Niekonwencjonalne technologie budowy domów

Sztuczna inteligencja, poproszona o wygenerowanie „domu przyszłości”, stworzyła wizję budynku na drzewie, zbudowanego z kapsuł przypominających kadłuby samolotów, z wypukłymi przeszkleniami, ukierunkowanych w cztery strony świata i połączonych na różnych poziomach. Na razie branża niekoniecznie jest gotowa na futurystyczne formy, ale zdecydowanie widać trend poszukiwania technologii, dzięki którym budowa będzie szybka, bezodpadowa, przyjazna środowisku, a problemy z zasobami surowców i rąk do pracy zostaną zredukowane do minimum. Niektóre materiały i pomysły, zapomniane przez lata, wracają do łask w nowszej, udoskonalonej formie, inne powstają w odpowiedzi na potrzeby rynku. Warto poznać te, które najszybciej go zdobywają.

Wielkoformatowe moduły ścienne

Wielka płyta to termin w wielu środowiskach odbierany jako negatywny relikt czasów PRL. Niesłusznie. Kulało wykonawstwo, ale sama technologia była przecież dobrym pomysłem na szybki rozwój budownictwa mieszkaniowego. Postawione w ten sposób budynki stoją do dziś i w większości przypadków mają się dobrze. Nic dziwnego, że temat wraca i to nie tylko przy okazji budowy dużych obiektów, ale też domów prywatnych. Nowoczesne prefabrykaty mają bowiem wiele zalet.

Krótki czas realizacji i z góry ustalony harmonogram. Od podpisania umowy do przywiezienia na budowę gotowych elementów mija zazwyczaj kilka tygodni, w ciągu których przygotowuje się fundament. Postawienie domu to kwestia paru dni. Dzięki temu, że płyty przygotowuje się w zakładzie, nie ma znaczenia pora roku ani pogoda. Jeśli chodzi o montaż, to w zasadzie jedynym ograniczeniem jest silny wiatr, zatem ewentualne przesunięcie w grafiku nie powinno być większe niż 1–2 dni. Najczęściej wszystko odbywa się dokładnie wg planu. To ułatwia utrzymanie w ryzach terminów kolejnych etapów budowy.

Różne możliwości projektowe. Nowoczesne wielkie płyty mogą być powtarzalne, ale nie muszą. Można je dopasować do projektu indywidualnego. W zależności od technologii występują pewne ograniczenia konstrukcyjne, jednak możliwości jest na tyle dużo, że osiągnięcie satysfakcjonującego kompromisu nie powinno stanowić problemu.

Wygoda na budowie. Murowanie ścian trwa długo, trzeba mieć miejsce do składowania materiałów, a po wszystkim pozbyć się odpadów. W przypadku prefabrykatów nie ma tego problemu. Płyty są przywożone na plac i montowane bezpośrednio z samochodu. Konstrukcja domu jest gotowa w krótkim czasie.

Wykorzystanie surowców naturalnych i z odzysku. Prefabrykaty powstają z betonu z dodatkiem wypełniaczy, których zadaniem jest poprawa parametrów, np. termoizolacyjności ścian. Pozwala to na wykorzystanie odpadowych albo pochodzących z recyklingu materiałów, takich jak kruszywo porozbiórkowe, regranulat styropianowy czy wióry drzewne, co dzisiaj jest istotne choćby z konieczności spełniania wymogów ESG.

Ściany z płyt keramzytobetonowych gr. 15 cm (beton z kruszywem keramzytowym) kosztują ok. 3.000-4.000 zł/m² pow. użytkowej domu.
Ściany w systemie paneli styrobetonowych gr. 30 cm (beton z regranulatem styropianowym) ze zintegrowaną termoizolacją – od 4.000 zł/m² pow. użytkowej domu.

Biokompozytowy beton konopny – hempcrete

Konopie są roślinami o imponującym tempie rozrostu i wszechstronnym wykorzystaniu, a masy dwutlenku węgla, jakie pochłaniają z atmosfery, czynią z nich surowiec ekologiczny. Tak naprawdę hempcrete to nie beton tylko kompozyt, w którym spoiwem jest wapno, a wypełniaczem paździerz konopny powstający ze zdrewniałych łodyg pociętych na wióry. Dzięki swojej otwartej dyfuzyjnie strukturze i wysokiej higroskopijności umożliwia utrzymanie zdrowego mikroklimatu i stałej wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniach – nadmiar wilgoci jest wchłaniany przez ściany, a następnie oddawany, gdy robi się sucho. Hempcrete wykazuje też bardzo wysoką odporność na działanie ognia.

Budowa ścian z betonu konopnego wymaga przygotowania konstrukcji nośnej ze szkieletu drewnianego, sam kompozyt stanowi bowiem jedynie wypełnienie. Można go używać w formie luźnej mieszanki układanej w szalunkach albo w postaci gotowych bloczków murowanych na wapienną zaprawę klejową. Bloczki mają różne szerokości, dostępne są też bloki otworowane i kształtki U.
Ze względu na specyfikę materiału domy budowane w technologii hempcrete są podatne na wodę przez 4-6 tygodni, dlatego podczas budowy koniecznie trzeba osłaniać je przed opadami. Jeśli chodzi o wykończenie, to zaleca się używać wyłącznie naturalnych materiałów, takich jak tynki wapienne lub gliniane albo specjalne powłoki mineralne.

W zależności od konstrukcji koszt wykonania ściany w technologii hempcrete to ok. 500-1.000 zł/m².

Ściany z betonu drzewnego

Do ich produkcji wykorzystuje się pustaki z betonu zawierającego wióry drzewne i drewno odpadowe z przetwórstwa drzewnego. Pustaki są fabrycznie zespolone z materiałem termoizolacyjnym (styropianem, pianą PUR lub wełną drzewną), więc ściany nie muszą być później ocieplane. Elementy łączy się na zamki, a zaprawy używa tylko w spoinach poziomych. W kanałach utworzonych przez kolejne warstwy pustaków umieszcza się zbrojenie i całość wypełnia betonem. Wybudowanie przegrody o powierzchni 100 m² trwa 3 dni.
Ściany mają dobre właściwości fizykochemiczne, a zaletami tej technologii jest łatwość wykonawcza w miejscach trudno dostępnych. Niewielki ciężar elementów, możliwość podawania betonu z wysięgnika i brak konieczności ocieplania ścian pozwala stawiać budynki np. w ostrej granicy działki, a dodatkowo eliminuje konieczność pracy kilku ekip.

Koszt postawienia ściany z pustaków wiórowo-cementowych gr. 36,5 cm, z wewnętrzną termoizolacją ze styropianu, to ok. 1.000 zł/m².

Domy szkieletowe i modułowe

W ostatnich latach szybko powiększa się oferta niedużych domów o lekkiej konstrukcji. To najszybszy sposób na realizację marzenia o własnym lokum. Prym wiodą budynki drewniane, w tym złożone z powtarzalnych modułów, ale nie brakuje też domów stalowych.

Czas wykonania. Na wyprodukowanie domu w fabryce potrzeba od jednego do trzech miesięcy. W zależności od powierzchni i kubatury budynek może być w całości zmontowany w zakładzie i przywieziony jako gotowy, albo składa się go na budowie z przygotowanych wcześniej modułów ściennych i dachowych. Trwa to najczęściej jeden dzień. Po rozstawieniu elementów, dom ma wyprowadzone wszystkie instalacje, przygotowane podłogi oraz okładziny ścian – i w zasadzie można przystąpić do ostatecznych prac wykończeniowych, takich jak malowanie czy biały montaż. Można powiedzieć, że kupuje się dom niemal tak samo jak luksusowy samochód.

Dom „na zgłoszenie”. Ze względu na niedużą powierzchnię zabudowy wiele domów gotowych można stawiać bez konieczności uzyskania pozwolenia na budowę, jedynie na tzw. zgłoszenie (oczywiście decyduje o tym również szereg innych okoliczności, choćby warunki uzyskania kredytu).

Precyzja wykonania. Nowoczesne konstrukcje prefabrykowane przygotowuje się z bardzo dużą dokładnością. Wszystkie elementy i łączenia są wykonywane za pomocą zaawansowanych maszyn. Konstrukcja musi przecież być stabilna, jeśli ma bez uszczerbku dotrzeć na plac budowy. W modułowych ścianach i dachu od razu umieszczane są też niezbędne izolacje wodo-, wiatro- i ciepłochronne.

Płyta fundamentowa. Jest niezbędna, bo stanowi równą i stabilną podstawę konstrukcji szkieletowej (jednocześnie też podłogi). Producenci domów gotowych często współpracują z wykonawcami odpowiedzialnymi za przygotowanie płyt. Dzięki temu klienci otrzymują kompleksową ofertę. Czasami jednak trzeba znaleźć wykonawcę samodzielnie. Ważne, by płyta była przygotowana ściśle wg wytycznych producenta domu, bo każda budowa ma swoje newralgiczne punkty.

Możliwości projektowe. Producentów jest na rynku coraz więcej, rośnie konkurencja, a wraz z nią propozycje projektowe, w tym przygotowywane zgodnie z oczekiwaniami klienta. Są też firmy oferujące wyłącznie kilka podstawowych modeli domów, ograniczające się do typowych, powtarzalnych modułów. To zawęża wybór, ale za to obniża koszty, bo standaryzacja zawsze jest tańsza niż rozwiązania zindywidualizowane.
Domy gotowe nie są tanie, ponadto kosztów nie da się rozłożyć na raty, jak ma to miejsce w trakcie tradycyjnej budowy, która podzielona jest na etapy. Jednak podana z góry cena, wygoda oraz szybki czas od zamówienia do przeprowadzki sprawiają, że technologia ta ma rosnącą rzeszę zwolenników.

Cena budynku stalowego w stanie deweloperskim zależy od gabarytów i stopnia skomplikowania konstrukcji, szacunkowo wynosi od 4.000 zł/m² pow. użytkowej, a za drewniany modułowy trzeba zapłacić od 4.500 zł/m² (stan deweloperski).

Podbudowa ze szkła spienionego

Choć szkło spienione (piankowe) znane było i stosowane już w latach 70. ub. wieku, przez jakiś czas zostało w branży zapomniane, by wrócić na budowy jako materiał niemalże innowacyjny, a na pewno niekonwencjonalny. Co warto o nim wiedzieć? Używa się go głównie do wykonania podbudowy pod płyty fundamentowe lub podłogi na gruncie. Wynika to z dużej wytrzymałości na ściskanie – po zagęszczeniu materiał tworzy nośną, stabilną warstwę – a także z dobrej izolacyjności termicznej. Zamiast układać najpierw klasyczną podbudowę z tłucznia czy pospółki, a później ocieplenie z płyt XPS, można w niedługim czasie uzyskać mocną i dobrze chroniącą przed stratami ciepła warstwę podbudowy. Szkło piankowe jest niewrażliwe na wilgoć i inwazję biologiczną. Jego wadą jest to, że podczas układania i zagęszczania bardzo mocno pyli – wykonawcy muszą pracować w strojach ochronnych.

Cena kruszywa foamglas to ok. 400 zł/m³.

Zbrojenie kompozytowe

Stal to materiał o bardzo wysokim śladzie węglowym. Jego produkcja jest energochłonna i choć w hutach wdraża się procesy i technologie redukujące końcowy ekwiwalent, wciąż jest to jeden z segmentów mocniej obciążających branżę pod względem środowiskowym. Kuszącym wyborem stają się więc pręty z włókna szklanego, węglowego i bazaltowego. Są lżejsze od stalowych, odporne na korozję – również w środowiskach agresywnych – i wykazują lepsze właściwości wytrzymałościowe niż stal. Na razie ograniczeniem szerszego zastosowania jest cena i trudności wykonawcze, np. brak możliwości odginania prętów na budowie (są już jednak dostępne gotowe elementy gięte w formach). Innym sposobem jest uzupełnienie zbrojenia podstawowego z kompozytów elementami stalowymi.

Z kompozytów robi się także siatki zbrojeniowe i wzmacniające oraz włókna konstrukcyjne i rozproszone, które poprawiają właściwości użytkowe betonu i zwiększają trwałość gotowych betonowych elementów.

Ile to kosztuje?
Pręty zbrojeniowe szklane ø8 mm ok. 280 zł/100 m.
Pręty zbrojeniowe bazaltowe ø6 mm od ok. 250 zł/50 m.
Geosiatki bazaltowe (uniwersalne oczko 25 x 25 mm) od 6 zł/m².

Instalacja fotowoltaiczna zintegrowana z dachem

Po co wybierać ładny dach, skoro za chwilę zostanie zasłonięty instalacją fotowoltaiczną? Nie ma sensu płacić dwa razy. Panele wbudowane w dach wydają się instalacją, od której w niedalekiej przyszłości nie sposób będzie uciec. Są zbudowane w taki sposób, że łatwo je dopasować do danego pokrycia, a wszystkie elementy są połączone w spójną technicznie i wizualnie całość. Montuje się je bezpośrednio do podkonstrukcji dachu, więc nie ma mowy o uszkodzeniu pokrycia. Zapewniona jest też odpowiednia wentylacja od spodu paneli przy jednoczesnej ochronie przed wilgocią.
Panele mogą być montowane przez dekarzy, więc odbywa się to podczas jednego etapu – nie jest już potrzebna kolejna ekipa. Podłączenia elektryczne przygotowane są tak, żeby na podstawie instrukcji przeszkolony dekarz bez problemu poradził sobie ze wpięciem instalacji.

ROBOT MURUJĄCY

Automatyzacja prostych, powtarzalnych czynności staje się na budowach palącą potrzebą, bo zaczyna drastycznie brakować młodych ludzi i rąk do pracy. Robot murujący pozwala odciążyć pracowników, pozwalając im skupić się na bardziej wymagających czynnościach.

Podsumowanie

Czy w najbliższej przyszłości tradycyjne domy zostaną wyparte przez wspomnianą we wstępie wizję AI? Raczej nie, ale z pewnością branża nie śpi. Opisane pokrótce rozwiązania będą komercjalizowane. Być może za kolejne kilka lat nikt już nie uzna ich za niekonwencjonalne. Warto śledzić rynek, bo tam, gdzie jest potrzeba, nie istnieje cena – a nowoczesne technologie, choć nie najtańsze, idealnie odpowiadają na problemy, z jakimi boryka się dziś cała branża budowlana, a więc również inwestorzy indywidualni.