Koks kā galvenais būvniecības izejmateriāls ir izmantots jau ārkārtīgi sen – gan pirms mūsu ēras, gan mūsu ēras sākumā. Mūsdienās, mainoties klimatiskajiem apstākļiem un arhitektūras tendencēm, koks piedzīvo sava veida renesansi.

Pēc Pirmā pasaules kara tendences dzīvojamo māju arhitektūrā piedzīvoja pārmaiņas un būvmateriālus nomainīja mūris, bet pēcāk – dzelzsbetons. Lai gan labu laiku arī pēc Padomju Savienības sabrukuma koku kā būvmateriālu mēdz uzlūkot ar skepsi, bet betonu - cildina, tomēr ar mūsdienu tehnoloģijām un iespējām koks ir kļuvis par nopietnu konkurentu dzelzsbetonam.

Straujo klimata pārmaiņu rezultātā par globāli nozīmīgu tēmu ir kļuvusi ekoloģija un ilgtspējas tendence. Tās ietvaros vairākas saimnieciskās darbības nozares meklē veidus, kā esošo produktu un pakalpojumu piedāvājumā rast dabai draudzīgus analogus. Šī tendence burtiskā nozīmē ietekmē arī arhitektūru, proti, gan vietējā mērogā, gan citviet pasaulē pēdējos gados arhitekti meklē visdažādākos veidus un metodes, kā padarīt ēkas ilgtspējīgākas un dabai draudzīgākas.

Latvijas uzņēmuma "Skonto Prefab" celtais koka dzīvojamo ēku komplekss Zviedrijā FOTO: Skonto Prefab

Viena no metodēm ir ekoloģiskāka būvmateriālu izvēle, kur pamatā tiek izvēlēts tieši koks. Mūsdienu tehnoloģijas spēj radīt krietni izturīgākus kokmateriālus par klasiskajiem guļbaļķiem vai dēļiem – tas ļauj arhitektiem un inženieriem izpausties pēc pilnas programmas un radīt pat koka debesskrāpjus. Portālam TVNET arhitekts Kārlis Mičulis no arhitektu biroja SIA „Vilnis Mičulis” atklāj, kādēļ koks ir uzskatāms par modernu un konkurētspējīgu  būvkonstrukciju būvmateriālu, norādot, kādas  ir tā priekšrocības un  kāpēc birojs projektē dažāda tipa koka konstrukcijas  publiskās un privātās būves.

Siltumtehniski efektīvāks un vieglāks būvmateriāls

 Kokam piemīt vairākas labas īpašības, viena no būtiskākajām – zema siltumvadītspēja. Salīdzinoši - koka siltumvadītspēja ir 20 līdz 28 reizes zemāka nekā dzelzsbetonam, bet par tēraudu - 130 reizes. Proti, salīdzinājumā ar betonu vai metālu kokam neveidojas daudzi termiskie tilti jeb nepilnības konstrukcijās, kas rada siltuma zudumus un konstrukcijas caursalšanas riskus. Tas nozīmē, ka ar nesošajām koka konstrukcijām un citiem koka būvizstrādājumiem ir iespējams veidot daudz dinamiskākas un ekspresīvākas konstrukcijas, kurām nav jāparedz dārgas siltumizolācijas detaļas vai papildu siltumizolācijas starplikas. Citiem vārdiem,

koka arhitektūra var eksponēt nesošo konstrukciju no iekštelpas ārtelpā, kā arī atvieglo ēku daļu izvirzījumu izbūvi ēkas būvapjomam.

No ekonomiskā skatpunkta tas ļauj izvairīties no vienmuļām standarta konstrukciju tipa fasādēm.

Plānotā biroja ēka Rīgā ar koka siju pārsegumu FOTO: Arhitektu birojs "Vilnis Mičulis"

Otra koka priekšrocība ir koka konstrukciju svars. Salīdzinājumam – koka pārsegumu svars ir 200 līdz 250 kilogrami uz kvadrātmetru, bet betona vai tērauda kompozītpārsegumi sver 600 līdz 700 kilogramu uz kvadrātmetru. Rupji rēķinot, koka konstrukcijas ir trīs līdz četras reizes vieglākas. Attiecīgi, ja svars ir mazāks – arī būvniecība zināmos apstākļos ir ekonomiskāka, proti, samazinās materiālu piegāžu reisu skaits līdz objektam, var optimizēt ēkas pamatu konstrukcijas risinājumu, to vienkāršojot, jo  samazinās kopējā  konstrukcijas pašsvara slodze uz grunti. Savukārt būvniecības procesā nebūs jāuztraucas par celtņu maksimālās tonnāžas pārsniegšanu, kā būtu dažāda gabarīta dzelzsbetona vai tēraudu elementu montāžā.  Tāpat tiek ekonomēts uz būves pamatu konstrukciju, jo tiem jānes mazāka kopējā slodze.

Trešā noteicošā koka priekšrocība ir koka estētika un tā psiholoģiskā ietekme uz cilvēku. Tas ir vizuāli pievilcīgs materiāls, kas lieliski izskatīsies gan interjerā, gan eksterjerā. Koka apdare un koka konstrukciju  eksponēšana interjerā rada siltu un omulīgu atmosfēru, 

koks ar savu smaržu, akustiskajām īpašībām, tekstūru, virsmas faktūru iedarbojas uz visām cilvēka maņām - redzi, dzirdi un ožu.

Turklāt koku var kombinēt ar citiem materiāliem un panākt atbilstošu interjera stilu, piemēram, kombinācijā ar stiklu tas iegūs modernu izskatu, bet masīvkoka konstrukcija ar ģipsi, kaļķa javas apmetumu vai citiem vēsturiskajiem apmetumiem telpu padarīs klasiskāku un regulēs mikroklimatu.

Ogres bibliotēkas jaunbūve FOTO: Publicitātes foto

Kas ir CLT?

CLT ir abreviatūra no vārdu salikuma “Cross Laminated Timber”, kas apzīmē vairākos slāņos industriāli ražotu koka paneli. Tas sastāv no vairākās kārtās plaknē perpendikulāri salīmētiem dēļiem. Koka materiālu novietojums un ražošanas specifika padara materiālu daudz noturīgāku pret spiedi un lieci, un tā izturība ir pielīdzināma dzelzsbetonam.

Patlaban Latvijā darbojas divi uzņēmumi, kas ražo šāda veida materiālus, – “Cross Laminated Timber” un “Gaujas koks”. Savukārt arhitektūrā parādās arvien vairāk projektu, kur objekts tiek būvēts no koka, piemēram, Ogres bibliotēka, Starptautiskā skola Piņķos vai Jahtu ostas un pārvaldes ēka Salacgrīvā. Šobrīd SIA „Vinis Mičulis” birojā tiek projektēta Baltijā augstākā koka biroju ēka, kuras starpstāvu pārsegumi būs pilnībā no CLT pārseguma paneļiem.

Taču pasaulē kokmateriālu ražotāji ir spēruši soli vēl tālāk un radījuši jaunu un inovatīvu materiālu – LVL jeb “Laminated Veneer Lumber”, kura stiprības klase ir četras reizes lielāka nekā standarta līmētām koka konstrukcijām.

"Mjøstårnet" koka tornis Norvēģijā - augstākais koka debesskrāpis pasaulē. Tas stiepjas 85 metru augstumā, un tā būvniecībā tika izmantotas CLT pārseguma plātnes, līmētās koka konstrukcijas sijas un kolonnas.  FOTO: Wikimedia Commons

Ugunsdrošības stigma

Vienas no būtiskākajām bažām ir par koka ugunsdrošību. Vēsturiski koka mājas varēja nodegt kā lāpas ātri vien, it īpaši, ja pirms ugunsnelaimes ilgi nebija lijis.

Taču laiki ir mainījušies un koka konstrukcijas ir padarītas izturīgākas pret liesmām, turklāt palīgā nāk arī preventīvas ugunsdrošības metodes.

Salīdzināsim trīs dažādus pārsegumu veidus – sešus metrus garu tērauda siju, tādu pašu betona siju un CLT koka pārseguma plātni. Atkarībā no konstrukcijas veida šos materiālus iedala ugunsizturības klasēs. Pieņemot vienotu situāciju ar laidumu no četriem līdz sešiem metriem, standarta neapstrādātai tērauda sijai ugunsizturība ir vien 15 minūtes, bet betona un CLT pārseguma plātnei tās ir 60 minūtes, pieņemot, ka koka plātne ir aptuveni 16 centimetrus bieza. Taču šo laiku var pagarināt, lietojot antipirēnu – īpašu pretuguns aizsargkrāsu, kas aizkavē koka aizdegšanos vai dūmošanu. Vēl būtiska nozīme ir arī ugunsdrošības risinājumiem iekštelpās. Publiskajās ēkās vai augstceltnēs līdz sešiem stāviem degšanu novērsīs sprinkleri jeb automātiskā dzēšanas sistēma, kas apdzēsīs liesmas, vēl pirms tās ir sākušas izplatīties.

Lokšaušanas telpa Tokijā FOTO: FT Architects

Bez ugunsdrošības, no koka kā primārā būvmateriāla izvēles dažkārt attur pieņēmums, ka šādai mājai ir īsāks mūžs un laika gaitā garantēta cīņa ar pelējumu. Koks ir organisks materiāls, un arī mūsdienās tā uzlabotā versija nav simtprocentīgi pasargāta no mitruma ietekmes. Lai koka konstrukcijas pēc iespējas ilgāk saglabātu savu nevainojamo izskatu, ir nepieciešama papildu uzmanība ēkas ekspluatācijā, proti, pastiprināti jāpievērš uzmanība jumtu, pamatu un cokola daļas tehniskajam stāvoklim un jānodrošina laba siltuma un hidroizolācija. Tomēr,

tiklīdz koka konstrukcijas ir pasargātas no mitruma, tās var kalpot simts un vairāk gadus.

Visbiežāk vecajām mājām klupšanas akmens ir vāja hidroizolācija, kuras dēļ koka konstrukcijas bijušas pakļautas ilgstošai mitruma iedarbībai un ar laiku sākusies trupe, taču mitrums negatīvi ietekmē arī citu materiālu namu konstrukcijas, piemēram, betona paneļi mitruma ietekmē sairst. Šobrīd koka ēku aizsardzībai ir izstrādātas dažādas inovatīvas metodes, kas efektīvi minimizē koka pūšanas risku, piemēram, speciālas lakas, plāksnes un krāsas, bet pats galvenais ir nodrošināt vienmērīgu ēku konstrukcijas mikroklimatu.

Koka biroju ēkas Malienas ielā interjers FOTO: Arhitektu birojs "Vilnis Mičulis"

Jāpiebilst arī, ka aspekti, kas ir saistīti ar ugunsdrošību, hidroizolāciju, akustiku u.tml., pēc būtības ir vienkārši risināmi. Daudzās Eiropas valstīs, piemēram, Austrijā, Šveicē un Somijā, koka būvniecība jau ir kļuvusi par standartu. Somijā šobrīd pat ar likumu ir noteikts, ka zināmai daļai no jaunbūvējamajām publiskajām ēkām ir jābūt veidotām daļēji no koka konstrukcijām. "Varam secināt, ka tehnoloģiski koka izmantošanai būvniecībā problēmu nav un Latvijas arhitektiem un būvniekiem atliek tikai mācīties no citu pieredzes un risinājumus integrēt darbā," skaidro arhitekts. 

FOTO: Iespaidīgākie koka ēku projekti pasaulē

FOTO: Rīgā plānotā augstākā koka ēka Baltijā

"Manuprāt, koka izmantošana ir sava veida lokālpatriotisms un atbildīga izturēšanās pret esošajām klimata pārmaiņām pasaulē. Kādēļ mums tērēt naudu importētiem būvmateriāliem, ja varam, sasniedzot noteiktas ekonomiskās un ražošanas iespējas Latvijā, ļaut izmantot mūsu vietējo potenciālu? Koks ir reģionāls, svarīgs resurss, kas ir jāizmanto lietderīgi," piezīmē arhitekts Kārlis Mičulis.

Raksts tapis sadarbībā ar Meža attīstības fondu.