné době pracuje Severský dřevařský koncil na metodě, která by počítala dopad CO2 jednotlivých částí budov a konstrukcí. Ta bude velkým přínosem při hledání nejlepších kombinací materiálů a produktů pro konkrétní stavby či konstrukce.

Porovnávání životního cyklu (LCA - Life Cycle Assessment)

Produkční fáze - použití energie při těžbě, výrobě a dopravě

Energie použitá při těžbě a výrobě materiálů nebo výrobků se nazývá „zabudovaná energie“. Celkově vzato, čím je tato zabudovaná energie vyšší, tím vyšší jsou emise CO2. V porovnání s nejvyššími emisemi a zabudovanou energií u materiálů jako jsou ocel, beton, hliník, plasty, má dřevo nízkou zakotvenou energii a záporné emise CO2, což je způsobeno ukládáním uhlíku v lesích.

I když se materiály jako je ocel nebo hliník, mohou recyklovat, tento proces často vyžaduje další velké množství energie. Pro porovnání - dřevozpracující průmysl potřebuje energii jen při výrobě elektřiny z biomasy, která je součástí některých národních sítí a pomáhá pokrýt rostoucí požadavky na spotřebu.

Pro porovnání: dřevozpracující průmysl potřebuje energii jen při výrobě elektřiny z biomasy, která je součástí některých národních sítí a pomáhá pokrýt rostoucí požadavky na spotřebu. LCA analýza bere v úvahu také dopad přepravy materiálů a produktů.

Fáze používání

Dvě třetiny energie použité v evropských budovách připadá na domácnosti. Jejich spotřeba neustále roste s životní úrovní a spolu s ní použitým topením a klimatizačnímy systémy. (Graf 2)

Případová studie – škola ve Velké Británii

Fáze konce životnosti

Dřevo a materiály na bázi dřeva mají jedinečné vlastnosti spojené s ukončením životního cyklu produktů z nich vyrobených. Mnoho deskových materiálů je vyráběno z recyklovaného dřeva, jako například z  pilin, štěpek a odřezků. I přesto však neustále dochází k nárůstu použití dřeva jako náhražky fosilních paliv, protože poskytuje obnovitelný zdroj energie, což jednoduše vrací do atmosféry CO2, který původně odstranil.

Náklady na životní cyklus (WLC)

Trendy vývoje budou muset stále více zajišťovat rovnováhu mezi dopadem na životní prostředí a dlouhodobou finanční hodnotou. WLC jsou všeobecně uznávanou a používanou metodou, která umožňuje odhad a porovnání nákladů na produkt nebo projekt po určité časové období. Bere v úvahu veškeré podstatné ekonomické faktory spojené s počátečními náklady a pozdějšími náklady na používání. Celkové náklady budovy nebo její části po dobu její životnosti zahrnují náklady na plánování, design, pořízení, používání, údržbu a likvidaci a zůstatkovou hodnotu. Spolu s LCA (hodnocení životního cyklu) mohou přinést důkladné ekonomické a environmentální zhodnocení potřebné pro rozhodování a stanovení účinné strategie pořizování.

Co může zpočátku vypadat jako nízkonákladové řešení, může přinést v průběhu používání nebo při likvidaci značně vysoké náklady. Například v roce 2003 provedla konzultantská firma ve Velké Británii studii oken, která zjistila, že mnohem nákladnější kvalitní dřevěná okna mají při srovnání identických parametrů o 14 % nižší náklady na životní cyklus než srovnatelná okna z PVC.

Kolik CO2 může být bezpečně uloženo použitím dřeva?

Energie použitá v konstrukci, včetně výroby, dopravy a montáže budov, je znatelně menší pro materiály na bázi dřeva než pro ostatní materiály.

Dřevěné produkty udržují uhlík, který je přirozeně vázán z atmosféry ve stromech, po dobu své životnosti a dále pak při opětovném použití v druhotných materiálech. Navíc dochází k nahrazování ostatních materiálů dřevem a dřevěnými výrobky.
Spojení efektů uložení uhlíku a nahrazení materiálů znamená, že 1 m3 dřeva uchová 0,9 t CO2 a nahradí 1,1 t CO2 – dohromady tedy 2 t CO2.

Případová studie

Dům Fairmule v Londýně je největší dřevěnou konstrukcí ve Velké Británii. Dům o výšce pěti podlaží byl postaven z laminovaných panelů 12,5 m dlouhých, 2,9 m širokých a 0,17 m silných, které byly vyrobeny z odřezků z pily.

Obsah lepidla v panelech činí 2 % a bylo použito 360 m3 dřeva, což naopak odstranilo 300 tun CO2 z atmosféry.

Použitím oceli místo dřeva by se emise CO2 navýšily přibližně o 720 t.

Největší možnosti pro náhradu dřevěnými produkty (Graf 3)

Hlavní příležitosti pro využití zmíněné úspory CO2 je použití většího množství dřevěných produktů, používání dřevěných produktů s dlouhodobou životností a náhrada energeticky náročných materiálů dřevem a materiály na bázi dřeva.

Myšlenku se stupnicí příležitostí přinesl výzkum Dr. A. Frühwalda z univerzity v Hamburgu. Podle ní je díky složení a obsahu průměrného dřevěného domu možné uložit od 12 do 30 tun uhlíku.

Dřevěná okna

Ve fázi výroby mají dřevěná okna menší dopady na životní prostředí než PVC a hliník. Nejenže je potřeba méně energie na jejich výrobu, ale také potřebují méně energie v průběhu svého života, a to díky výborným izolačním vlastnostem dřeva.

Dřevěné podlahy

Nízká energie a vysoká tepelná účinnost, dřevěné podlahy jsou nejzdravější, trvanlivé a mají nízké dopady na životní prostředí.

Dřevěné nosníky

Výsledky francouzské studie, která porovnávala dřevěné stavební trámy s betonem, ocelí a hliníkem, jednoznačně ukazují rozdíl v pohlcování CO2. (Graf 4)

Dřevěné stavby - rámy

Použitím dřeva v konstrukcích domů a ostatních budov lze dosáhnout významných úspor CO2, a to jak v zabudované energii, tak v účinnosti energie spotřebované při používání. Existuje také mnoho systémů konstrukce dřevěných rámů budov, pro které obecně platí, že čím vyšší je obsah dřeva v konstrukci, tím menší je zabudovaná energie ve stavbě a tím tedy lépe.

Například ve Velké Británii uspoří dřevěná konstrukce domu obložená cihlami 1,55 t CO2 na 50 m2 stěny v porovnání se samotnými cihlami, a pokud se pro obložení použije masiv nebo deskové materiály, tato úspora činí dalších až 3,45 t CO2.

To znamená, že ve Velké Británii uspoří typický dům s dřevěnou konstrukcí až 5 t CO2 ještě předtím, než jsou započítány nižší náklady na používání.

Dobré přirozené tepelně-izolační vlastnosti dřeva napomáhají při rozhodování o výběru materiálů v oblastech s chladným klimatem. Ale budovy s dřevěnou konstrukcí mají své opodstatnění i v teplých klimatických podmínkách. Využívají totiž přirozené vlastnosti dřeva, které v noci uvolňuje teplo, jež se nahromadilo během dne. Velice často je používána kombinace tepelně účinného a lehkého dřevěného rámu s betonovým nebo kamenným jádrem k dosažení nejefektivnějších izolačních vlastností spolu s minimálním kolísáním denní a noční teploty.

Střechy

Typická německá střecha obsahuje mezi 4,6 a 10,5 m3 dřeva, které udržuje mezi 3,7 a 8,4 t CO2 z atmosféry.

Případová studie

Metoda porovnávání životního cyklu LCA byla použita ke zjištění dopadu různých stavebních materiálů na celých budovách. Testovány byly různé materiály v různých klimatických podmínkách v podobných jednopodlažních rodinných domech v Minnesotě a Atlantě v USA; dřevo versus ocel v Minnesotě a dřevo versus beton v Atlantě. Výsledky ukazují výrazné úspory u dřevěných konstrukcí namísto oceli nebo betonu z hlediska zabudované energie, potenciálu globálního oteplování, CO2 a dalších dopadů na životní prostředí. (Graf 5)

Evropské zákony

Mnoho států v celé Evropě si nastavilo cíle v oblasti redukce CO2 již v rámci Kjótského protokolu a po povzbuzení přístupem EU se snaží převzít a upravit pro vlastní potřeby zákony tak, aby zajistily, že stavěné budovy a používané materiály povedou ke splnění těchto cílů.

V mnoha případech zákony vedly ke zvýšenému používání dřeva nebo přinejmenším k uznání dřeva jako alternativy pro tradiční stavební materiál, jako je ocel a beton. Například ve Francii se připravuje specifické nařízení, které bude definovat použití minimálního podílu materiálů na bázi dřeva ve veřejných budovách a bude součástí platných zákonů o ovzduší a racionálním využívání energie.

Stavební předpisy

Změny v národních stavebních předpisech působí pozitivně na vícepodlažní dřevěné budovy. Dánsko a Finsko nyní dovolují až čtyři podlaží a Švýcarsko až šest. Ve Švédsku není stanoven limit na počet podlaží a šestipatrové budovy jsou zde běžné. Nejvyšší budova s dřevěným rámem  je ve Velké Británii a má sedm podlaží.

Ve Velké Británii, kde například 50 %  národních emisí CO2 odpovídá energii spotřebované v budovách, jsou nové předpisy platné od roku 2001 a ty vyžadují, aby všechny nové budovy snižovaly ztráty energie při vytápění způsobené složením budovy – okna, dveře, střecha. Cílové hodnoty budou v průběhu roku 2006 dále zpřísněny o dalších 20 %.

Výzva

Důkazy jsou jasné, ale v současném přístupu je ještě mnoho rezerv a ještě dlouhá cesta k rozpoznání a uznání všech výhod používání většího množství dřeva pro životní prostředí.

Ing. David Jílek
technolog MDF
Ing. Jiří Kozojed
marketingový manažer
(s využitím knihy CEI-Bois a EPF - Tackle Climate
Change: Use Wood)