52 DOMY | ARCHILAB — typologia domu na działce ze starodrzewem

Kupujesz działkę z kilkoma dużymi drzewami. Jedno rośnie niemal na środku, dwa pozostałe trochę dalej. Mają po kilkadziesiąt lat, dają przyjemny cień i sprawiają, że miejsce ma swój charakter, choć nie ma tu jeszcze ani domu, ani urządzonego ogrodu.

Chcesz je zachować. Problem zaczyna się, kiedy próbujesz zmieścić pomiędzy nimi budynek.

Przesuwasz bryłę w jedną stronę, ale wtedy salon traci widok na ogród. Obracasz ją i okazuje się, że jedno z drzew koliduje z sypialnią. Zmniejszasz powierzchnię domu, a mimo to trudno znaleźć ustawienie, które pozwoliłoby zachować wszystkie drzewa.

Można oczywiście zrezygnować z części programu, podzielić dom na kilka mniejszych budynków albo usunąć kolidującą zieleń.

Chciałbym jednak sprawdzić jeszcze inne rozwiązanie.

Co by się stało, gdybyśmy zachowali prostą, zwartą konstrukcję domu, a następnie wycięli z niej tylko te fragmenty, które potrzebne są istniejącym drzewom?

I czy taki budynek mógłby zostać uniesiony ponad ziemię, aby ograniczyć ingerencję w ich korzenie?

Tak powstał pomysł DOMU–PUZZLA — kolejnej typologii z autorskiego cyklu „52 domy”.

1. Brief inwestora. Działka, na której ogród już istnieje

Przyjmuję działkę o powierzchni około 1000 m², na której rosną trzy duże drzewa liściaste. Każde ma inny pokrój i nieco inne położenie. Jedno znajduje się bliżej granicy działki, drugie w jej centralnej części, a trzecie w miejscu, w którym najwygodniej byłoby ustawić dom.

Zakładam, że drzewa są w dobrym stanie zdrowotnym i mogą być zachowane. To założenie robocze, które w rzeczywistym projekcie wymagałoby potwierdzenia przez arborystę.

Inwestorami jest czteroosobowa rodzina, która potrzebuje około 130–140 m² powierzchni mieszkalnej. W domu mają znaleźć się salon z kuchnią i jadalnią, trzy sypialnie, dwie łazienki, miejsce do pracy oraz pomieszczenie gospodarcze.

Mieszkańcy chcą domu parterowego, z możliwie bezpośrednim kontaktem z ogrodem. Nie interesuje ich rozbudowana, skomplikowana bryła ani kilka oddzielnych pawilonów połączonych korytarzami.

Zależy im na prostym domu, rozsądnym budżecie i zachowaniu istniejących drzew.

To ostatnie założenie zmienia sposób projektowania. Drzewa nie są tu zielenią, którą posadzimy po zakończeniu budowy. Istnieją już teraz i chcemy, żeby nadal rosły w tym miejscu przez następne dziesięciolecia.

2. Problem projektowy. Drzewo nie kończy się na pniu

Na rzucie architektonicznym drzewo zajmuje pozornie niewiele miejsca. Pień ma kilkadziesiąt centymetrów średnicy, więc wystarczy wyciąć odpowiedni otwór w podłodze i można go ominąć.

Tylko że takie rozwiązanie chroni co najwyżej sam pień przed bezpośrednią kolizją z budynkiem.

Pod ziemią znajduje się rozległy system korzeniowy, który nie musi odpowiadać kształtem koronie drzewa. Duża część korzeni rozwija się stosunkowo płytko, w warstwie gruntu narażonej na uszkodzenia podczas robót budowlanych.

Według brytyjskiego Forest Research około 80–90% rozległego systemu korzeniowego drzew występuje w górnych 60 centymetrach gleby. Rzeczywisty zasięg zależy jednak od gatunku, rodzaju gruntu, wody i warunków, w jakich drzewo rosło.

Wykonując tradycyjne fundamenty, możemy przeciąć część korzeni. Przejazdy ciężkiego sprzętu mogą zagęścić ziemię do tego stopnia, że ograniczymy dostęp powietrza i wody. Nawet zmiana poziomu gruntu albo wykonanie szczelnej nawierzchni może pogorszyć warunki rozwoju drzewa.

Jest jeszcze problem przestrzeni nad ziemią.

Pień zwiększa swoją średnicę, gałęzie rozrastają się w różnych kierunkach, a podczas silnego wiatru korona porusza się względem budynku.

Jeżeli zaprojektujemy otwór dokładnie dopasowany do obecnej geometrii drzewa, za kilka lat może się okazać zbyt mały.

Musimy więc uwzględnić trzy różne przestrzenie: tę zajmowaną przez korzenie, miejsce potrzebne pniowi oraz obszar, w którym rozwijają się konary.

Każda wymaga innego podejścia.

3. Teza projektowa. Zwarta bryła z miejscowymi wycięciami

W DOMU–PUZZLU przyjmuję możliwie prosty punkt wyjścia: zwartą, prostokątną bryłę.

Nie próbuję od początku nadawać jej nieregularnego kształtu, który będzie efektownie wyglądał na wizualizacji. Zależy mi na uporządkowanej konstrukcji, niewielkiej powierzchni przegród zewnętrznych i czytelnym układzie funkcjonalnym.

Na istniejącą działkę nakładam więc prosty obrys domu.

Drzewa przechodzą przez miejsca, które w tradycyjnym budynku zajęłyby podłoga, ściany i dach.

Pierwsza decyzja polega na wykonaniu niewielkich wycięć w poziomie podłogi, tak aby ominąć pnie. Niektóre otwory mogą znajdować się przy krawędzi budynku, inne wewnątrz jego obrysu.

Następnie sprawdzam, co dzieje się wyżej.

Na wysokości dachu drzewo nie jest już prostym pniem. Pojawiają się konary, których przebieg może wymagać znacznie większych otworów. Nie zawsze będą one znajdowały się dokładnie nad otworami w podłodze.

W efekcie otrzymujemy budynek, którego poszczególne poziomy są dopasowane do rzeczywistej geometrii drzew.

Podstawą nadal pozostaje zwarta konstrukcja. Zmieniamy ją miejscowo, w granicach wynikających z potrzeb roślin i możliwości technicznych.

Najważniejsze jest dla mnie zachowanie prostoty budynku przy jednoczesnym uznaniu, że istniejące drzewa potrzebują własnej przestrzeni.

4. Koncepcja. Cztery decyzje prowadzące do DOMU–PUZZLA

Całą zasadę można pokazać na czterech prostych diagramach.

01. Najpierw istniejące drzewa

Zaczynam od działki, na której rosną trzy drzewa. Zaznaczam ich położenie, wielkość i przestrzeń, jaką zajmują.

W rzeczywistym projekcie sama mapa z pniami byłaby niewystarczająca. Potrzebne byłyby informacje o gatunkach, stanie zdrowotnym, korzeniach, koronach oraz możliwości dalszego rozwoju drzew.

Na potrzeby pierwszego diagramu upraszczam jednak obraz do trzech pionowych elementów, które pozostają na swoich miejscach.

To od nich zaczynam projekt.

02. Zwarta płyta dopasowana do pni

Na działkę nakładam prosty prostokąt odpowiadający planowanej powierzchni domu.

W miejscach, w których przebiegają pnie, wykonuję niewielkie otwory. Na tym etapie pokazuję wyłącznie zasadę geometryczną. Rzeczywiste wymiary wycięć wymagałyby uwzględnienia wzrostu pni, ich ruchu i możliwości pielęgnacji.

Zależy mi na tym, aby jak największa część powierzchni podłogi pozostała regularna. Dzięki temu pomieszczenia mogą mieć prosty układ, a konstrukcja nie musi składać się z przypadkowo połączonych fragmentów.

Jednocześnie taka płyta nie może zostać ułożona bezpośrednio na naturalnym gruncie, ponieważ wówczas moglibyśmy zniszczyć korzenie, które chcemy chronić.

Dlatego zakładam wyniesienie konstrukcji ponad ziemię.

03. Dach dopasowany do rozgałęzień

Kolejny diagram pokazuje, jak zmienia się sytuacja na większej wysokości.

Otwory w dachu nie muszą powtarzać niewielkich otworów wokół pni. Ich kształt wynika z przebiegu konarów, które mogą rozszerzać się w różnych kierunkach.

Tam, gdzie drzewo znajduje się blisko krawędzi budynku, dach może zostać miejscowo cofnięty. W innym miejscu powstaje otwór tworzący niewielkie patio.

Nie zakładam wycinania całej powierzchni rzutu korony. Ważna jest rzeczywista przestrzeń zajmowana przez drzewo na wysokości dachu oraz odpowiedni zapas na jego ruch i dalszy wzrost.

W wariancie piętrowym tę samą zasadę można zastosować na kolejnym poziomie. Otwór w stropie może mieć inny kształt niż otwór w dachu.

Powstaje wtedy przestrzenna geometria, którą trudno byłoby uzyskać, rozpoczynając projekt od tradycyjnego układu pomieszczeń.

04. Dom wyniesiony nad naturalny teren

Ostatni diagram pokazuje kompletną koncepcję.

Zwarta bryła ma trzy wycięcia związane z istniejącymi drzewami. Część z nich tworzy otwarte przestrzenie dostępne z pomieszczeń mieszkalnych.

Całość zostaje oparta na konstrukcji punktowej, a podłoga jest wyniesiona ponad naturalny poziom terenu.

Zależy mi na ograniczeniu wykopów i zachowaniu możliwie dużej części istniejącego gruntu.

Nie oznacza to jednak, że samo uniesienie domu rozwiązuje problem ochrony korzeni. Trzeba jeszcze sprawdzić, czy gleba pod budynkiem zachowa warunki niezbędne do życia drzew.

Właśnie ta kwestia będzie jedną z najważniejszych przy dalszym rozwijaniu projektu.

5. Konstrukcja. Jak postawić dom, nie rozkopując całej działki?

W tradycyjnym domu ściany nośne często opieramy na ciągłych ławach fundamentowych albo całej płycie fundamentowej.

Przy budowie wśród starych drzew oba rozwiązania mogą prowadzić do dużej ingerencji w grunt, zwłaszcza jeśli fundamenty przebiegają przez strefy korzeniowe.

W DOMU–PUZZLU chciałbym sprawdzić możliwość przeniesienia obciążeń na ograniczoną liczbę odpowiednio rozmieszczonych podpór.

Jednym z rozwiązań są studnie fundamentowe, czyli oddzielne, zagłębione w ziemi elementy, na których można oprzeć konstrukcję budynku.

Podobną zasadę zastosowano w belgijskim House BM, zaprojektowanym przez De Vylder Vinck Taillieu. Architekci wykorzystali posadowienie na studniach oraz układ żelbetowych płyt, aby ograniczyć ingerencję w grunt pomiędzy istniejącymi drzewami.

Innym rozwiązaniem mogą być stalowe pale wkręcane. Ich montaż zazwyczaj nie wymaga wykonywania długich wykopów, a obciążenia budynku można przekazać na grunt w wybranych miejscach.

Nie zakładam jednak, że któraś z tych technologii będzie odpowiednia w każdych warunkach.

Studnie wymagają miejscowych wykopów, które również mogą kolidować z korzeniami. Pale wkręcane mogą przecinać korzenie podczas montażu, a ich zastosowanie zależy od parametrów gruntu i obciążeń.

Dla DOMU–PUZZLA istotny będzie również dobór konstrukcji nad podporami.

Rozważam lekki ruszt stalowy lub drewniany, zdolny przenosić obciążenia pomiędzy wybranymi punktami podparcia. Można też analizować konstrukcję żelbetową, choć jej większa masa może wymagać odpowiednio większych fundamentów.

Wycięcia w podłodze dodatkowo komplikują sytuację. Każdy otwór zmienia przebieg sił w konstrukcji i może wymagać dodatkowych belek lub lokalnego usztywnienia.

Chciałbym więc oprzeć dom na stosunkowo regularnej siatce konstrukcyjnej, w której wycięcia nie powodują konieczności przebudowy całego układu.

Ostateczny wybór posadowienia powinien wynikać z badań geotechnicznych, rozpoznania korzeni i obliczeń konstruktora.

Ważne, aby te decyzje podejmować równolegle z opracowaniem koncepcji, a nie dopiero po ustaleniu ostatecznego kształtu domu.

6. Co może zagrozić drzewom i jak to ograniczyć?

Przy projektowaniu DOMU–PUZZLA łatwo skupić się na samej geometrii wycięć. Tymczasem największe zagrożenia dla drzew mogą znajdować się poza widocznym obrysem budynku.

Korzenie i zagęszczenie gruntu

System korzeniowy potrzebuje dostępu do wody i tlenu. Jeśli wykonamy wykopy, które przecinają główne korzenie, możemy osłabić drzewo, a w skrajnych przypadkach wpłynąć na jego stabilność.

Podobne konsekwencje może mieć zagęszczenie gruntu ciężkim sprzętem. Korzenie nie muszą zostać bezpośrednio przecięte, aby pogorszyły się warunki ich funkcjonowania.

Dlatego przed ustaleniem lokalizacji podpór potrzebne jest rozpoznanie stref ochrony drzew. W miejscach potencjalnych kolizji można rozważyć kontrolowane odkrywki korzeniowe, wykonywane metodami ograniczającymi ryzyko ich uszkodzenia.

Takie rozpoznanie może prowadzić do zmiany lokalizacji fundamentu, przebiegu belki albo całego fragmentu konstrukcji.

Równie ważna będzie organizacja placu budowy. Trzeba wcześniej określić, którędy wjedzie sprzęt, gdzie będą składowane materiały i które fragmenty działki pozostaną wyłączone z prac.

Nie wystarczy zaprojektować dom oszczędzający korzenie, jeśli wykonawca będzie przez kilka miesięcy przejeżdżał po nich ciężarówkami.

Woda pod wyniesionym budynkiem

Wyniesienie podłogi ponad grunt pozwala ograniczyć wykopy, ale zmienia również warunki panujące pod budynkiem.

Deszcz, który wcześniej padał bezpośrednio na ziemię, będzie zatrzymywany przez dach. Część gruntu może stać się bardziej sucha, nawet jeśli zachowamy istniejące korzenie.

Dlatego już na etapie koncepcji trzeba sprawdzić sposób zagospodarowania deszczówki.

Można rozważyć skierowanie części wody z dachu do odpowiednio zaprojektowanych stref infiltracji, tak aby ograniczyć zmianę naturalnych warunków wilgotnościowych.

Nie oznacza to jednak doprowadzania całej deszczówki pod pień. Nadmiar wody i długotrwałe podmoknięcie również mogą szkodzić drzewom.

Rozwiązanie powinno uwzględniać rodzaj gruntu, warunki wodne i rzeczywiste potrzeby istniejącej zieleni.

Powietrze i przestrzeń pod domem

Kolejny problem dotyczy wysokości, na jaką unosimy budynek.

Niewielka szczelina pomiędzy podłogą a ziemią może być wystarczająca z punktu widzenia samej konstrukcji, ale niekoniecznie zapewni właściwe warunki dla gleby i korzeni.

Trzeba rozważyć sposób wentylacji przestrzeni pod budynkiem, dostęp wody oraz możliwość okresowej kontroli stanu gruntu.

Nie zakładam jednej uniwersalnej wysokości prześwitu. Powinna wynikać z konstrukcji budynku, ukształtowania terenu i oceny warunków potrzebnych drzewom.

W niektórych sytuacjach może się okazać, że zamiast prowadzić budynek ponad całym systemem korzeniowym, lepiej będzie miejscowo cofnąć jego obrys i pozostawić większy fragment gruntu całkowicie odkryty.

Ruch i przyrost drzewa

Budynek zachowuje stosunkowo stałą geometrię. Drzewo rośnie przez całe życie, a jego pień i konary poruszają się podczas wiatru.

Otwór w dachu nie może więc dokładnie przylegać do kory.

Trzeba pozostawić wolną przestrzeń, która uwzględni ruch drzewa oraz przyszły przyrost jego średnicy. Wielkość takiego odstępu powinna zostać ustalona indywidualnie, z uwzględnieniem gatunku, pokroju i stanu konkretnego drzewa.

Szczególnej uwagi wymagają konary przebiegające nad dachem i przestrzeniami użytkowanymi przez mieszkańców. Ich stan oraz ryzyko złamania powinny być oceniane przez odpowiedniego specjalistę.

Ważna jest też możliwość późniejszej pielęgnacji.

Nie chciałbym projektować domu, którego funkcjonowanie będzie wymagało regularnego, silnego przycinania drzewa tylko po to, aby utrzymać pierwotną geometrię otworów.

To budynek powinien uwzględniać warunki życia drzewa, a nie wymuszać jego ciągłe dopasowywanie.

Dach, odwodnienie i utrzymanie

Otwory wokół pni i konarów tworzą również dodatkowe problemy techniczne.

Przy ich krawędziach mogą gromadzić się liście, drobne gałęzie i woda opadowa. Potrzebne będą odpowiednio zaprojektowane obróbki dachowe, odwodnienie oraz dostęp umożliwiający czyszczenie i kontrolę tych miejsc.

Nie możemy połączyć szczelnie dachu z poruszającym się pniem, tak jak wykonujemy tradycyjne przejście instalacyjne.

Krawędź budynku powinna pozostać niezależna od drzewa, a cały detal musi zapewniać szczelność pomieszczeń bez ograniczania naturalnego ruchu i wzrostu konarów.

Jeżeli otwór tworzy patio, trzeba przewidzieć, jak woda będzie odprowadzana z jego powierzchni i czy nie dojdzie do lokalnego podtapiania korzeni.

W DOMU–PUZZLU właśnie takie detale mogą okazać się najbardziej wymagającym elementem projektu.

7. Co zyskują mieszkańcy, a z czego muszą zrezygnować?

Zachowanie istniejących drzew daje mieszkańcom coś, czego nie otrzymaliby na pustej działce.

Duża korona może zapewniać cień na tarasie, ograniczać nagrzewanie części elewacji i tworzyć naturalną osłonę przed sąsiadami. Drzewa wpływają również na sposób odbierania przestrzeni. Zmieniają światło, widoki i charakter ogrodu w ciągu roku.

W DOMU–PUZZLU obecność drzew może być odczuwalna jeszcze mocniej.

Wyobrażam sobie niewielki dziedziniec przy salonie, w którym rośnie stare drzewo. Zamiast widoku na tradycyjny trawnik mieszkańcy obserwują pień, konary i zmieniające się liście niemal z wnętrza domu.

W innym miejscu wycięcie przy sypialni może stworzyć osłonięty fragment ogrodu, zapewniający większą prywatność.

Nie wszystkie takie przestrzenie muszą być tarasami. Część może pozostać naturalnym gruntem, niedostępnym do codziennego użytkowania, ale ważnym dla prawidłowego rozwoju drzewa.

Zaprojektowanie kilku wycięć oznacza jednak również kompromisy.

Każde z nich zwiększa długość krawędzi dachu, może komplikować konstrukcję i ograniczać ustawność pomieszczeń. Patia wymagają odwodnienia, a dodatkowe ściany zewnętrzne mogą zwiększać straty ciepła.

Duże drzewa mogą też ograniczać dostęp naturalnego światła. Szczególnie w niewielkich dziedzińcach otoczonych ścianami.

Dlatego podczas rozwijania koncepcji chciałbym sprawdzić nasłonecznienie pomieszczeń w różnych porach roku. Warto również porównać powierzchnię użytkową zyskaną dzięki zwartemu układowi z powierzchnią, którą tracimy przez wycięcia.

Osobną kwestią pozostaje koszt konstrukcji.

Dom na podporach punktowych, z nieregularnymi otworami i nietypowym odwodnieniem, nie musi być tańszy od tradycyjnej zabudowy. Może wymagać większej ilości pracy projektowej, dokładniejszego wykonawstwa i bardziej wymagającego utrzymania.

Jednocześnie zachowanie dużych, zdrowych drzew oznacza, że mieszkańcy od pierwszego dnia korzystają z dojrzałej zieleni.

Nie muszą czekać kilkudziesięciu lat, aż nowo posadzone drzewa osiągną podobne rozmiary.

To wartość, którą trudno sprowadzić wyłącznie do kosztu budowy.

8. Podsumowanie. Ile domu trzeba zmienić, żeby zachować drzewo?

DOM–PUZZEL jest próbą sprawdzenia, jak daleko możemy posunąć się w dopasowywaniu zwartej konstrukcji do istniejącej przyrody.

Nie proponuję budowania dowolnie skomplikowanych brył ani wycinania otworów tylko dlatego, że efektownie wyglądają na wizualizacji.

Punktem wyjścia pozostaje prosty dom, który stopniowo dopasowujemy do trzech istniejących drzew.

Na poziomie podłogi sprawdzamy możliwość wykonania niewielkich otworów wokół pni. Na wysokości dachu wycięcia zmieniają wielkość i kształt, odpowiadając przebiegowi konarów.

Całość opiera się na konstrukcji punktowej, wyniesionej ponad naturalny teren, aby ograniczyć ingerencję w systemy korzeniowe.

Taki scenariusz nie będzie odpowiedni dla każdej działki i każdego drzewa.

Może się okazać, że niektóre otwory muszą być znacznie większe, niż zakładaliśmy. Być może konieczne będzie przesunięcie części budynku albo zastąpienie niewielkiego wycięcia pełnowymiarowym patio.

Nie wykluczam też, że w określonych warunkach bardziej racjonalny okaże się prostszy dom ustawiony całkowicie poza strefami ochrony drzew.

Warto sprawdzić te możliwości, zanim wybierzemy ostateczne rozwiązanie.

W DOMU–PUZZLU interesuje mnie przede wszystkim to, jak niewiele możemy zmienić w prostej architekturze, aby zachować coś, co rosło w tym miejscu przez kilkadziesiąt lat.

W końcu dom możemy zaprojektować i zbudować w ciągu kilku lat. Na tak duże drzewo często musielibyśmy czekać przez znaczną część własnego życia.

---

DOM–PUZZEL jest częścią mojego autorskiego projektu „52 domy”, rozwijanego w ARCHILAB. W każdej typologii wychodzę od konkretnego problemu związanego z projektowaniem i użytkowaniem domu jednorodzinnego, a następnie sprawdzam możliwe odpowiedzi architektoniczne.

Jeżeli macie działkę ze starodrzewem i zastanawiacie się, jak pogodzić istniejące drzewa z budową domu, chętnie poznam Wasze doświadczenia. Być może konkretny problem z Waszej działki stanie się punktem wyjścia do kolejnego eksperymentu projektowego.