Сборный небоскрёб: как дерево может формировать города будущего
Наши здания — памятники добыче и колоссальным выбросам. Но что если вместо разрушающего бетона мы обратимся к древесине?
Я приехал в Осло ранней осенью. Казалось, будто попадаешь в будущее. По крайней мере, в фрагмент возможного будущего. Я ехал на север в тихой цифровой коробочке моего электрического арендованного автомобиля. В 2024 году Норвегия стала первой страной в мире, где электромобилей оказалось больше, чем бензиновых машин.
Плавная, безупречная автомагистраль пролегала между пашнями и невысокими холмами густого зелёного леса. Длинные тоннели поднимали трассу над берегами озера Мьёса, крупнейшего в Норвегии. Через чуть более чем час дорога свернула вниз и пошла вдоль берега.
Сквозь просветы в ряду золотящихся берёзен на горизонте вырисовывалась высокая, стройная конструкция. Она возвышалась у самой кромки воды, увенчанная треугольной короной оголённых взаимосвязанных балок. На фоне тяжёлого серого неба и стелящегося тумана она излучала мягкое тепло своим бледно-оранжевым фасадом. Единственное здание значительной высоты в округе — Мьёста̊рнет, «Башня Мьёсы»: 18-этажный, 84-метровый деревянный небоскрёб. Самое высокое полностью деревянное здание в мире.
Мьёста̊рнет занимает участок береговой линии рядом с небольшим городком Брюмунддал. В нём размещены офисы, квартиры и гостиница на 72 номера. Я жил на 11-м этаже и подъём в лифте происходил по шахте, полностью изготовленной из дерева (хотя сама кабина лифта была из стали и стекла).
Две стороны моего углового номера были заняты большими панорамными окнами: одно выходило на запад через озеро, другое — на север вдоль берега. Везде были деревянные полы, деревянные столы и лампы, деревянная кровать и пара низких вращающихся кресел, сложенных из тонких ламелей согнутой сосновой доски.
Самым впечатляющим был огромный деревянный столб, который образовывал и угол комнаты, и — продолжаясь сегментами вверх и вниз — один из четырёх угловых узлов всей башни. Он выглядел надёжно и крепко, словно ствол гигантского дерева, очищенный от коры и обработанный в гладкое органическое подобие геометрической стойки из стали или бетона. И это почти так и есть: только это не одно дерево, а множество — серия блоков древесины, точно раскроенных, затем склеенных и соединённых экстремально прочным клеем, образуя так называемую клеёную массивную древесину, или глулэм (сокращение от glued laminated timber).
Элемент в моей комнате был крупнейшим такого рода в здании, его поперечное сечение составляло примерно 0,6 м в ширину на 1,5 м в длину. Хотя он был покрыт бледным восковым слоем, по нему всё ещё проступали уникальные сучки и годичные кольца, пересекавшиеся через композитные пластины древесины.
За окном туман сползал волнами по лесистым склонам противоположного берега. Порывы ветра несли мелкий дождь по стеклу. Внутри не было ни звука. Вид менялся от белого к серому, затем к наступающей синеве ночи. В конце концов я улёгся спать в том, что тогда понял как осуществлённую детскую фантазию — гигантском домике на дереве в небе.
Мьёста̊рнет зародился как эскиз на салфетке. Два прямоугольника, очерченные синей шариковой ручкой: один лежит горизонтально, другой стоит на торце, сверху на первом. Конечная постройка не сильно отступала от этого первоначального наброска — разве что второй прямоугольник всё больше вытягивался вверх. «Высота здесь была очень важна», — сказал мне Артур Бухардт, девелопер, который сделал этот набросок. — «Это должен был быть сигнал. Показать, что возможно. И я думаю, сейчас это разбудило многих».
Я встретился с Бухардтом на следующий день, на 18-м этаже башни, где у него собственный пентхаус. Ему почти восемьдесят, он выглядит как кинозлодей — высокий, широкий, в прекрасной форме, совершенно лысый — но при этом ведёт себя как любимый большой дядя: быстро смеётся и обладает игривым, мальчишеским энтузиазмом. Мы сидели за его журнальным столом — деревянным, разумеется — пили чёрный кофе и смотрели в окна от пола до потолка, которые занимали всю западную сторону пентхауса.
Весь используемый в здании и, как сказал Бухардт, весь остальной деревообрабатывающий материал, по его словам, поступал из ближайшего ландшафта. В центре комнаты стоял Г-образный столб из серого мрамора с газовым камином. Этот камень, сказал он, был добыт в окружающих холмах. Даже картины на стенах были местного происхождения. «Так что это было политическое заявление», — сказал он. — «Использовать весь этот местный материал».
Бухардт переехал в Брюмунддал мальчиком и провёл там большую часть подростковых лет. После окончания учёбы по специальности бизнес — в университетах Осло и Эдинбурга — он вернулся, чтобы возглавить сантехническую компанию своего тестя. Через несколько лет он её продал, использовав вырученные средства, чтобы заняться недвижимостью, а когда в 1994 году Лиллехаммер принимал зимние Олимпийские игры и городу понадобилось новое жильё для спортсменов и гостей, он построил свою первую гостиницу. С тех пор он построил ещё 23 по всей Скандинавии. И всё чаще он строил их из дерева.
«Примерно 10 лет назад мне самому пришлось немного проснуться. Понять важность окружающей среды, понять, что мы делаем с ней», — сказал он. Объявление Парижского климатического соглашения в декабре 2015 года — с его межгосударственным обязательством сократить глобальные выбросы и двигаться к нулевым выбросам — подтолкнуло Бухардта к действиям. «Политики говорили о необходимости «большого зелёного изменения». И я подумал, как я могу ответить на эти политические сигналы?» Всё, что он действительно умел, — это строить. Но что, если строить иначе?
«Именно тогда, в 2015 году, я накинул несколько рисунков на эту салфетку. И отнёс их архитектору» — фирме Voll Arkitekter из Тронхейма — «и спросил: «На какую высоту вообще возможно поднять деревянный небоскрёб?» Потому что большие современные конструкции совсем без стали и бетона не сделать. Но можно уменьшить их использование. Очень сильно сократить».
Именно в этом суть проблемы с бетоном. Мир не только сталкивается с нехваткой песка, необходимого для его производства — и вынужден рассматривать экстремальные варианты удовлетворения спроса, от сноса и дробления целых гор до деративации и выемки ила из фьордов Гренландии — но и его всё возрастающее использование создаёт спиральные обратные связи. Строительная среда отвечает за 37% всех мировых выбросов, включая как процесс строительства, так и энергию, необходимую для отопления, освещения и обслуживания зданий со временем. От 7 до 8% этих общих выбросов приходится только на производство бетона. С 1960 года использование бетона в строительстве выросло в десять раз. Менее 1% бетона производится из переработанных материалов. Вместо этого мы продолжаем выпускать всё больше и больше бетона, требуя всё больше песка — прогнозируется рост спроса на 50% к 2060 году по всему миру.
Фактически почти все наши современные города и населённые пункты сформированы из материалов, которые добывались, плавились, сверхнагревались или синтезировались при интенсивном использовании ископаемой энергии. Города — буквальные памятники добыче и выбросам, концентрированное выражение горных работ, сжигания, плавки, спекания и формования минерального содержания Земли. Сложно придумать более эффективную машину для сосредоточенного выброса CO2, если попытаться.
Но что если представить, что несущую структуру наших домов, офисов и даже высотных зданий заменить деревом? Деревья поглощают углекислый газ из атмосферы и накапливают углерод в своих стволах. Если срубить их и построить из них, они продолжают удерживать значительную часть этого углерода. Если типичное среднеэтажное здание изготовлено из стали и бетона, только его строительство генерирует примерно от 1 500 до 2 000 метрических тонн CO2. То же здание, сделанное из дерева, аккумулирует от 600 до 1 000 тонн CO2. И это ещё до учёта дополнительного поглощения, связанного с посадкой и восстановлением вырубленных деревьев.
Для одного здания разница впечатляющая. А что насчёт целого города? Вы превращаете густонаселённые центры — одни из самых концентрированных источников выбросов парниковых газов — в массивные углеродные поглотители. Меняете уравнение: здания становятся не частью проблемы, а частью решения. Переходите от экономики строительства, основанной на минералах и требующей всё более широкого истощения невозобновляемых ресурсов, к экономике, основанной на лесах и бесконечно возобновляемой. Древесина как городское средство против песка, стали и цемента. Из бетонных джунглей — в деревянный город.
Это, по крайней мере, видение. Реальность, разумеется, не так проста. Сейчас, например, строительство из массивной древесины дорого. Стоимость Мьёста̊рнета составила около 100 млн фунтов. Та же башня, построенная полностью из стали и бетона, обошлась бы на 10–15 млн фунтов дешевле.
Однако во многом это вопрос перспективы. Исследования побочных эффектов глобального производства бетона показывают, что связанные с ним вреды для здоровья и окружающей среды имеют количественную финансовую оценку, почти эквивалентную — а по некоторым оценкам и превосходящую — стоимость всей индустрии бетона. Экономика, ориентированная на климат, может быстро изменить параметры эффективности затрат. Как и прозрачность экологических воздействий. «Десять лет назад я не читал, какой углеродный след у машины», — сказал мне Бухардт. — «Никого это особо не интересовало. Теперь первым делом смотрят на CO2. И я думаю, так будет и с зданиями».
Как он выразился: «мы будем смотреть на сертификат каждого здания и видеть его выбросы CO2, энергопотребление, из чего оно сделано. Вы посмотрите на конкретную гостиницу и скажете: там есть сталь, есть стекло, она потребляет столько электроэнергии, это как маяк выбросов, и вы туда не поедете. А те, у кого низкоуглеродные здания, выйдут на рынок и будут об этом рассказывать. Может, сначала это начнётся как маркетинговый приём, но потом станет нормой».
Брюмунддал и район Рингсакер вокруг всегда были лесозаготовительными местами. Ранее в тот же день, когда я встретился с Бухардтом, я посетил лесопилку и завод Moelven — местную компанию, которая выросла в одного из крупнейших переработчиков древесины в Скандинавии и поставляла материалы для Мьёста̊рнета.
Руне Абрахамсен, глава подразделения по строительным системам, показал мне линию производства глулэма. Он провёл меня от огромных складов свежеспиленной и доставленной древесины, сложенной аккуратными стопками, похожими на гигантские коробки спичек, до цеха, где компьютерные системы резали, изгибали, прессовали и склеивали древесину в любую форму по требованию клиента. Повсюду стоял запах сосны и ели. Наконец мы подошли к погрузочной зоне, размером с ангар для самолётов, где готовые балки глулэм, накрытые синим брезентом, ждали отправки по всей стране.
Руне работал структурным инженером над Мьёста̊рнетом — задачей было превратить салфеточный эскиз Бухардта в прочную реальность. «Если честно», — сказал он, — «моя первая мысль, когда Бухардт позвонил с этим проектом, была: «Он шутит надо мной или всерьёз?»
Руне всегда питал страсть к деревянному строительству. Когда он был студентом в 1990-е, сказал он, все ориентировались на проекты из бетона, стали и алюминия. «И было очень мало людей, изучающих или ищущих решения в древесине. И я подумал: зачем мне быть как все остальные 250 студентов, с которыми я выпускаюсь? Давайте попробуем что-то иное».
Он начал работать с глулэмом примерно 30 лет назад. Сам концепт старше века, но хотя базовая идея распиливания бревна и склеивания слоёв для увеличения жёсткости и прочности та же, изменились технологии: точность и скорость, с которыми теперь можно обрабатывать и формовать древесину.
Строить высоко, однако — настолько высоко, как того хотел Бухардт для Мьёста̊рнета — никто раньше не пробовал. Деревянные здания, пояснил Руне, очень лёгкие по сравнению с конструкциями из бетона и стали. «И помните, что здания — это вертикальные консоли. Поэтому когда ветер дует наверху, силы умножаются, создавая горизонтальные ускорения на высоте». Это, по его словам, похоже на воронье гнездо на вершине корабельного мачты. На палубе вы можете лишь слегка почувствовать покачивание моря. На вершине же каждая качка и крен многократно усиливается. Структурно древесина легко выдерживает эти силы — но люди, находящиеся на верхних этажах, могут их ощутить.
Чтобы гасить колебания и устранить риск «морской болезни», им пришлось утяжелить здание — в конце концов они уложили слои бетона на настилы верхних этажей. Это была лишь часть того бетона, который использует большинство высотных зданий, и минимум, необходимый для соблюдения стандартов комфорта, но он присутствовал.
Для сборки самого здания они использовали новую и непроверенную технику монтажа. Сотни балок, колонн и ферм глулэма, формировавшие несущую структуру, были обработаны и сформированы на заводе с точностью до миллиметра, а затем доставлены поштучно на площадку без пробной подгонки. По сути, Мьёста̊рнет был как распаковываемый небоскрёб-«флэтпак»: его прост skeleton быстро поднимался этаж за этажом — почти по одному этажу в неделю — при помощи башенного крана, без необходимости внешних лесов. Намного быстрее, чем с бетоном.
При полностью деревянной конструкции все задают один вопрос: что если она загорится? От искры, которая вызвала и затем охватила «лес» стропил в соборе Нотр-Дам в 2019 году, до великих городских пожаров в истории — способность дерева гореть была основной причиной его вытеснения из городского строительства.
«Большинство людей подумают, что это катастрофа — строить так высоко из дерева», — сказал Руне, — «но, вероятно, это одно из самых пожаробезопасных зданий в Норвегии». Глулэм прошёл строгие испытания. «Мы сделали образцы и отвезли их в пожарную лабораторию в Тронхейме. Мы сжигали колонны глулэма — и они действительно горят, но в конце концов прекращают гореть. Это как в лесу: вы разжигаете костёр и кладёте поздно вечером большой бревно. Ложитесь спать, а утром вокруг всё сгорело, кора и т. п., а само бревно глубоко обуглено, но всё ещё цельное. Если колонна в здании горит, поверхность обугливается, но эта обугленность защищает внутреннюю часть — и она всё ещё довольно прочна, чтобы нести нагрузку здания.
В этом отношении Мьёста̊рнет получил серьёзную поддержку: крупнейшая страховая компания Норвегии застраховала здание и заняла два своих офисных этажа в нём. «Можно как инженер и производитель доказать, что что-то будет безопасно», — сказал Руне, — «но нужно, чтобы и страховая компания была с тобой».
Если вы хотите масштабировать количество зданий из массивной древесины, заменяющих бетон и сталь, вам придётся существенно увеличить объёмы вырубки деревьев. Древесина для Мьёста̊рнета была получена в результате заготовки более 16 000 елей и сосен в лесах вокруг Брюмунддала. Учитывая, что мир потерял треть всех лесов со времён последнего ледникового периода, при этом половина этих потерь произошла всего за прошлый век, неудивительно, что для некоторых перспектива вырубки ещё большего числа деревьев вызывает тревогу. Как гласило письмо 2018 года от консорциума американских экологических организаций мэру Портленда, штат Орегон, возросший спрос на массивную древесину «может создать perverse incentive сокращать ротации лесосек и более агрессивно выкорчёвывать участки».
Руне, в свою очередь, казался остро осознающим это напряжение. «Чтобы древесина была хорошей частью решения, нужно учитывать, что вы не вырубаете больше, чем вырастает обратно», — сказал он. В настоящий момент, по его словам, на каждое срубленное дерево они садят два новых.
«Здесь, в нашей части Скандинавии, дерево растёт примерно 80 лет. Но у нас огромные массивы леса. Так что, хотя наша отрасль значительно расширилась за последние годы, мы всё ещё рубим только около 30% годового прироста. Мы всё ещё получаем всё больше и больше деревьев, даже если вырубаем больше. Ресурс сейчас имеет большую масштабируемость».
Это, в конечном счёте, и была цель Бухардта с Мьёста̊рнетом — сделать его «лишь началом больших деревянных зданий». Он, сказал он, уже работал над ещё более высоким полностью деревянным зданием в Швеции. В то же время девелопер Atrium Ljungberg недавно объявил о проекте Stockholm Wood City — новом квартале площадью 250 000 кв. метров с офисами, жилыми домами, магазинами и аппартаментами, полностью выполненными из древесины. В Винттуре, Швейцария, скоро появится 100-метровая деревянная башня-квартира «Ракета», а в Перте, Западная Австралия, идёт проект, который почти удвоит эту высоту — 191-метровая «полудеревянная» башня.
Похожие проекты появляются по всей Европе, Северной Америке и Азии. Наиболее амбициозен план японской компании Sumitomo Forestry — мастер-план строительства деревянного небоскрёба высотой 350 метров. По завершении, примерно к 2041 году, он станет не только самым высоким деревянным зданием в мире (с большим отрывом), но и самым высоким зданием вообще в Японии.
На следующей неделе Бухардт должен был ехать в Хельсинки с речью. Он открыл свой блокнот — он, сказал он, избегает компьютеров, когда это возможно — и показал мне…
