Bambus pochází z tropických klimatických oblastí a nyní pokrývá celosvětově plochu asi 37 milionů hektarů. Rostlina patří do čeledi jednoděložných rostlin (trav) Poaceae (Lipnicovité) a zahrnuje mnoho různých rodů. V závislosti na druhu tato neuvěřitelná rostlina vyroste mezi 3 až 30 centimetry za den. Díky tomu je bambus jednou z nejrychleji rostoucích rostlin na světě. Mnoho druhů plně vyroste po pouhých několika měsících nebo dokonce týdnech, kdy mohou dosahovat výšky až 40 metrů.
Po dlouhou dobu byla tato impozantní rostlina nedoceněná a v Evropě a Severní Americe se používala hlavně jako bariéra pro ochranu soukromí v zahradách nebo na balkónech. Od té doby se ale bambus vyvinul v udržitelné a všestranné řešení pro různé potřeby a získal oporu v našem každodenním životě. Od zubních kartáčků přes kuchyňská prkénka, příbory, hrnky na kávu až po parkety nebo nábytek. V dnešní době ochrany klimatu a vědomé spotřeby má tato obnovitelná surovina velký vliv, protože se odhaluje její velký potenciál – zejména v udržitelné architektuře.
Podívejte se na jakékoli město s vysokou hustotou obyvatelstva a uvidíte stavby z kamene, oceli a betonu. Přestože tyto stavební materiály prošly zkouškou času, štěrku a písku je nedostatek a dřevo je drahé. Od začátku roku 2021 se cena stavebního řeziva téměř zdvojnásobila a toto číslo staví celé stavebnictví před nové výzvy. Dřevo je sice v současné době stále oblíbenějším alternativním stavebním materiálem, ale vlastnosti bambusu jej v určitých ohledech zastiňují.
Rostlinu lze pokácet a zpracovat již po třech letech, zatímco smrk, dub, javor nebo buk potřebují růst několik desetiletí. Přestože jsou bambusové tyče uvnitř duté, jsou z hlediska stability podobné dřevu ze stromů. Na rozdíl od dřevních vláken jsou však bambusová vlákna delší a vždy rovná a uspořádána podélně, díky čemuž jsou obzvláště pevná, houževnatá a pružná. Kombinace vlastností, jakými jsou pevnost betonu v tlaku a pevnost oceli v tahu, dělá bambus atraktivním materiálem pro stavebnictví. Díky své struktuře často bez problémů odolá i hurikánům a zemětřesením.
A surovina má další rozhodující výhodu v tom, že je to jeden z nejudržitelnějších stavebních materiálů, které jsou dnes k dispozici. Jeho předpoklady k udržitelnosti začínají jeho pěstebními podmínkami. Vzhledem k tomu, že bambus je velmi odolný, nejsou potřeba pesticidy a hnojiva poškozující životní prostředí. Když je bambusová rostlina sklizena, její život nekončí. Místo toho je část stonku ponechána v lese, stimuluje kořenový systém a podněcuje rostlinu k opětovnému růstu. Protože bambus roste tak rychle, je téměř nekonečně obnovitelný zdroj. Kromě toho, na rozdíl od stavebních materiálů, jako je ocel, beton a dokonce i dřevo, má bambus negativní uhlíkovou stopu. Rostlina absorbuje až čtyřikrát více CO2 než některé druhy stromů. Výsledkem je, že bambus dláždí cestu pro ekologicky šetrnou výstavbu, která byla dříve prakticky nemožná, a pomáhá tak dělat pokroky na poli zelené architektury.
S pokrokem jsou vždy spojeny výzvy. A ekologická výstavba z bambusu není výjimkou, neboť vyžaduje nové stavební techniky. Protože se jedná o přírodní surovinu, stébla bambusu mají nepravidelný tvar a nemají stejnoměrnou tloušťku. Jednotlivé tyče se také liší délkou. Výzkumníci, inženýři a nábytkoví designéři se této výzvy chopili a vyvinuli moderní techniky, které v budoucnu usnadní stavění z bambusu.
Například Kyle Schumann a Katie MacDonald z University of Tennessee vyvinuli stavební panel z křížem laminovaného bambusu označovaného jako CLB. Jádro panelu tvoří bambusové tyče upravené ofrézováním povrchu do stejného průměru. K tomuto účelu oba výzkumníci vyvinuli speciální frézku, která je o něco větší než trouba, a která slouží k „zestejnění“ průměru bambusové tyče v celé její délce. Je to přenosný stroj, který mohou lokální řemeslníci použít k výrobě komponent na míru, aniž by museli opustit staveniště.
Další inovativní přístup pochází z Mexika, kde architektonická firma CO-LAB postavila ekologicky šetrnou budovu výhradně z bambusu: chrám jógy Luum. Pět klenbových střešních konstrukcí, inspirovaných přírodou, působí jako převrácená květina. Aby mohli spojit jednotlivé bambusové tyče, z nichž některé mají různou tloušťku, začali naskenováním nosné konstrukce. Algoritmus parametrického softwaru vypočítal, jaké jednotlivé spoje jsou potřeba, a ty byly následně vyrobeny z plastu pomocí 3D tiskárny.
Kolektiv designérů Penda se sídlem ve Vídni a Pekingu vyvinul koncept modulárního, flexibilního, přenosného hotelu vyrobeného z bambusových tyčí, navržený tak, aby přivedl hosty blíže k přírodě. Při jeho navrhování se nechali inspirovat přírodním stylem života původních obyvatel Ameriky. Základní nosná konstrukce, umožňující takřka libovolné rozšiřování do výšky i do šířky, je založena na principu indiánských týpí. Tvoří ji horizontální bambusové tyče, nesoucí podlahu, podepřené vertikálními vzpěrami sestavenými z křížově uspořádaných bambusových tyčí ve tvaru X.
Rozpětí každého konstrukčního modulu je 4,7 metru, takže je poměrně úzký, a v každém spoji je zkombinováno osm nosných tyčí, takže systém je schopen udržet velkou váhu.
„Skvělá věc na flexibilní mřížové konstrukci je, že v případě potřeby můžete přidat konstrukční nosníky, takže pokud bude na jednu část konstrukce kladen požadavek pro větší zatížení, lze jednoduše přidat více bambusu,“ říká jeden z autorů návrhu Chris Precht. Čím více spojů konstrukce obsahuje, tím je podle Prechta také stabilnější.
Autoři počítají s tím, že spoje budou svázány dohromady lanem místo šroubů, čímž by bambus zůstal neporušený, aby mohl být rozebrán a znovu použit v jiných projektech.
„Zaměřili jsme se na vytvoření spoje, který nezanechá žádný dopad na místo ani nepoškodí samotný bambus, takže po demontáži dočasného hotelu lze materiály znovu použít jako lešení na staveništi nebo znovu použít pro stavbu dalšího dočasného hotelu na jiném místě,“ řekl Precht.
Bambus si čínská architektonická kancelář vybrala pro jeho dostupnost a flexibilitu v Číně. „Používá se po celé zemi jako lešení na stavbách pro nízké a výškové budovy a lze jej snadno přepravovat a znovu postavit na jiném místě,“ doplnil Precht. „Naším záměrem navíc nebylo pouze propojit stavbu s přírodním prostředím, ale také propojit přírodu s konstrukcí. Na ní může růst břečťan a další rostliny a časem mohou převzít celou bambusovou konstrukci a přeměnit její vzhled.“
Penda počítá s tím, že by systém mohl být použit všude tam, kde je potřeba dočasné flexibilní konstrukce, např. pro nouzové bydlení při katastrofách apod.
V Německu také probíhá výzkum technologií, jejichž cílem je učinit ekologické stavby z bambusu ještě atraktivnějšími. Na Technologickém institutu v Karlsruhe prof. Dirk Hebel a jeho tým vyvinuli bambusový kompozitní materiál, který se z 90 % skládá z bambusových vláken a zbytek tvoří pryskyřice. Díky této kombinaci je bambus ještě robustnější a odolnější vůči vlhkosti. Bambusové vlákno by mohlo být na stavbách použito jako udržitelnější a mnohem levnější alternativa k oceli. „To má potenciál způsobit revoluci v našem stavebnictví a konečně poskytnout alternativu k monopolu železobetonu,“ říká Dirk Hebel, autor nového materiálu vyrobeného z bambusových vláken smíchaných s organickou pryskyřicí.
Materiál, nazývaný bambusový kompozit, lze lisovat do libovolného tvaru a poté řezat nebo brousit jako dřevo. Vytvarovaný do tyčí by podle Hebela mohl potenciálně nahradit ocel jako výztužnou matrici pro beton bez ztráty výkonnosti.
„Můžeme vyrobit materiál, který je z hlediska pevnosti v tahu lepší než ocel a má pouze čtvrtinu její hmotnosti. Pokud jde o poměr pevnosti k hmotnosti, funguje lépe než ocel,“ uvedl Hebel a doplnil, že materiál by mohl být použit i pro jiné průmyslové aplikace, například v automobilovém průmyslu, např. pro díly karoserie: „Velkou výhodou bambusového vlákna je, že je 100krát levnější než uhlíkové vlákno, ale má potenciálně stejnou pevnost.“
Hebel začal experimentovat s bambusem coby součástí výzkumného projektu s cílem poskytnout rozvojovým zemím udržitelnější a dostupnější alternativy k oceli, která se musí dovážet z producentských zemí, které jsou většinou v rozvinutém světě. Podle něho se v rozvojových zemích spotřebuje 70 % veškeré oceli a 90 % veškerého cementu.
„V bambusu, který roste přesně v těch oblastech, kde očekáváme nejvyšší míru urbanizace, vidím obrovský potenciál,“ dodal Hebel.
Bambus, který má extrémně vysokou pevnost v tahu, se v rozvojovém světě již dlouho používá jako konstrukční materiál. Ale spíše než používat bambus v jeho přirozeném stavu, vyvinul Hebel způsob, jak extrahovat vlákna z rostliny a smíchat je s 10 % organické pryskyřice, aby vznikl tvarovatelný materiál. Beton vyztužený tímto materiálem prošel testováním v laboratoři v Singapuru s vynikajícími výsledky.
A co mají tyto inovativní myšlenky společného? Dávají jasnou představu o tom, jak může a možná bude vypadat budoucí výstavba. Koneckonců, změna klimatu a ubývající zdroje vyžadují nové přístupy a způsoby myšlení.
Autor: Radomír Čapka
Foto: archiv autora
Převzato z portálu Drevmag.com se souhlasem redakce
Ostrava, moravskoslezská metropole, je zvlášť v poslední době známá rekonstrukcemi historických a jim podobných objektů. Nyní přišla na řadu bývalá sýpka v ostravské čtvrti Svinov. V současné době jde...
Kamennou zoologickou zahradou nazval básník Karel Sýs celkem 52 domovních znamení, vesměs se zvířaty, v jihočeském Písku. A navíc k jednotlivým znamením napsal moudra. My navštívíme dům U Slona, který...
