Jeden obiekt – wiele technologii

1.1. Geneza podejścia

Większość budynków powstaje w jednej dominującej technologii – monolitycznej żelbetowej lub tradycyjnej murowanej z elementami żelbetowymi, coraz częściej uzupełnianych pojedynczymi elementami prefabrykowanymi: balkonem, klatką schodową, belką lub słupem. Na drugim biegunie stoi pełna prefabrykacja – płaska 2D lub wolumetryczna 3D / modułowa – gdzie celem jest przeniesienie jak największej części robót do fabryki, a na placu zostają wyłącznie fundamenty i montaż. Prefabrykacja płaska sprawdza się przy prostej, powtarzalnej bryle – gdy elementy można wykonać w serii bez przezbrajania maszyn i stanowisk produkcyjnych. Moduły 3D to inny model: gotowe jednostki przyjeżdżają na plac budowy z fabryki, gdzie są maksymalnie wykończone i wyposażone – sprawdzają się przy hotelach, akademikach i dużych budynkach wielorodzinnych produkowanych seryjnie.

Oba podejścia mają sens, gdy spełniony jest jeden z warunków: duża skala z wysoką powtarzalnością, kilka typów elementów opartych o jeden schemat konstrukcyjny, albo prosta bryła złożona z elementów, które można dublować bez zmiany układu. Gdy żaden z tych warunków nie jest spełniony, próba zmieszczenia obiektu w jednym systemie prowadzi nie tylko do elementów nieefektywnych konstrukcyjnie albo kosztowo – ale też do styków, których nie dało się prefabrykować i które nie były przewidziane jako punkty problemowe na budowie. A co, jeśli zamiast wybierać jeden system, oprzeć się na jednej wiodącej konstrukcji i dobierać do niej elementy, które w danym zadaniu najefektywniej rozwiązują problem – pod względem konstrukcyjnym, realizacyjnym i kosztowym?

1.2. System FORMA

Do tego pytania doszedłem przez ponad dziesięć lat pracy przy różnych technologiach – zanim powstała FORMA. Wszystko zaczęło się od monolitycznych konstrukcji żelbetowych – budynki mieszkalne, biurowe, hotelowe, niskie i wysokie. Z każdą kolejną realizacją uzupełniano je o elementy prefabrykowane tam, gdzie powtarzalność to uzasadniała: najpierw schody i balkony wykonywane na odkładzie na budowie, potem elementy zamawiane z zakładów prefabrykacji – klatki schodowe, szyby windowe, elementy elewacyjne, belki sprężone. Kolejnym krokiem były płaskie prefabrykaty stalowe, używane przy przekryciach hal, galerii i najbardziej rozpiętych fragmentach konstrukcji. Ostatnim etapem przed powstaniem FORMA była praca z modułami 3D w stali – budynki realizowane w Holandii, Danii, Niemczech, Czechach i na Wyspach Brytyjskich.

Gotowe moduły przyjeżdżały wykończone i wyposażone, część jednostek pod klucz – ale połączenia między nimi wymagały prac wykończeniowych na miejscu. Do tego dochodził transport: morski lub lądowy, kończący się często ciasną uliczką, gdzie krawężnik mógł być większym wyzwaniem niż cały projekt konstrukcyjny. Skala uszkodzeń w transporcie była trudna do przewidzenia, a zakres napraw na budowie – zmienny. Zrozumiano, że system modułowy działa najefektywniej wtedy, gdy cały budynek lub jego w pełni autonomiczna część może być zrealizowana w tym systemie od początku do końca. Gdy geometria, logistyka lub skala na to nie pozwalają, system modułowy traci część swojej przewagi – szczególnie tam, gdzie powtarzalność jest mniejsza lub budynek ma układ, który nie daje się podzielić na zamknięte, identyczne jednostki.

Z każdym projektem utwierdzono się też w szerszej zasadzie: im więcej prefabrykacji i im wcześniej zaplanowanej, tym lepiej – ale żadna pojedyncza technologia nie jest odpowiedzią na wszystko. Każda ma ograniczenia, których nie widać dopóki budowa ich nie pokaże. Wiedziano, że znajomość żelbetu i logiki budowy monolitycznej trzeba połączyć z myśleniem prefabrykacyjnym – i szukać materiału, który te dwa światy łączy. Najlepiej monolitu, jak w umiłowanych konstrukcjach żelbetowych. Odpowiedzią było CLT.

CLT pracuje jak monolit – daje ciągłość i sztywność tarczową, jest powtarzalnym prefabrykatem o przemysłowym procesie produkcji, znacznie lżejszym niż beton i o wielokrotnie niższym śladzie węglowym. Wybór źródła materiału był częścią tej samej decyzji: polska produkcja CLT z sosny oznacza krótki łańcuch dostaw, przewidywalny czas realizacji i bezpośredni dostęp do kontroli jakości. Sosna daje we wnętrzu ciepły, jasny charakter – przy eksponowanej konstrukcji CLT ma to bezpośrednie przełożenie na odbiór przestrzeni. Jest to konstrukcja wiodąca, wokół której buduje FORMA. Dobierane są do niej pozostałe elementy wynikające z projektu – zaczynając od prefabrykacji płaskiej 2D, na której opiera się sam CLT, przez prefabrykaty drewniane, żelbetowe i stalowe, aż po moduły 3D tam, gdzie geometria i skala projektu na to pozwalają. A także elementy wykonywane na miejscu, gdy analiza wskazuje że tak jest efektywniej. Nie są to elementy dobierane z katalogu – to technologie, przez które FORMA przeszła, i których działanie, granice oraz sposób łączenia z CLT bez ryzyka dla całości są znane. Dotyczy to też modernizacji i nadbudów, gdzie hybrydowa konstrukcja wchodzi w dialog z istniejącym budynkiem.

Dom w Zawoi to pierwszy projekt FORMA – który weryfikuje zasady hybrydowej konstrukcji na obiekcie, który samą lokalizacją narzucał ograniczenia rzadko spotykane jednocześnie. W Zawoi – z uwagi na wymaganie inwestora dotyczące w pełni drewnianej konstrukcji powyżej fundamentów – hybryda przyjęła konkretną konfigurację: żelbetowe ławy fundamentowe schodkowe, wymuszone osuwiskowym zboczem, i cała konstrukcja nadziemna z drewna. CLT jako tarczowy układ nośny ścian, BSH w węzłach i nadprożach, belka kalenicowa BSH spinająca całą długość budynku, dwa typy prefabrykowanych dźwigarów kratowych tworzących jednocześnie strop.

2. Kontekst miejsca i wizja inwestora

2.1. Lokalizacja i geologia

Działka w Zawoi leży na stromym zboczu południowym, 260 m powyżej doliny, do której dociera gabarytowy transport ciężki. Bezpośrednio za działką zaczyna się szlak turystyczny – dojazd niemożliwy dla dużych pojazdów, co wymagało przepakowania całej konstrukcji w dolinie i 12 kursów na górę mniejszym zestawem. Ekspozycja południowa, teren nachylony równolegle do zbocza, rozległy widok na dolinę. Ograniczenia dojazdu miały bezpośrednie przełożenie na dobór elementów i ich gabaryty: maksymalne wymiary prefabrykatów wynikały z rzeczywistej drogi, nie z możliwości technologicznych.

Badania geologiczne przeprowadzone przed przystąpieniem do projektowania potwierdziły złożoność podłoża: grunty spoiste (gliny pylaste) do głębokości około 1,0 m p.p.t., poniżej zwietrzała skała, brak ciągłego poziomu wód gruntowych. Teren działki leży w obrębie historycznie osuwiskowym – osuwisko wygasłe, lecz wymagające uwzględnienia w projekcie posadowienia i organizacji robót. Warunki gruntowe zakwalifikowano jako proste wyłącznie przy założeniu nieaktywności osuwiska, co przełożyło się na dwa konkretne wymagania: schodkowy układ ław fundamentowych dopasowany do stromizny zbocza oraz prowadzenie robót ziemnych w możliwie suchym okresie z natychmiastowym zakryciem wykopu.

2.2. Obciążenia klimatyczne

Lokalizacja na wysokości 810 m n.p.m. w trzeciej – najwyższej – strefie obciążenia śniegiem w Polsce wymusiła parametry obliczeniowe znacząco wyższe od wartości nizinnych. Obliczeniowe obciążenie śniegiem połaci dachowej wyniosło 2,84 kN/m² (strefa 3, sk = 4,266 kN/m², nachylenie 35°) – niemal trzykrotnie więcej niż w strefie 1. Prędkość podstawowa wiatru vb,0 = 28,75 m/s wynikała z korekty wysokościowej dla tej lokalizacji, przy czym epizodyczne halny w tej dolinie – od strony Babiej Góry – mogą przekraczać 150 km/h. Oba parametry miały bezpośredni wpływ na wymiarowanie płatwi kalenicowej BSH (przekrój 180 × 400 mm) i wiązarów dachowych nad salonem: przy otwartej przestrzeni bez pośrednich podpór dobór systemu skratowania był warunkiem koniecznym.

2.3. Decyzje architektoniczne

Budynek ma prostokątny rzut 16,54 × 8,31 m, dach dwuspadowy 35° bez okapu, orientację południową z widokiem na dolinę. Układ funkcjonalny dzieli budynek na dwie strefy: dzienna – salon, jadalnia i kuchnia – zajmuje niemal połowę powierzchni i otwiera się witrynowymi oknami na południe. Nad strefą dzienną dach pozostaje w pełni otwarty, bez sufitu. Strefa nocna – trzy sypialnie – ma niższe sufity z poddaszem technicznym powyżej. Od północy okna ograniczono do minimum, wyłącznie w łazience, żeby zredukować straty ciepła przy braku ekspozycji słonecznej.

Elewacja drewniana odróżnia się od tradycyjnych chat górskich materiałem i kolorem. Czarna opalana deska świerkowa w technice Shou Sugi Ban (Wood of Fire®) nawiązuje do budynków gospodarczych w dolinie, których deski pociemniały z wiekiem do głębokiej szarości i czerni. Opalone drewno osiąga ten efekt od pierwszego dnia – zwęglona warstwa powierzchniowa chroni materiał przed wilgocią, owadami i grzybami trwale, bez konserwacji. Ta sama deska świerkowa, tym razem surowa i jasna, pojawia się w podcieniu przy wejściu – dwa stany tego samego materiału, które razem wskazują wejście bez dodatkowych środków.

Stolarka okienna oparta na ramie sosnowej, od zewnątrz wykończona aluminium w kolorze tożsamym z czernią elewacji, od wewnątrz pozostawiona w surowym drewnie – spójna z eksponowanym CLT na ścianach. Dach pokryto dachówką ceramiczną – materiałem obecnym na okolicznych chatach, tym razem w prostej, czarnej odsłonie. Sosna wewnątrz i w stolarce okiennej to drugi gatunek drewna w tym budynku. Świerk na zewnątrz jako zakorzenienie w lokalnym drzewostanie, sosna wewnątrz jako materiał konstrukcyjny w formie CLT. Konstrukcji nie zakrywano warstwami wykończeniowymi – eksponowane surowe drewno to jednocześnie decyzja estetyczna i wykonawcza.

3. Konstrukcja hybrydowa

3.1. Zasada systemu

Układ konstrukcyjny budynku tworzą cztery technologie pracujące w ściśle określonych rolach:

• Żelbetowe ławy fundamentowe schodkowe – dostosowane do stromizny zbocza i historii osuwiskowej terenu – przenoszą obciążenia na grunt.
• Prefabrykowane ściany CLT tworzą tarczowy układ nośny parteru, przenosząc zarówno obciążenia pionowe, jak i siły poziome od wiatru na fundament. Połączenie z wieńcem żelbetowym realizowane jest przez kątowniki WKR215 kotwione do betonu kotwami mechanicznymi o średnicy minimum 12 mm, w rozstawach co 90 cm.
• Słupy i belki BSH GL24h rozwiązują węzły koncentracji obciążeń tam, gdzie układ ścianowy jest niewystarczający ze względu na rozpiętość lub geometrię przeszklenia.
• Prefabrykowane wiązary dachowe ze złączkami kolczastymi przenoszą obciążenia połaci i tworzą jednocześnie konstrukcję stropu nad parterem w części nocnej, eliminując potrzebę odrębnego układu stropowego.

Integracja tych czterech systemów wymagała jednego modelu koordynacyjnego BIM obejmującego architekturę, konstrukcję nadziemną, fundamenty i wszystkie instalacje. Dzięki temu każdy otwór instalacyjny, każda trasa kablowa i każde przejście zostały zaprojektowane i wyfrezowane w fabryce.

3.2. Fundamenty

Na podstawie przeprowadzonych badań geologicznych i analizy uwarunkowań osuwiskowych zdecydowano o posadowieniu na żelbetowych ławach fundamentowych o przekroju 550 × 300 mm, w układzie schodkowym wynikającym ze stromizny zbocza. Pod ławami wykonano warstwę betonu podkładowego C8/10 i poduszkę żwirowo-piaskową o grubości 200 mm, zagęszczoną do wskaźnika Is > 0,95. Ściany fundamentowe murowane z bloczka betonowego, spięte wieńcem żelbetowym w poziomie przyziemia. Do wykonania fundamentów schodkowych dla części konstrukcyjnej zastosowano beton C30/37 W8. Wokół fundamentów wykonano drenaż opaskowy redukujący ryzyko nasycenia gruntu wodami opadowymi. Obliczeniowe osiadanie ławy wyniosło 0,09 cm przy dopuszczalnym 1,00 cm.

3.3. Ściany CLT

Ściany zewnętrzne i wewnętrzne nośne wykonano z pięciowarstwowych płyt sosnowych CLT o grubości 110 mm, w klasie wytrzymałościowej C24, z zewnętrznymi lamelami ułożonymi pionowo. Ściany działowe i usztywniające zaprojektowano z trzywarstwowych płyt CLT o grubości 80 mm, również klasy C24. Jedyna ściana o grubości 160 mm – ściana frontowa z głównym przeszkleniem – wykonana jako CLT, przy czym taka grubość wynikała z konieczności wyrównania lica z sąsiadującą belką BSH o przekroju 160 × 360 mm, co uprościło wykończenie elewacji wentylowanej w tej strefie. CLT Witkowski dostarczył wszystkie elementy ścienne z gotowymi otworami okiennymi i drzwiowymi, trasami kablowymi, puszkami elektrycznymi i przejściami instalacyjnymi.

3.4. Układ słupów i belka kalenicowa

Zamiast elementów stalowych w belkach nadprożowych i płatwi kalenicowej zastosowano drewno klejone BSH GL24h – przekroje dobrano dla tej samej nośności przy innym module sprężystości. Słupy o przekrojach 160 × 160 mm i 180 × 180 mm podpierają płatew kalenicową o przekroju 180 × 400 mm, pracującą jako belka dwuprzęsłowa. Tworzy to ramę nośną dla wiązarów dachowych nad strefą salonu i pozwala uzyskać otwartą przestrzeń bez pośrednich podpór przy pełnym obliczeniowym obciążeniu śniegiem. Belka nadproża na pełnej szerokości budynku w ścianie południowej, nad przeszkleniami jest jedynym elementem widocznym we wnętrzu, który nie jest wykonany z sosny – BSH produkuje się standardowo ze świerku. Dla zachowania jednorodności wnętrza, obłożono ją sosnową okładziną na etapie prefabrykacji. Dzięki temu we wnętrzu zachowany jest jedyny gatunek drewna widoczny dla użytkownika – sosna – w ścianach, stropach, stolarce i belce nadprożowej ściany południowej.

3.5. Dwa typy wiązarów dachowych

Dach stanowią prefabrykowane kratowe wiązary drewniane ze złączkami kolczastymi, o nachyleniu 35°. Strop nad parterem tworzą dolne pasy tych samych wiązarów, do których od spodu podwieszono okładzinę z dwuwarstwowych płyt SWP 44 mm – co eliminuje potrzebę odrębnego układu stropowego. W projekcie zastosowano dwa typy wiązarów:

• Typ pierwszy, o standardowym układzie kratownicy, obsługuje część z poddaszem technicznym. Jego dolny pas tworzy strop z wypełnieniem z wełny mineralnej grubości 200 mm (λ = 0,034 W/mK) i paroizolacją.
• Typ drugi, z podniesionym pasem dolnym i podwójnym skratowaniem, zaprojektowano dla strefy salonu. Dźwigar podwieszony do belki kalenicowej i oparty na ścianie frontowej tworzy otwartą przestrzeń z widokiem na połać dachową od spodu. Podwójne skratowanie wynika z obliczeniowego obciążenia śniegiem 2,84 kN/m² przy rozpiętości bez podpór pośrednich. Standardowo strop pod poddaszem technicznym można wykonać z płyt CLT 160 mm – uzyskując jednocześnie podłogę przestrzeni technicznej i gotowy sufit poniżej. Tu wykorzystano dolny pas wiązara jako gotową konstrukcję nośną i podwieszono do niego panele SWP 44 mm – eliminując grubą płytę CLT bez rezygnacji z efektu eksponowanego drewna we wnętrzu.

3.6. Przegrody zewnętrzne – parametry cieplne

Ściana zewnętrzna. Przegroda, licząc od wewnątrz: płyta CLT 110 mm, wełna skalna elewacyjna grubości 200 mm (λ = 0,034 W/mK) na podkonstrukcji z prefabrykowanych belek dwuteowych wysokości 200 mm, membrana UV, ruszt pionowy i poziomy, deska opalna Wood of Fire® 30 mm. Elementy ścienne wykonano w gabarytach do 6,50 m długości – maksimum wynikające z ograniczeń transportowych – co ograniczyło liczbę styków między płytami. Łączna grubość przegrody wynosi około 360 mm, U ≈ 0,145 W/m²K – o niemal 30% lepiej niż wymaga WT2021 (U ≤ 0,20 W/m²K). Podkonstrukcja z belek dwuteowych eliminuje mostki termiczne typowe dla tradycyjnych łat i kontrłat.

Dach i strop. Między dźwigarami dachowymi ułożono wełnę mineralną 200 mm (λ = 0,034 W/mK) z paroizolacją od spodu, uzyskując U ≈ 0,15 W/m²K (WT2021: U ≤ 0,15 W/m²K). Pas dolny wiązarów typu pierwszego wypełniono tą samą wełną, stanowiącą jednocześnie izolację stropu pod poddaszem technicznym. Na pasie dolnym ułożono płytę podłogową wiórową 22 mm jako posadzkę przestrzeni technicznej. Dodatkowym elementem jest płyta nakrokwiowa NatureHeld 430 (35 mm, 220 kg/m³, pióro-wpust) – montowana bezpośrednio po zakończeniu montażu wiązarów, tworzy natychmiast szczelne przekrycie na opady i wspomaga tłumienie akustyczne opadów na ceramicznym pokryciu dachowym. Cała połać (16,54 × 8,31 m) została pokryta w ciągu 2 godzin.

4. Prefabrykacja i logistyka w trudnym terenie

4.1. Projekt pod transport

Ograniczenia terenowe stały się warunkiem brzegowym projektu prefabrykacji zanim uruchomiono produkcję. Limit gabarytowy elementów – maksymalnie 6,50 m długości i 3,20 m szerokości – wynikał z rzeczywistej szerokości przejazdów między ogrodzeniami, zakrętów i podjazdów występujących na drodze, określonych w terenie przed przystąpieniem do produkcji. Podział ścian, dźwigarów i pozostałych prefabrykatów przeprowadzono w modelu 3D przed uruchomieniem produkcji, numerując każdy element i przypisując go do konkretnego zestawu montażowego.

4.2. Transport dwuetapowy i 12 kursów na plac budowy

Cała prefabrykowana konstrukcja budynku przyjechała do Zawoi dwoma transportami ciężarowymi, zatrzymującymi się w dolinie – 260 m poniżej działki. Tam elementy rozładowano na placu i podzielono na kolejność dostaw zgodną z harmonogramem montażu – każdy kurs jechał pod górę z ładunkiem ułożonym według kolejności wbudowania, co eliminowało przeładowywanie materiału na ciasnej działce.

W trakcie drugiego kursu ujawniło się ograniczenie nierozpoznane na etapie przygotowania inwestycji: przy jednym z domów trwały prace remontowe, które zawęziły przejazd. Istniało ryzyko, że dwie płyty o największych gabarytach nie przejadą przez ten odcinek. Podjęto decyzję o ich modyfikacji na placu rozładunkowym w dolinie. Miejsca podziału dobrano tam, gdzie nie osłabiały nośności tarczy – złącze można było zamaskować deską niewidoczną po montażu. CLT toleruje korektę gabarytową w polu budowy bez utraty właściwości mechanicznych, pod warunkiem starannego doboru lokalizacji podziału.

4.3. Równoległa prefabrykacja i fundamenty

Prefabrykacja elementów drewnianych odbywała się równolegle z wykonywaniem fundamentów na działce. Cztery tygodnie od pierwszych prac ziemnych do gotowych fundamentów – obejmujące czas dojrzewania betonu do wymaganej wytrzymałości – zostały w całości wykorzystane na produkcję wszystkich elementów powyżej gruntu. Taki model organizacyjny jest możliwy wyłącznie przy kompletnym projekcie BIM przed rozpoczęciem prac. Architektura, projekt fundamentów, konstrukcja nadziemna i instalacje funkcjonowały w jednym modelu koordynacyjnym – co pozwoliło uruchomić produkcję z pełną dokumentacją wykonawczą, zanim wylano pierwszy fundament.

5. Montaż konstrukcji

5.1. Pięć dni od podwaliny do płyt wierzchniego krycia dachu

Montaż konstrukcji nadziemnej rozpoczęto 14 dni po betonowaniu ostatniego elementu fundamentów schodowych, po potwierdzeniu osiągnięcia 75% wytrzymałości betonu C30/37 W8. Pierwszego dnia na działkę dotarło około 70% elementów budynku – ściany CLT, słupy i belki BSH oraz płatew kalenicowa. Elementy rozłożono w kolejności montażowej i ustawiono dźwig. Drugiego dnia przyjechała konstrukcja dachu – dźwigary oraz panele SWP 44 mm. W ciągu kolejnych trzech dni zamontowano kompletną bryłę: ściany CLT, słupy i belki BSH, oba typy prefabrykowanych wiązarów dachowych oraz płatew kalenicową.

Podział dźwigara to przykład pracy dodatkowej, która na budowie mogłaby być problemem – zaplanowana wcześniej, staje się elementem harmonogramu bez wpływu na konstrukcję ani czas montażu. W systemie FORMA projekt konsultowany i omawiany jest ze wszystkimi stronami procesu – od projektanta po wykonawcę – zanim cokolwiek trafi do produkcji. Właśnie po to, żeby takie rozwiązania powstawały we wspólnym planowaniu, a nie jako szukanie wyjścia na budowie. Pod koniec piątego dnia, po zakończeniu montażu dźwigarów i ich stężeniu, ułożono płyty wierzchniego krycia NatureHeld 430 (35 mm, gęstość 220 kg/m³) na pióro-wpust. Cała połać dachowa (16,54 × 8,31 m) została pokryta w ciągu 2 godzin.

5.2. Harmonogram całości

Budowę poprzedził etap projektowy, w trakcie którego – równolegle z procedurą uzyskania pozwolenia na budowę – opracowano projekt warsztatowy elementów drewnianych, gotowy do uruchomienia produkcji w dniu wydania decyzji. Łączny czas realizacji od rozpoczęcia robót ziemnych do przekazania budynku inwestorowi w stanie deweloperskim wyniósł 11 tygodni:

• 4 tygodnie – fundamenty, równolegle z prefabrykacją konstrukcji
• 1 tydzień – montaż bryły i wierzchnie krycie dachu
• 5 tygodni – dach, elewacja, stolarka i instalacje
• 1 tydzień – odbiór i przekazanie

Łączny czas pracy dźwigu na budowie wyniósł 5 dni. W pierwszych dwóch dniach dedykowanym transportem dostarczono całą konstrukcję budynku na działkę. Od trzeciego dnia, łącząc montaż z kolejnymi dostawami, dźwig obsługiwał materiały dla następnych etapów budowy – gdy zmontowane ściany zwalniały miejsce na działce, zajmowały je dostawy przygotowane do dalszych prac.

Sekwencja etapów i pogody nie była przypadkowa. Pięć dni montażu zakończono wierzchnim kryciem dachu tuż przed deszczami, które trwały kolejne trzy dni. Gdy przestało padać, wykonano izolację opaski budynku – pas ze styroduru o wysokości 30 cm wokół podstawy budynku, eliminujący podciąganie kapilarne wilgoci przez dolną warstwę izolacji – oraz podkonstrukcję pod elewację wentylowaną z belek dwuteowych. Kilka dni później spadło 50 cm śniegu. Okoliczne budowy w technologii tradycyjnej stanęły na kolejne cztery miesiące (listopad 2025). Budynek przekazano inwestorowi 12 grudnia 2025 roku – w pełni zamknięty.

6. Koordynacja projektu w BIM

Soska Architekci prowadziło cały projekt i jego koordynację BIM – architekturę, dobór ostatecznych rozwiązań projektowych, instalacje oraz projekt warsztatowy w zakresie tras kablowych i przejść instalacyjnych. Konstrukcję nadziemną opracowała Manufaktura Konstrukcji, wspólnie z CLT Witkowski współtworząc projekt warsztatowy w zakresie podziału, doboru i montażu elementów drewnianych. Fundamenty zaprojektował Marcin Węgrzyn we współpracy z Manufakturą Konstrukcji na etapie projektu konstrukcyjnego oraz na podstawie wcześniej wykonanych badań geologicznych.

BIM był przede wszystkim platformą koordynacji – łączącą trzy zakresy w jednym środowisku: projekt konstrukcji z uwzględnieniem sposobu montażu i możliwości dostawy pod kątem gabarytu elementów, numerację zestawów montażowych i podział dźwigarów, oraz lokalizację wszystkich przejść i tras instalacyjnych. Efektem była dokumentacja produkcyjna i montażowa jednocześnie – kompletny projekt wykonawczy pozwalający uruchomić produkcję równolegle z pracami fundamentowymi i przeprowadzić montaż możliwie bez dodatkowych uzgodnień na budowie.

8. Ślad środowiskowy hybrydowej konstrukcji

Budynki z drewna inżynieryjnego wykazują o 25% mniejszy wpływ środowiskowy w całym cyklu życia niż budynki murowane, a na etapie wytwarzania materiałów różnica ta sięga 80%. Drewno wbudowane w konstrukcję pozostaje magazynem węgla przez cały okres użytkowania budynku. Te wartości dokumentują deklaracje środowiskowe EPD dostępne dla płyt CLT, stanowiące podstawę do oceny cyklu życia budynku w metodologii LCA.

Prefabrykacja redukuje ślad środowiskowy niezależnie od materiału: kontrola produkcji w fabryce ogranicza masę zużytych surowców nawet o 78%, eliminuje procesy mokre na placu o 60–80% i zmniejsza liczbę transportów materiałów na budowę o ok. 40–60%. Lżejsze elementy prefabrykowane przekładają się bezpośrednio na mniejsze fundamenty. W przypadku masywnego drewna dochodzi właściwość, której inne systemy nie oferują: CLT jako przegroda jednocześnie nośna i izolacyjna eliminuje mostki termiczne strukturalnie – bez dodatkowych warstw – co obniża zapotrzebowanie na energię przez cały okres użytkowania.

9. Wnioski

Zawoja pokazuje, że hybrydowa konstrukcja oparta na CLT działa w warunkach, które zwykle eliminują prefabrykację z rozważań: obciążenia śniegiem, brak dojazdu dla ciężkiego transportu i teren osuwiskowy wymagający posadowienia na miejscu. Każde z tych ograniczeń miało konkretną odpowiedź projektową. Trzy obserwacje mają charakter powtarzalny.

Logistyka i organizacja placu budowy jako część projektu. Gabaryt elementów prefabrykowanych musi wynikać z rzeczywistych ograniczeń drogowych ustalonych w terenie – nie szacowanych z mapy – i musi być znany przed uruchomieniem produkcji. Tak samo podział elementów na zestawy montażowe, kolejność dostaw i łączenie dźwigarów to decyzje projektowe, nie budowlane. Korekta CLT na placu jest możliwa, lecz jest dowodem niepełnego rozpoznania warunków, nie elastyczności systemu.

Równoległa prefabrykacja i fundamenty. Skraca harmonogram o czas produkcji bez dodatkowego ryzyka – wyłącznie pod warunkiem kompletnego modelu BIM przed startem prac na działce. W Zawoi te cztery tygodnie zdecydowały o 11-tygodniowym czasie realizacji całego budynku. Stopień zaawansowania elementów po opuszczeniu fabryki – gotowe otwory, trasy kablowe, puszki, przejścia – pozwolił prowadzić instalacje wewnętrzne bez procesów mokrych i bez etapu wykuć.

Prefabrykacja jako wpływ na cały proces budowy, nie tylko montaż. Pięć dni montażu konstrukcji to wynik widoczny, ale nie najważniejszy. Istotniejsze jest to, co prefabrykacja zmienia w kolejnych etapach: elementy dostarczone z gotowymi trasami kablowymi, puszkami i przejściami – skoordynowane wcześniej w BIM – ograniczają prace instalacyjne na budowie do minimum i eliminują procesy mokre w strefie nadziemnej. Efekt mierzalny: łączna ilość odpadów od wykopu pod fundamenty do przekazania budynku wyniosła jeden kontener 2 m³. Odpady z wycinków CLT – otwory po oknach i drzwiach – nie zostały wywiezione; inwestor zagospodaruje je w garażu, który realizowany będzie w przyszłym roku.

CLT przy odpowiednim doborze klasy wizualnej na etapie projektu – uzgodnionym z inwestorem przed produkcją – może być jednocześnie konstrukcją i gotowym wykończeniem, bez żadnych dodatkowych warstw. W Zawoi tak właśnie zostało to zrealizowane. Pytanie projektowe nie brzmi „którą technologię wybrać" – brzmi: która technologia pełni swoją rolę najefektywniej w tym konkretnym miejscu, przy tych konkretnych ograniczeniach, i jak te role skoordynować przed uruchomieniem produkcji.