Jak bambus, používaný po tisíce let v Jižní Americe, revolucionalizuje protisrázovou výstavbu
Když v dubnu 2016 otřáslo Ekvádorem zemětřesení o magnitudě 7,8, město Manta utrpělo vážné škody. Jeho pulzující obchodní centrum Tarqui bylo zcela zničeno. Ulice města byly poznamenány hlubokými trhlinami, které pohltily trosky cihel a betonu budov.
Dnes je Manta převážně zrekonstruována, ale jedna nečekaná část dědictví tohoto zemětřesení stále zůstává viditelná. V oblasti, která byla epicentrem zemětřesení, se u pobřeží tyčí trh s rybami pod pavilonem z bambusu. Nachází se tam informační centrum pro turisty, restaurace a stanice hasičů, vše postavené z bambusu. Ve skutečnosti v celém městě a okolní provincii Manabí stojí stovky tradičních bambusových domů. „Všechny byly postaveny před zemětřesením,“ říká Pablo Jácome Estrella, regionální ředitel pro Latinskou Ameriku a Karibik Mezinárodní organizace pro bambus a ratan (Inbar). „Zůstaly stát.“
Bambus byl po tisíce let používán jako stavební materiál v Jižní Americe, Africe a Asii a roste ve velkém množství v mnoha zemích v těchto regionech. Nicméně teprve nedávno začal být uznáván pro svou seismickou odolnost díky rostoucímu počtu studií a laboratorních testů, které naznačují, že jeho pozoruhodné přirozené vlastnosti by mohly být ideální pro odolávání zemětřesením.
Nové stavební projekty
Dnes se stavební projekty po celém světě, od Filipín po Pákistán a Ekvádor, snaží využívat tento přírodní materiál, který inženýři a architekti porovnávají příznivě s ocelí.
Na ekvádorské pobřeží si lidé zvykli sklízet bambus, když byl měsíc v pravé čtvrtině, a poté jej odvážet do moře, aby jej vyčistili a uchovali, vysvětluje Jácome Estrella. „Říkáme, že máme 10 000 let historie bambusu,“ uvádí.
Jiné kultury také po dlouhou dobu používaly bambus k budování střech a jiných vnitřních prvků. I když má tato historie dlouhou tradici, potenciál bambusu nebyl vždy zřejmý v Manabí. Jácome Estrella vzpomíná, že v roce 2000 si profesor architektury v Mantě povšiml, že hasičský sbor města zakázal výstavbu z bambusu, neboť ho považoval za hořlavý (což je pravda, ale riziko požáru lze snížit pomocí protipožárních úprav).
Inovace a výzkum
Takže začal pracovat jako dobrovolný hasič. „Přesvědčil je, aby postavili hasičskou stanici z bambusu,“ říká. Tato stanice, se svými širokými klenutými střechami dostatečně velkými na uložení několika požárních vozidel, přežila zemětřesení v roce 2016. „Příroda ji navrhla tak, aby se ohýbala,“ vysvětluje Bhavna Sharma, docentka na Univerzitě jižní Kalifornie, jejíž výzkum se zaměřuje na využití bambusu ve stavebnictví.
Bambusové stonky (prázdné a vertikální stonky) jsou lehké, což snižuje hmotnost struktury, a výzkumy ukazují, že jejich pružnost, která jim umožňuje odolávat silným větrům, také umožňuje absorbovat seismický náraz. „Budovy by se během zemětřesení měly pohybovat,“ říká Sharma. „Chceme jen kontrolovat, jak moc se pohybují.“
Významný pokrok v kodexech
Studie po zemětřesení více než 1 200 budov v Manabí odhalila, že obecně trpěly budovy z železobetonu většími škodami než budovy ze dřeva a bambusu, uvádí Sebastian Kaminski, strukturální inženýr britské stavební consultancy Arup, který se podílel na této misi. Přesto zdůrazňuje, že trend se v některých lokalitách obrátil a dodává, že údaje po zemětřesení by měly být interpretovány opatrně.
V současné době projekt zahájený v roce 2021 Inbarem a Španělskou agenturou pro mezinárodní spolupráci pro rozvoj vybudoval stovky nových bambusových domů v Manabí, provincii Ekvádoru, kde se nachází Manta. Také byly vyškoleny přibližně 200 studentů na Univerzitě v Manabí v technikách výstavby z bambusu, jako je úprava stonků a montáž panelů.
Postavit dvoupokojový dům stojí méně než 20 000 USD, podle Jácome Estrella, což je cena srovnatelná s domem postaveným z konvenčnějších materiálů. „Existuje přísloví, které používáme: je to dřevo moudrých,“ říká o bambusu. „Je obnovitelné, udržitelné a má nízký dopad na trh.“
Historie a tradice
Tyto nové domy se inspirují tradičním stavebním metodou nazývanou bahareque, známou v angličtině jako wattle and daub, kde mřížka z bambusu je pokryta vrstvou vlhké země. Výzkumníci začali vážně studovat bambus na počátku 20. století. V roce 1999, po zemětřesení o magnitudě 6.2, které zasáhlo kávovou oblast v jihozápadním Kolumbii, pozorovatelé zjistili, že stavby z bahareque se zdály odolávat lépe než ty, které byly postaveny z materiálů z murování, jako jsou cihly a cementové bloky.
„To zemětřesení změnilo všechno,“ říká Luis Felipe López, generální ředitel nadace Base Bahay, se sídlem v Manile, která navrhuje a staví bambusové bydlení na Filipínách. „Pro vládu bylo jasné, že tyto domy z bahareque zachránily mnoho životů.“ López, narozený v oblasti Kolumbie postižené zemětřesením z roku 1999, pracoval v té době na své diplomové práci v oboru strukturální inženýrství a pozoroval nedostatek výzkumu o strukturálních vlastnostech bambusu.
Globální stavební kodexy byly vyvinuty na základě staletí výzkumu inženýrů ze Spojených států a Evropy, kteří „nikdy neviděli bambus“, vysvětluje. A globální jih „zkopíroval a vložil“ stavební kodexy ze severu. Zemětřesení vedlo vládu Kolumbie k pozvání odborníků, včetně López, k výzkumu vlastností bambusu guadua, domorodé druhy používané ve výstavbě bahareques.
Moderní inovace
V roce 2002 se Kolumbie stala první zemí, která měla specifický stavební kodex pro konstrukci s bambusem na základě jeho objevů. López přivedl svou práci do Base Bahay, založené v roce 2014, aby vytvořil laboratoř věnovanou studiu chování bambusu. Filipíny, které čelí častým tajfunům a zemětřesením, se staly ideálním místem, právě když se výzkumníci ze Spojených států a Evropy začali zajímat o studia o bambusu, která byla dosud soustředěna hlavně na Latinskou Ameriku.
„Univerzity globálního severu řekly: ‚Počkejte! Tento materiál vypadá velmi zajímavě,’“ komentuje López. „Protože to byl okamžik, kdy se změna klimatu začala stát tématem debaty.“ Bambusové lesy rostou neuvěřitelně rychle a fungují jako uhlíkové absorbenty, což znamená, že absorbují více uhlíku, než kolik uvolňují. Proto může stavba s bambusem místo materiálů jako beton a ocel radikálně snížit uhlíkovou stopu struktury. Navíc je ekonomický a dostupný v mnoha zemích místně.
„Částí atraktivity bambusu jsou jeho výhody pro regenerativní lesnictví, stejně jako udržitelnost, kterou přináší z hlediska ekonomické a sociální spravedlnosti,“ říká Sharma. Od roku 2014 postavila Base Bahay více než 800 bytových jednotek v 10 komunitách na Filipínách, počínaje regionem Bicol, který každoročně zasahují tajfuny. Domy se staví s bambusovými stěnami oddělenými od sebe, systémem přímo inspirovaným bahareque, kde se bambusové panely spojují s mřížkou a pokrývají cementem nebo vápnem. I když domy odolaly mnoha tajfunům, dosud nebyly podrobeny velkým zemětřesením.
Mezinárodní uznání
Forma trojúhelníkových bambusových panelů poskytuje stabilitu během zemětřesení, která se šíří horizontálně, a spoje uvnitř stěn pohlcují síly tajfunu, stejně jako seismickou energii. „Je to dost lehké, aby odolalo zemětřesení, a dost těžké na tajfuna,“ říká Liu Kewei, inženýr z Inbaru, který pracoval na rozvoji této techniky. „Architekti vždy říkají, že přírodní bambus je darem přírody. Protože příroda vytvořila tyto rostliny s dutou strukturou.“
Když jsem v únoru 2025 navštívil laboratoř Base Bahay v srdci Manily na Filipínách, López a já jsme se tiše procházeli. Minuli jsme výzkumníky z filipínských a britských univerzit, kteří prováděli testy s bambusovými rostlinami, a také s výrobky z bambusu, které byly sloučeny do standardizovaných forem a velikostí, jako je dřevo. López a jeho kolegové publikovali řadu článků o seismickém chování bambusu v průběhu let.
Vedle své práce v Kolumbii a na Filipínách se podíleli na úsilí o standardizaci stavebních kodexů pro bambus na celém světě. Nicméně zahrnutí bambusu do standardizovaných stavebních kodexů zůstává výzvou. Na rozdíl od výrobků z dřeva, přírodní bambusové stonky se těžko standardizují, protože se liší velikostí a tvarem, i když mají podobné strukturální vlastnosti. „Jednoduše se s tím pracuje a hotovo,“ říká López. „Používá se to, co nám příroda dává.“
Vlahé příležitosti pro bambus
Ale od zemětřesení v Kolumbii v roce 1999 Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) uznala globálně stavební kodexy pro bambus. Nejnovější kodex, publikovaný v roce 2021, „stále představuje aktuální referenci,“ říká Kaminski, který se podílel na jeho vývoji. Vlády Peru, Ekvádoru, Bangladéše, Indie a Mexika také vyvinuly národní bambusové odrůdy a Filipíny a Nepál jsou ve fázi vypracování, dodává.
Stejně jako u jakéhokoli materiálu chování bambusových konstrukcí během zemětřesení závisí na kvalitě jejich návrhu, výstavby a údržby, říká Kaminski. „Pokud některý z těchto aspektů selže, bambusové konstrukce mohou být tak zranitelné [vůči zemětřesením] jako jiné materiály,“ vysvětluje. Dále dodává, že výhody tradičních bambusových konstrukcí spočívají v jejich lehkosti, což snižuje seismické síly, jejich schopnosti absorbovat energii a v systému uchycení sloupů. „V zásadě, protože mají tendenci být lehké, jejich kolaps představuje menší riziko pro bezpečnost obyvatelů.“
Kaminski poznamenává, že podle jeho zkušenosti komunity často věří v seismickou odolnost bambusu, ale nevěří v jeho trvanlivost, protože mají zkušenosti s tradičními strukturami, které nedostávají komplexní léčbu na ochranu před hmyzem a únikem vody. „Vždy je zásadní jej zpracovat a udržovat suchý,“ uzavírá. Analogie, kterou se zde často používá, je, že budova potřebuje dobrý klobouk a boty. Bambus lze ošetřit borem, insekticidem, a podobně jako dřevěné domy, dobře postavené struktury mají přesahující střechy a vodotěsné stěny, aby se zajistilo, že bambus zůstane suchý.
Globální a humanitární příležitosti
Samozřejmě seismická odolnost není jediným přitažlivým faktorem bambusu. Architekti po celém světě začali vytvářet velkolepé a udržitelné struktury z tohoto materiálu, od impozantních pavilonů ve Vietnamu po zahrady bambusu na mezinárodním letišti Kempegowda v Bangalore v Indii. V Evropě a Spojených státech je však, když jediný domácí druh bambusu je dřevnatá tráva, která se vyskytuje v jižních regionech, jeho použití málo časté. Nicméně mírné klima jihovýchodních Spojených států umožňuje pěstování bambusu pro komerční a stavební účely, což zaujalo některé výzkumníky.
Bambus může být také nesmírně užitečným záchranným materiálem po katastrofách, říká Kaminski, který v roce 2018 publikoval příručku o používání bambusu ve strukturách pomoci v uprchlických táborech Rohingya v Bangladéši. Architektka z Pákistánu Yasmeen Lari také byla průkopnicí v používání bambusu k budování nouzových bydlení po katastrofách, včetně těch, které postavila po zemětřesení, které zasáhlo severní Afghánistán v roce 2015. „To, co jsme udělali, bylo zpevnít je vložením ocelových tyčí do základů,“ vysvětluje Lari. „Všechno bylo velmi dobře spojeno, aby se to nehoupe.“
Poté začala Lari navrhovat levné bambusové domy v Pákistánu: struktury z adobe se střechami z bambusu a vložením bambusu do stěn, které závisely výhradně na místních materiálech a eliminovaly potřebu oceli. Tyto struktury byly použity jako přístřeší po povodních v roce 2022, které zaplavily třetinu Pákistánu. V roce 2023 získala Lari zlatou medaili od Královského institutu britských architektů za její humanitární práci v architektuře.
Lari uvádí, že společně s výzkumníky z Univerzity NED inženýrství a technologie v Pákistánu podrobila půl měřítka model těchto struktur testu na vibračním stole v roce 2021, simulujícím sílu zemětřesení o magnitudě 7.2, které zasáhlo Kobe v Japonsku v roce 1995. Konstrukce odolala 100% síly tohoto zemětřesení, poté 200% a následně 250%. „Nedělo se nic,“ vzpomíná Lari. Pouze při dosažení 670% své odolnosti začala konstrukce selhávat, vysvětluje.
Lariiny domy, inspirované tradičním stavebním metodou Dhajji s dřevěným rámem, mohou být postaveny již za 88 USD. To představuje méně než jednu desetinu toho, co stojí každé nouzové humanitární bydlení postavené Světovou bankou, uvádí Lari (Světová banka uvedla, že náklady na rekonstrukci bydlení o jedné místnosti v Pákistánu se pohybují kolem 1 400-1 600 USD). Po povodních v Pákistánu v roce 2022, říká Lari, Světová banka trvala na tom, že rekonstrukce musí být provedena z cihel a betonu. „Tradice nikdy neměly příležitost přežít ani se udržet,“ prohlásil.
Nicméně, mluvčí Světové banky řekl BBC, že schopnost široce používat technologie jako bambus v rekonstrukčních úsilích je často omezena nedostatky v laboratorních testech a místních stavebních kodexech. „Mnoho místních kodexů nezahrnuje ustanovení o odolnosti pro tradiční stavební praktiky, což omezuje širší přijetí materiálů jako bambus,“ říká. V Pákistánu, dodává, byl použití bambusu omezeno různými faktory, včetně míry přijetí ze strany komunity, nedostatku adekvátních dovedností a školení pro místní řemeslníky v úplné konstrukci s bambusem a nedostatku zavedených zařízení pro úpravu nebo testování v provincii.
Nicméně mluvčí uvedl, že banka „uznává hodnotu technologií výstavby přizpůsobených místně, včetně bambusu, které mohou nabídnout nákladově efektivní, udržitelné a odolné řešení v mnoha kontextech.“ Příkladem, uvedl, byla rekonstrukce v oblasti kávové oblasti Kolumbie po zemětřesení v roce 1999, kde oficiální příručka přijatá kolumbijskou inženýrskou asociací ustanovila, jak lze bambus bezpečně a efektivně používat ve výstavbě.
V Pákistánu, stejně jako na Filipínách a Ekvádoru, přetrvává myšlenka, že bambus je „materiál chudých,“ říká Lari. Dnes však tato percepce zpochybňuje více než kdy jindy. Ačkoliv většina bambusových staveb se omezuje na jedno nebo dvě patra, architekti experimentují s vícepatrovými budovami a bambusovými mrakodrapy, což by mohlo prokázat životaschopnost tohoto materiálu ve velkých a hustě osídlených strukturách. Liu tvrdí, že lidé, kteří poprvé zažívají bambus, jsou často fascinováni pocitem, že stabilní struktura odolná vůči katastrofám také může poskytnout větší spojení s přírodou. „Když jste v bambusovém domě, myslím, že vás může oslovit atmosféra,“ říká. „Když vstoupíte do přirozeného prostředí, cítíte se pohodlněji.“
