Ekonomické a technologické posouzení dřevěných vícepodlažních budov

Při rozhodování investora o konstrukčním systému budov, ovlivňuje jeho volbu zásadním způsobem zejména cena a doba výstavby. S přicházející hrozbou globálního oteplení a udržitelného rozvoje vyvstává také otázka energetické náročnosti výstavby a jejího podílu na emisích, zvláště CO₂.
Pro porovnání ekonomických a ekologických údajů vícepodlažních bytových domů postavených technologií dřevěného stavění s výstavbou z ostatních materiálových základen byla v rámci grantového projektu vypracována ekonomicko-ekologická studie v návaznosti na studii uvedenou v časopise ČKAIT Inženýrská komora 2005 - Dřevěná bytová výstavba v ČR (doc. Ing. Vladimír Bílek, CSc., Ing. Jitka Holečková). Pro srovnatelné údaje byla využita stejná projektová dokumentace třípodlažního domu vilového typu se šesti byty, každý o užitkové ploše cca 100 m2 a celkové podlahové ploše 654 m2. Dům má v celém půdorysu suterén, s pěti garážovými stáními, skladovací prostory pro šest bytů a společné vybavení domu. Suterénní prostory jsou pro obě varianty shodně navrženy z cihelných materiálů (vertikální konstrukce) a s železobetonovým stropem. Obvodový plášť je u obou variant dimenzován na doporučené hodnoty součinitele prostupu tepla podle normy ČSN 73 05 40-2 Tepelná ochrana budov.
Dřevěná varianta byla zvolena jako lehký dřevěný skelet, provedený staveništní prvkovou technologií. Stěny byly navrženy v konstrukčním systému z OSB desek, doplněném sádrovláknitými a sádrokartonovými deskami. Podlahy jsou řešeny jako suchý systém. Srovnávací materiálová varianta byla zvolena jako zděná, s cihelnými bloky, železobetonovým stropem a s mokrými procesy omítek a monolitických podlah.

¤ Třípodlažní dům vilového typu se šesti byty - ukázka projektové dokumentace

Ekonomická analýza

Předmětem ekonomického posouzení bylo zhodnocení srovnatelných údajů pro dřevěnou a zděnou stavbu a porovnání celkových nákladů stavby.

Pro hodnocení byla vybrána tato kritéria:

• náklady na zhotovení stavby;
• náklady na m2 obytné plochy;
• náklady na m3 obestavěného prostoru;
• rozložení nákladů stavby podle kalkulačního vzorce;
• rozložení nákladů stavby podle stavebních a montážních prací;
• hmotnost;
• celková pracnost;
• rychlost výstavby.

Ekonomické posouzení bylo provedeno pomocí programu pro výrobní kalkulace staveb AKALK Ing. Ctibora Husáka, s využitím aktualizované databáze Ing. Pavla Vrány.
Cena zděné varianty vychází z ukazatelů datové základny pro Typové objekty - 8035 Domy bytové netypové, stanovených jako statistický průměr.
Ekonomické posouzení je provedeno v tisících Kč v cenové úrovni roku 2007.
Pro rozpočet lehkého dřevěného skeletu byly kalkulovány ceny materiálů pro povrchové úpravy, zařizovací předměty a kompletační konstrukce ve standardu.
Ve výpočtu jsou zahrnuty následující obory stavebních a montážních prací:

• zemní práce;
• základy;
• konstrukce suterénu;
• dřevěná vrchní stavba, včetně izolací a hrubého opláštění;
• rozvody TZB;
• konečné povrchové úpravy;
• vnitřní a vnější kompletační konstrukce;
• přesun hmot.

Na základě posouzení vychází výrazně levněji a výhodněji dřevěná varianta, která však bývá v praxi stejně drahá nebo dražší, než varianty ostatní. Důvodů může být několik:

• při stejné izolovanosti bývá tloušťka stěn dřevěných budov cca 250 mm a silikátových systémů 450 mm. Tím je při stejně zastavěné ploše u dřevěných budov užitná plocha větší;
• nižší efektivita výrobní přípravy, zvláště malých firem, která zahrnuje:
  a) nepřesnou kalkulaci;
  b) nižší efektivitu organizace práce;
  c) náročné zajištění subdodávek;
  d) složitou a nespolehlivou kooperaci se subzhotoviteli, zvláště při zahajování staveb ve stejném období;
• možnost kalkulace dřevěných staveb dorovnáním na zděné varianty;
• porovnání dřevěných budov je složitější než u ostatních typů. V současnosti je nejrozšířenější silikátová varianta s bohatou datovou základnou. U dřevěných budov je datová základna podstatně chudší a je obtížné stanovit optimální průměr.

Při porovnání hmotnosti vychází dřevěný skelet 5,5 krát méně hmotný, než zděný systém. Z těchto údajů lze vyčíst:

• náklady na dopravu na staveniště jsou výrazně nižší než u zděné varianty;
• z menších nároků na dopravu vyplývá menší zatížení komunikací;
• menší nároky na dopravu materiálu do objektu;
• menší požadavky na stavební stroje pro manipulaci s materiálem.

Pracnost dřevostavby je menší, než u zděné varianty. V návrhu dřevostavby je kalkulováno s úpravou dřevěných prvků ve výrobně a doupravovaných přímo na stavbě běžnou drobnou tesařskou mechanizací. V současnosti také dochází k vybavení výrobců dřevostaveb počítačově řízenými dřevoobráběcími centry. Konstruktér vytvoří výrobní a montážní dokumentaci s dopracováním těch nejmenších detailů a zohledňující minimalizaci prořezu dodaného materiálu z pily. Při výrobě prvků spočívá úloha pracovníka v kontrole a přesném dodání materiálu pro opracování. Velkou výhodou je přesnost a rychlost. Při vlastní montáži se jedná pouze o sestavení prvků podle montážního schématu. Výsledná přesnost nosné konstrukce má vliv na snadné provedení navazujících konstrukcí, kde příznivě ovlivňuje dokonalost, rychlost a zvyšuje produktivitu práce.

¤ Náklady stavebních prací na zhotovení stavby, včetně zděného suterénu s železobetonovým stropem

¤ Porovnání nákladů na m² obytné plochy, včetně zděného suterénu s železobetonovým stropem

¤ Porovnání nákladů na m³ obestavěného prostoru, včetně zděného suterénu s železobetonovým stropem

¤ Procentuální rozložení nákladů podle kalkulačního vzorce - bytový dům, lehký dřevěný skelet, včetně zděného suterénu s železobetonovým stropem

¤ Procentuální rozložení nákladů stavebních prací - lehký dřevěný skelet, včetně zděného suterénu s železobetonovým stropem

¤ Porovnání hmotnosti konstrukcí nad suterénem

¤ Porovnání celkových pracností konstrukcí nad suterénem

Stavebně technologická a síťová analýza

Harmonogram obou variant byl zpracován formou stavebně technologické a síťové analýzy rozhodujících technologických etap. Podkladem pro výpočet byly zpracované výkazy výměr, vycházející z rozpočtu a pracnosti jednotlivých činností. Výsledné hodnoty jsou zprůměrovány a zaokrouhleny s přesností na jeden týden. V době trvání technologických etap s mokrými procesy je zahrnuta technologická přestávka na vysychání konstrukcí.
Stavební proces byl pro obě varianty rozdělen na tyto technologické etapy:

• zemní konstrukce;
• základy;
• hrubá spodní stavba;
• hrubá vrchní stavba;
• střecha;
• hrubé vnitřní konstrukce;
• povrchové úpravy;
• konečné úpravy;
• kompletace;
• vnější úpravy na obvodovém plášti.

Na základě stavebně technologické a síťové analýzy vychází průměrná lhůta výstavby u dřevostavby pět měsíců a u zděné varianty jedenáct měsíců.
Rozdíl ve lhůtách výstavby objektů je dán mimo jiné především nutností technologických přestávek, vyžádaných mokrými procesy zdění, betonování a omítání.

V praxi však bývá lhůta dřevěné výstavby delší z těchto příčin:

• časová rezerva dodavatele;
• většinou se jedná o menší izolované domy, kde je obtížná koordinace řemesel, zvláště subdodávek;
• špatná příprava zhotovitele;
• stavění především v koncentrovaném období březen až listopad, stavby jsou zahajovány na jaře - to znamená, že je poměrně velké soustředění realizace stejných technologických etap do jednoho období.

¤ Návrh akad. arch. Aleš Brotánek, dodávka řešena subdodavatelsky. Nosná konstrukce je vyrobena na dřevoobráběcím centru Hundegger K2.

¤ Realizace administrativní budovy Praha - Strašnice velodrom KOVO. Návrh Ekologické domy, s.r.o., realizace MD stav, s.r.o.

¤ Realizace RD Bášť - lehký skelet. Návrh Ing. arch. Pavel Horák, projekt Prodesi, s.r.o., realizace Domesi, s.r.o.