Mai cikkünkben az építési botanika témáját járjuk körül – afféle érdekességként, vagy inkább szakmai ismerettágításként. Pár hete ugyanis a Facebook oldalunkon mutattunk egy képet, melyen egy látványterv látható egy épületről, amelynek falai élő fákból állnak. Az izgalmas az volt ebben a látványtervben, hogy nem csupán fát ültettek az erre kialakított balkonokra, háztetőre, hanem maga a szerkezet (szó szerint) szerves része lenne a fa törzse. Mivel látható érdeklődés alakult ki a téma iránt, úgy döntöttünk, hogy összeszedjük mit lehet erről a – még gyerekcipőben lévő – technológiáról tudni.

Tény, hogy az építészek és mérnökök általában “holt” anyagokat használnak épületek statikus szerkezeteihez, például acélt, betont vagy üveget. Az építési botanika viszont más megközelítést alkalmaz: ötvözi az élő és a nem élő építési elemeket. Az a céljuk, hogy idővel az egyre erősebb növények átvegyék a rendszer terhelését. Maga az ötlet korántsem új. Ebben a cikkben megismerheti az építési botanika hátterét és elképzeléseit, illetve bemutatunk pár konkrét, létező alkalmazási példát.

Építési botanika

Az építési botanika nem ma kezdődött

A modern építési botanika interdiszciplináris kutatási területként 2007 óta létezik Németországban a Stuttgarti Egyetemen, pontosabban az IGMA keretein belül. (IGMA = Institut Grundlagen moderner Architektur und Entwerfen – A modern építészet és formatervezés alapjainak intézete). Az építészek, mérnökök, bölcsész- és természettudósok itt olyan közös projektet dolgoztak ki és fejlesztik, amely a növényeket használja a szerkezetek alapvető alkotóelemeként.

Az elmúlt évszázadokban számos példa volt arra, hogy az emberek élő növényeket használnak szerkezeti részként. Az indiai esőerdők egyik törzse például még mindig a gumifák légi gyökereit használja. Egy speciális technikának köszönhetően ezekből a gyökerekből az évek során hálószerű hídszerkezetet hoztak létre, amely a folyókon vagy völgyeken átível. Európában a táncos hársak ilyen példa: A fa tetején lévő fa emelvények, amelyeket ma is használnak népi fesztiválokra, például a felső-frankiai Limmersdorfban.

Építési botanika és várostervezés?

Az építési botanika egyik vezető tudósa, Ferdinand Ludwig professzor azt nyilatkozta, hogy kutatásuk célja, hogy egy nap 25 méter magasságú fák tetején élhessenek az emberek. Mint vízió nem is tévedett sokat, hiszen az egyre növekvő urbanizáció miatt a nagyvárosi területeken egyre csökken a lakótér, a zöldövezetekről nem is beszélve. Éppen ezért ez a tudományág a várostervezés modern jövőképét is igyekszik formálni, meghatározni. Hívei felteszik maguknak a kérdést, hogyan lehet a városokban „tüdőket”, azaz zöld területeket létrehozni.

Építési botanika az építészet és a természet „házassága”

Az építési botanika újabb kihívásokat állít a tervezők útjába, melyek összetettebbek, más gondolkodást kívánnak, mint a hagyományos épületek. Az építkezés idejét például meghatározza a kiválasztott növények (jellemzően fák) növekedési üteme. A tervezés során szükséges statikai számítási igények eltérnek a megszokottól, ráadásul az eredmény esztétikai megjelenését is nagyban befolyásolja maga a növény.  Azért különleges ez a fajta építkezés (ha egyszer is komolyabb szintre lép a kísérleti, bemutató fázisból), hiszen a strukturális elképzelések a növény növekedésének törvényein alapulnak, ennek a fizikája később külön számításokat kíván. Az építési botanika segítségével készített épületeket gyakorlatilag az ültetéskor már megfelelő konfigurációval kell ellátni és van rá esély, hogy hosszú évek után derül ki: sikerült-e jó eredményt elérni.

Építési botanika

Az építési botanika nem csak a fa növekedésére alapoz

Természetesen egyáltalán nem életszerű, hogy éveket, évtizedeket várunk egy épület elkészülésére, az pedig még kevésbé, hogyha valami történik (pld: elkorhad, elpusztul a fa), akkor kezdhetjük elölről, hátha a következő generációnak jut végre egy modern, trendi ingatlan. Ezt az építési botanika szakértői, kísérletezői is pontosan tudják. Ezért a következő folyamatot gondolják megfelelőnek egy ilyen rendszer kialakításához:

  • Tartószerkezet építenek hagyományos módon -például acélból
  • Fiatal fákat rögzítenek ehhez a szerkezethez
  • A növények növekedését folyamatosan vizsgálják, mérik
  • Végül a tartószerkezetet eltávolítják, amennyiben a szerkezeti elemzés ezt alátámasztja.

Ami még egy nehézsége lehet annak, hogy önmagában ez a módszer elterjedjen a mindennapi építészetben az, hogy a használt fák, (eddig jellemzően: fűzfák vagy platánfák bizonyos fajtái), szintén egy életen át tartó kertészeti gondozást igényelnek.

Előnyei és hátrányai

Az egész alapja a környezetvédelem és a fenntarthatóság. Ennek a projekt úgy ahogy meg is felel, hiszen a fenntartható építkezés egyéb formáihoz, például az ültetett homlokzatokhoz hasonlóan a növények is hozzájárulnak a levegő tisztításához. Ezenkívül a levelek árnyékot adnak a forró napokon. Ugyanakkor veszélyt rejt, hogy nem számítható ki teljes mértékben a várható eredmény. Nehéz előre megjósolni, hogy mire számíthatunk egy ilyen épület esetében 10-20-50 év múlva. Okozhat olyan kihívásokat a karbantartásuk, amire most még nem is gondolunk. Ezen kívül hátrányt jelentenek a kiszámíthatatlan külső tényezők is, például kártevőfertőzések, éghajlatváltozás vagy időjárási tényezők is befolyásolják a szerkezetet az évek során.

Előnynek tűnik, hogy a növények önmagukban orvosolják a szerkezetük kisebb károsodásait, ugyanakkor egyes kutatók azt tapasztalták, hogy a fák egy bizonyos fejlettségi szint után már nem rendelkeznek ezzel az előnnyel. Egyébként erre külön kutatást is végeztek, például egy kísérletben minden nap mesterségesen meghajlították a fiatal növényeket annak érdekében, hogy nagyobb stabilitást érjenek el a tesztekben. További előnyöket és hátrányokat a kísérleti projektmunkák elemzéséből tudunk majd pontosan.

Van reális jövője?

Mondjuk azt, hogy egyelőre ismeretlen. Őszintén szeretnénk megérni, amikor az Allplan szoftverben külön számításokat lehet majd végezni a fűzfa tartószerkezet kialakulására, vagy amikor a FRILO szoftverrel egy frissen tartószerkezet-biztos korba lépett épület elemzését végezzük majd. Ez azonban még messze van.

Amit tudunk és ami a jelen, hogy az utóbbi években érdekes szerkezeteket hoztak létre Németország-szerte, az IGMA kezdeményezésére. Az első projektek között található egy gyaloghíd, valamint egy fűzfaágakból álló torony a baden-württembergi Neue Kunst am Ried parkban.

2012-ben az intézet alkalmazottai megtervezték a Pavillon Nagold platánfa kockát, amelyet az akkori állami kertészeti kiállítás részeként építettek.

Az építési botanika az aktuális kérdésekkel foglalkozik

Az építési botanika megközelítése izgalmas, mert a tudományág közvetett módon foglalkozik a mai kérdésekkel: éghajlatváltozás, urbanizáció és erőforrások szűkössége. Környezetbarát építőanyagra támaszkodik, lehetőségeket keres. Nem tudjuk, hogy mi lesz belőle, de azt igen, hogy az ilyen projektek közül fog kiemelkedni egy-egy, amely valóban sokat tesz a környezetért és a szakmánk jövőjéért.

A tervezőszoftverek még nem igazán kezelik ezeket a lehetőségeket, de eredményes kutatások után mi magunk is számíthatunk ilyen irányú fejlesztésekre. Addig is beszéljünk mérnöki irodád igényeiről, fejlettségéről és amennyiben szükséges fejlesztést eszközölni szoftverekkel kapcsolatban – hidd el: segítünk!

https://tangens.hu/blog/karbonbeton-szenszalas-beton-karbonszallal-erositett-beton/
https://tangens.hu/blog/digitalis-iker-a-nasa-tol-a-foldi-mernoki-tervezesig/