Gradnja prirodnim materijalima u novom vremenu ekološke svesnosti

Ljudi su od uvek živeli u kućama napravljenim od prirodnih materijala i danas još uvek veliki deo svetske populacije živi u takvim kućama. Gradnja prirodnim materijalima najviše se vezuje za neka siromašna područja i predele Afrike, centralne i južne Amerike ili ruralne Azije. Iako je možda ekonomski faktor jedan od ključnih razloga za zadržavanje takvog stila gradnje postoje i klimatski faktori koji su veoma značajni za očuvanje gradnje prirodnim materijalima u klimama sa velikim temperaturama ili velikom relativnom vlažnosti vazduha, gde je na prirodan način moguće održavati neophodan unutrašnji komfor. U zapadnom svetu je ovaj vid gradnje bio dugo vremena komercijalno napušten, iako ne potpuno zaboravljen, a prednost je data industrijalizaciji građevinskog materijala i sistema gradnje.

Kao i u drugim poljima ljudske delatnosti pogodnost industrijalizacije je iskorišćena do maksimuma, pa danas sve više uviđamo i neke nedostatke prevelikog oslanjanja na isključivo takav vid delatnosti. U građevinskoj industriji pre svega otpad i zagađenje prilikom proizvodnje i transporta materijala za gradnju, zatim sve veće poskupljenje građevinskog materijala kao i poskupljenje energenata potrebnih da se građevinski objekti klimatizuju, dovelo je do povećanog interesovanja širom sveta za tradicionalne i ekološke načine gradnje. Cilj je da se ta ekološka gradnja obogaćena novim saznanjima i integrisana sa savremenim rešenjima u građevinskoj industriji oživi na nov, savremen način.

Industrijska hala u Švajcarskoj, Arhitekte Herzog & de Meuron foto: www.archdaily.com / Iwan Baan

Prednosti tradicionalne prirodne gradnje

1. Jedna od velikih prednosti tradicionalne gradnje je to što se ona oslanjala na materijale koji su bili dostupni u neposrednom okruženju gde se kuća gradila, pa je time potreba za skupim transportom i zagađenjem eliminisana. U predelima gde je bilo puno kamena kao na primorju npr. gradilo se njime, u planinskim predelima sa puno šuma gradilo se drvetom, a u ravničarskim predelima kao što je Vojvodina, gradilo se zemljom, slamom i glinom koja je bila najdostupnija. Primer savremenog objekta građenog od naboja je objekat industrijskog postrojenja kompanije „Ricola”, koju je dizajnirao poznati švajcarski arhitektonski biro Herzog & de Meuron, iz 2014. godine. To je najveći objekat danas u Evropi koji za materijal koristi naboj – mešavinu zemlje, peska i slame. Zidovi su napravljeni od lokalne zemlje koja je iskopavana na samo 10 kilometara od objekta, a potom je prefabrikovana i sušena u panele u obližnjim halama, i tako gotovi paneli su ugrađivani na gradilištu, što ilustruje dobar primer spoja tradicionalnog i modernog načina gradnje.
2. Cena gradnje lokalnim materijalom koji možemo naći na samoj parceli kao što je zemlja npr. ili drvo, može biti upola manja nego gradnja skupim, uvoznim, industrijskim materijalima. Time se čuva i ekonomska otpornost lokalnih zajednica u odnosu na velike globalne ekonomske promene.
3. Zdrava unutrašnja sredina je jedan od prednosti gradnje prirodnim materijalima, jer nema otpuštanja štetnih hemijskih jedinjenja u prostoru, smanjena je mogućnost za pojavu alergija i smetnji disajnih puteva koja se dešavala npr. od ispuštanja iglica iz staklene vune, a koja se koristi kao termoizolator. Konstrukcije od prirodnih materijala kao što je zemlja su vlagopropusne i „dišu“, pa je time sprečena pojava kondenzacije vodene pare u slojevima konstrukcije i pojave buđi u njima. One na prirodan način regulišu vlažnost u prostoru pa im nije potrebna mehanička ventilacija.
4. Gradnja prirodnim materijalima obezbeđuje i dobru termičku masu objekata koji se sporo zagrevaju leti i sporo hlade zimi pa su unutrašnje temperature konstantne i prijatne u svim godišnjim dobima. Mogućnosti korišćenja nekih od pasivnih načina za zagrevanje zimi ili hlađenje leti kao što su korišćenje solarijuma na južnoj strani, zatim zasena u letnjem periodu, pa omogućavanje dobre prirodne ventilacije kroz objekat – sve to obezbediće velike uštede u grejanju i hlađenju prostora. Potrebno je strogo poštovanje orijentacije objekta na parceli i orijentisanje otvora objekta pravilno u odnosu na strane sveta kako bi se postigao povoljan efekat, pri čemu je poželjno i angažovanje arhitekata i stručnjaka za energetsku efikasnost, specijalizovanih za takvu vrstu objekata. Kao jedan od novijih primera upotrebe pasivnih solarnih rešenja u kombinaciji sa gradnjom prirodnih materijala je kuća našeg arhitekte u Irigu, koju su on i žena gradili za svoju porodicu.
5. Obnovljivost materijala koji se koriste u prirodnoj gradnji je velika ekološka prednost tih objekata, jer ne troše skupe i neobnovljive resurse. Drvo, slama ili konoplja se obnavljaju u prirodi, u toku svog rasta proizvode kiseonik, pa njihova sadnja i upotreba ima pozitivan CO₂ otisak u prirodi.

Kuća od balirane slame, 2016. godina, Italija, arhitekta: Jimmi Pianezzola / foto: Alberto Sinigaglia

Nedostaci gradnje prirodnim materijalima

1. Prirodni materijali imaju neka ograničenja u vidu nosivosti konstrukcije – to su zemlja, slama, konoplja i sl. Moguće ih je upotrebljavati za manje raspone i spratnosti konstrukcija porodičnih kuća, dok se za veće objekte oni mogu upotrebljavati kao ispuna neke skeletne konstrukcije, ili kao spoljna ili unutrašnja termoizolacija u masivnoj konstrukciji.
2. Treba poznavati lokalnu klimu i prirodna ograničenja lokacije, u trusnim područjima nije preporučljiva gradnja samom zemljom već se koristi drvo kao noseća konstrukcija, a zemlja kao ispuna. U plavnim područjima gradnja zemljom takođe nije preporučljiva jer nije otporna na takve uticaje.
3. Zakonska regulativa može biti prepreka za neke vidove gradnje prirodnim materijalima. Npr. kod nas je neophodno za dobijanje građevinske dozvole koristiti neku od priznatih konstruktivnih sistema, tako da se gradnja zemljom i slamom ne može prihvatiti sama po sebi, iako takva gradnja ima dovoljnu nosivost za npr. jedan prizemni objekat. Potrebno je predvideti noseću drvenu konstrukciju, dok se drugi materijali kao slama ili zemlja mogu koristiti za ispunu. Zatim, pravilnik o energetskoj efikasnosti zgrada ne predviđa neke od materijala npr. zemlja, ćerpič, konoplja. Oni nisu navedeni u tabelama energetske efikasnosti građevinskih materijala. Takođe, slama i drvo su uvršteni kao materijali sa dosta nelogičnim koeficijentima termičke provodljivosti, što je dokazano u naučnim radovima profesora sa građevinskih fakulteta u Novom Sadu i Subotici (“Tradicionalni materijali kao rešenje za građenje u novom vremenu klimatskih poremećaja” – Milan Kekanović, Dragoslav Šumarac, Ljiljana Kozarić, Stanko Ćorić, Arpad Čeh). Tako da je moguće proračunima energetske efikasnosti dobiti dosta različite vrednosti potrošnje energije ili potrebne debljine materijala za izolaciju objekta, nego što je dokazano da će u realnosti biti ostvareno, na stvarnim merenjima. Dokaz toj tvrdnji mogu biti i tradicionalne Kanadske kuće građene isključivo od masivnih drvenih konstruktivnih elemenata bez dodatne termoizolacije, gde je postignut jedan određen nivo komfora potreban za život na temperaturama od -30°C, a što je našim važećim proračunom nemoguće dokazati.
4. S obzirom da su tehnike gradnje prirodnim materijalima vremenom napuštene i zaboravljene, građevinske firme često nemaju iskustva sa ovom vrstom gradnje, pa je potrebno naći stručnjake sa iskustvom u ovoj oblasti od kojih se može tehnika učiti, ili koji se mogu angažovati kako bi se obezbedila uspešnost izgradnje. Primer kod nas je arhitekta Dragana Kojičić, koja je usavršila zemljanu arhitekturu kroz praktično iskustvo širom sveta i kod nas, a koja danas vodi Centar za zemljanu arhitekturu u Mošorinu. U nekoliko poslednjih godina izgrađen je veći broj ovih objekata kako kod nas tako i u svetu, pa iako je ovo još uvek neki vid alternativne gradnje možemo verovati da će dobiti sve veću popularnost.

Enterijer drvene kuće za odmor u Alpima, u kanadskom tradicionalnom stilu / foto: www.meizeit.at

Materijali za prirodnu gradnju:

1. Kamen kao građevinski materijal je vrlo otporan i trajan, ali zidovi od kamena ne ispunjavaju uslove za postizanje energetske efikasnosti. Na zidove od kamena se mora staviti termoizolacija, a ako su oni dekorativni element, onda se termoizolacija mora postaviti na unutrašnju stranu, što nije najbolje rešenje. U mediteranskom području gde je bitno zaštiti se od pregrevanja sa spoljne strane zida, kamen ima svoju ulogu, pa ga je moguće termoizolovati i sa unutrašnje strane, ali nije dobro rešenje i u ostalim klimama.
2. Drvo je materijal koji ima dosta dobre termičke karakteristike kao i zavidne mehaničke sposobnosti u odnosu na neke druge prirodne materijale i one zavise od stanja vlažnosti samog drveta. Drvo nije nikada prestalo da se koristi kao građevinski materijal i čovek je za njega najviše vezan.Najčešća upotreba drveta je u kombinaciji sa drugim građevinskim materijalima koji poboljšavaju njegove termičke karakteristike. Potrebna je velika debljina zidova od čistog drveta da bi se postigla odgovarajuća termika, pa to nije toliko ekonomično. Drvo je takođe slabo otporno na požar kao i uticaj insekata pa ga je potrebno zaštiti, ili koristiti u kombinaciji sa drugim materijalima koji će te nedostatke otkloniti. Ipak, u tradicionalnoj i ekološkoj gradnji drvo ostaje nezamenjiv materijal.
3. Nepečena glina je najstariji građevinski materijal zastupljen u celom svetu. U predelima toplih klima građevinske objekte treba ili neprekidno klimatizovati skupom veštačkom klimatizacijom ili to obezbediti prirodno pomoću same strukture termičkog omotača od prirodnog materijala. U našim podnebljima od ovog materijala poznat je ćerpič, koji predstavlja nepečenu opeku pravljenu od mešavine gline, peska i sa dodatkom slame, koja služi kao prirodna armatura. Kada se ova smesa stavlja u drvene kalupe i suši na suncu zovemo je ćerpič, kada je ubacujemo u drvene oplate zida i nabijamo dobijamo naboj. Ove tehnike upotrebe gline, peska i slame, se danas ponovo oživljavaju, a zovemo je gradnja zemljom. U svetu je poznat pokret earthship – kuće građene od zemlje sa kombinovanjem pasivnih sistema za klimatizaciju. Kuće od zemlje se odlikuju dugovečnošću i dobrom termičkom i zvučnom izolacijom. Zidovi od zemlje imaju sposobnost da „dišu“, odnosno upijaju višak vlage iz prostorija i polako ga otpuštaju napolje sa spoljašnje strane koja je suva i gde je pritisak vodene pare 0, pa se po zakonu fizike para sa većim zasićenjem i pritiskom sa unutrašnje površine zida kroz zid kreće ka spoljašnjoj strani zida i ispušta je napolje. Tako dolazi do hlađenja unutrašnjeg prostora leti i u toplim klimama, jer vodena para upija toplotu iz prostora i sa sobom je odnosi napolje. Uslov da bi ovo moglo da funkcioniše je da je zid u celosti od prirodnog materijala koji diše i da ne postoje paronepropusni slojevi kao što su u savremenim konstrukcijama npr. neke vrste maltera, plastične folije koje su parne brane, neki termoizolacioni materijali itd.
4. Kombinacije zemlje i drveta su najčešće u tradicionalnoj gradnji, a najčešće su to različite kombinacije noseće konstrukcije od drveta i ispune od zemlje. U zavisnosti od toga nastaju i različite tehnike gradnje koje su u nekim područjima više popularne kao što su bondručare ili na primer corewood gradnja.
5. Slama kao građevinski materijal je počela ponovo da se upotrebljava pa se pojavljuju i nove firme koje proizvode balirane slame namenjene gradnji. Slama se ne koristi samostalno kao konstruktivni element nego kao ispuna u drvenoj nosećoj konstrukciji. Noviji primeri arhitekture pokazuju da je upotreba tradicionalnih materijala moguća bez narušavanja estetike savremenog objekta.
6. Konoplja je biljka koja se lako uzgaja i koja je veoma otporna na insekte, požar i vlagu. Nekada je bila široko rasprostranjena u poljoprivredi i industriji, ali je zbog pravnih regulacija njena upotreba bila dugo vremena zabranjena.

earthship – kombinacija zidova od zemlje i pasivnog zagrevanja kroz solarijum na jugufoto www.wallpapercave.com

Danas je kod nas legalno uzgajati određenje vrste industrijske konoplje uz specijalno odobrenje države, što i poskupljuje njenu proizvodnju.U svetu se pojavljuje kao nov građevinski materijal hempcrete – mešavina kreča, vode i rezanih stabljika konoplje, koje predstavljaju otpad u proizvodnji drugih industrijskih ili prehrambenih proizvoda od konoplje. Konoplja ima veoma dobra izolaciona svojstva, otporna je na pojavu buđi, gljivica, insekte i ima dobru otpornost na požar i vlagu. Može se koristiti kao ispuna u drvenim konstruktivnim sistemima, kao blok za gradnji ili kao spoljna termoizolacija na klasičnoj gradnji opekom ili blokovima. Lepota prirodnih materijala još više je istaknuta u kontrastu savremenog dizajna uspešnih arhitektonskih rešenja, čije primere sve više sreće- mo kako u svetu, tako i kod nas.

Autor teksta: Sonja Krastavčević, EN EF Studio