W ramach badania „Analiza przypadków kalkulacji kosztów budynków komercyjnych - projektowanie tradycyjne a projekt drewniany” (można je pobrać tutaj) Specjaliści TDA (Timber Development Association) opracowali projekty dla czterech budynków o różnych typologiach: jednopiętrowego budynku przemysłowego o dużej rozpiętości, dwupiętrowego budynku ośrodka opieki dla osób starszych, siedmiopiętrowego biurowca i ośmiopiętrowego -piętrowy budynek mieszkalny. Każdy projekt został wykonany w zwykłej konstrukcji żelbetowej lub metalowej oraz w klejonym drewnie. Porównując szacunkowe obliczenia wszystkich rozwiązań projektowych, okazało się, że wersja drewniana wszystkich czterech typów okazała się tańsza: koszt drewnianego budynku mieszkalnego był niższy o 2,2%, budynku produkcyjnego - o 9,4%, biura budynek - o 12,4%, ośrodek opieki dla osób starszych - o 13,9%.
Fitzpatrick + Partners i Studio505 wzięli udział w badaniach jako architekci, rozwiązania projektowe zostały opracowane przez Arup, TTW, AECOM, Meyer Timber, TDA, Nelson Pine Industry, Arup zajmował się komunikacją inżynierską i akustyką, metodologią badań, razem ze wszystkimi z powyższych partnerów, została opracowana przez Sydney University of Technology, kosztorys budowy wykonał Royal Institution of Chartered Surveyors (RICS). W przypadku budynków użyteczności publicznej i mieszkalnej uwzględniono również koszty związane z ogrzewaniem, wentylacją, klimatyzacją, rozwiązaniami elewacyjnymi i akustycznymi.
Ważne jest, aby badania skupiały się w szczególności na kosztach budowy budynku i nie uwzględniały środowiskowego komponentu konstrukcji drewnianej, na co zwykle zwracają uwagę zwolennicy budownictwa drewnianego.
Projekt ośrodka opieki nad osobami starszymi o łącznej powierzchni 1681 m2 wykonano w ramach drewniano-metalowych, natomiast wszystkie pozostałe elementy - fundament, wykładzina pierwszego piętra, wykończenia zewnętrzne i wewnętrzne, inżynieria systemy - pozostały niezmienione w obu przypadkach.
Obliczenia wykazały, że rozwiązanie drewniane może zaoszczędzić od 15% do 20%, ale biorąc pod uwagę, że konstrukcja ściany drewnianej zwiększa koszty o 33%, całkowity koszt drewnianego budynku jest o 13,9% niższy niż metalowego. Jednocześnie różnica między wartością rynkową materiałów na ramę (bez kosztów budowy) jest jeszcze większa - 20% lub 37 867 dolarów australijskich: rama stalowa - 231 000 USD, drewno - 193 133 USD.
W 8-kondygnacyjnym budynku mieszkalnym o łącznej powierzchni 6080 m2 pierwsze piętro zajmują lokale usługowe (348 m2), pozostałe siedem kondygnacji to mieszkania (5320 m2), a na dwóch podziemnych znajduje się parking. poziomy.
W tym wariancie główne oszczędności ma rama nośna (39%), żelbetowa podłoga rozkładająca obciążenia pierwszego piętra (ze względu na niższy ciężar konstrukcji drewnianej zastosowano cieńszą płytę, koszt co zmniejsza się o 13%) i kosztów wstępnych (czas budowy drewnianej konstrukcji nośnej jest o sześć tygodni krótszy niż żelbetowy, co w połączeniu z łatwością montażu elementów oszczędza 52 000 USD tygodniowo).
Dodatkowym kosztem wykonania konstrukcji drewnianej jest konieczność zastosowania środków ogniochronnych - w tym przypadku specjalnego wykończenia podłogi i sufitów. Również w przypadku drewnianego budynku budowanego w Sydney konieczna jest ochrona przed termitami: elementy żelbetowe stykające się z gruntem są chronione siatką ze stali nierdzewnej, która kosztuje 15 000 USD.
Projekt biurowca obejmuje 7 kondygnacji naziemnych oraz 2 poziomy parkingu podziemnego w wersji żelbetowej. Ochronę przeciwpożarową uzyskuje się poprzez zwiększenie przekroju elementów konstrukcyjnych, a nie wykończenie.
W porównaniu do żelbetu rozwiązanie drewniane budynku biurowego oszczędza 3,8% na stropach, 32,6% - na windach schodowych i szybach wentylacyjnych, 18,8% - na konstrukcjach dachowych. Dodatkowe koszty dotyczą słupów (67%), łączników oraz ochrony przeciwpożarowej i biologicznej.
W tym przykładzie wychodzi na jaw jeden z ważnych wniosków z badania: bardziej ekonomiczną ochroną przeciwpożarową jest zwiększenie przekroju elementów konstrukcyjnych, jak w projekcie biurowym, a nie pokrycie ich tynkiem, jak w przypadku budynek mieszkalny.
Naukowcy zwracają uwagę, że często wybór materiału budowlanego zależy od jego kosztu netto, który jest zwykle wyższy w przypadku drewna: na przykład metr sześcienny żelbetu, w połączeniu z kosztami logistyki, będzie kosztował 200 USD, a panele klejone krzyżowo (CLT) - 1500 USD. Jednak różnicę tę rekompensują pozornie nieoczywiste oszczędności na kosztach początkowych: łatwość budowy, skrócenie czasu budowy i liczby pracowników, zastosowanie prostszego sprzętu do podnoszenia.
Praca na budowie ogranicza się do montażu i łączenia prefabrykatów: to szybki, czysty i cichy proces, w przeciwieństwie do pracy z żelbetem. Ponadto, ze względu na różnicę w masie konstrukcji, koszty fundamentu są znacznie obniżone (podczas gdy ten sam fundament został użyty podczas eksperymentu dla wersji drewnianej i tradycyjnej), koszty sprzętu podnoszącego są zmniejszone: zamiast drogiego stosuje się żurawie wieżowe, tańsze i prostsze żurawie o małych rozmiarach.
Głównym problemem konstrukcji drewnianej, zdaniem autorów, nie jest jej wysoki koszt, co udowodnili w swoich badaniach, ale inercja profesjonalistów. Eksperci wolą pracować ze standardowymi, dokładnie przestudiowanymi technologiami, podczas gdy konstrukcje z drewna klejonego są stosunkowo nowe, dlatego nie każdy dobrze rozumie, jak działają: w obliczu drewna inżynierowie stają się konserwatystami.
Badacze z TDA widzą wyjście z tego impasu w otwartej, profesjonalnej dyskusji, swobodnej wymianie doświadczeń i opracowywaniu rozwiązań inżynieryjnych w miejscach publicznych. I w pełni ich w tym wspieramy.
