Ludzie budują schronienia z dobrego, niezawodnego drewna, odkąd nasi przodkowie rozwiązali problem ścinania drzew. We wszystkim, od prostych chat z gałęzi, po szerokie pawilony z dużymi drewnianymi deskami w otworach, drewno zawsze było widoczne.
powiązana zawartość
- Pięć sposobów na dosłowne przechowywanie nadmiaru węgla w domu
W Europie istnieją dowody na konstrukcje drewniane z co najmniej 4000 pne, a my budowaliśmy prawdopodobnie wcześniej, biorąc pod uwagę, że drewno zwykle nie wytrzymuje dobrze po zakopaniu przez tysiąclecia. A te, które nadal stoją do dziś, nie są zwykłymi chatami: Szwajcaria domaga się Betlejem od 1287 r .; słynny drewniany kościół w Urnes w Norwegii został wzniesiony około 1130 r .; a ich pra-wnukiem, o wysokości 122 stóp, jest japońska pagoda Horyu-ji, zbudowana w 607 r.
Ale drewno może budować tylko tak wysoko, że wraz z rozwojem miast budowniczowie zaczęli używać nowych materiałów. Nowoczesna linia horyzontu w wielu miastach to prawie wyłącznie lśniące szkło i wypolerowany kamień, wsparte stalą i betonem.
Jednak teraz drewno powraca w nowy sposób.
Jednym wielkim dobrodziejstwem - które, jak mają nadzieję architekci i inżynierowie, sprawi, że duże budynki będą lżejsze, tańsze w budowie i bardziej przyjazne dla środowiska - jest materiał zwany drewnem warstwowym lub CLT.
„Jestem tu od prawie 30 lat i w tym czasie pojawiło się tylko kilka produktów, które wzbudziły trochę szumu i zainteresowania. To jeden z tych elementów - powiedział David Kretschmann, inżynier ds. Badań w US Forest Service's Forest Products Laboratory (FPL) w Madison, Wis. „Pobudził społeczność zajmującą się wyrobami z drewna i wiele osób chce, aby odniosła sukces”.
Stosowany w Europie od prawie 20 lat, CLT i inne tak zwane produkty z drewna masowego są kluczowymi elementami projektu takich jak Puukuokka w Finlandii, ośmiopiętrowy budynek mieszkalny; i Treet Norwegii, na 14 piętrach, najwyższy na świecie budynek z drewna. Po ukończeniu 18-piętrowy budynek Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej Brock Commons będzie rekordem dla najwyższej konstrukcji zbudowanej z CLT. A 18 pięter nie jest żadnym ograniczeniem: szwedzcy architekci zaproponowali 34-piętrowy drewniany budynek o nazwie „Trätoppen” dla centrum Sztokholmu, a badacze i architekci z Cambridge zaprojektowali 80-piętrowy gigant o powierzchni miliona metrów kwadratowych w Barbakan w Londynie, wykonany głównie z drewna. Mając 984 stóp wysokości, byłby 18 najwyższym budynkiem na świecie, tuż przed Four World Trade Center w Nowym Jorku.
Najwyższe propozycje są prawdopodobnie lata od rzeczywistości, ale wiele innych już pcha drewno w tym kierunku: w górę.
Konstrukcja Albiny Yard wykorzystuje drewno jako elementy konstrukcyjne - ściany, podpory i podłogi. (Dzięki uprzejmości architektury LEVER) CLT różni się przede wszystkim od obecnie dostępnych produktów klejonych lub przybijanych gwoździami już dostępnych na rynku tym, że jest wykonany z desek ułożonych w stosy i sklejonych naprzemiennie, a nie równolegle. Panele mogą być bardzo duże i bardzo grube: jeden z dwóch producentów CLT w USA jest w stanie wyprodukować panele CLT o długości 98 stóp, szerokości 18 stóp i grubości 19 cali.
Jego zalety są liczne. Tak mocny jak każde stare drewno i prawie tak wytrzymały jak stal, może być wykonany z resztek tartaku, a także z nowego materiału. Panele mogą być stosowane jako podłogi lub ściany. Dzięki zastosowaniu mniejszej liczby betonowych lub stalowych konstrukcji wsporczych lub wcale, całkowita waga budynku wykonanego z drewna jest znacznie mniejsza, co wymaga znacznie mniej betonu fundamentowego. I w ten sam sposób, w którym papiernie hodują szybko rosnące gatunki, które można zbierać, gdy są jeszcze stosunkowo małe, wytwarzanie paneli CLT nie wymaga drzew o dostojnym obwodzie.
Istnieje również pomysł, że dzięki wykorzystaniu większej ilości drewna w budownictwie i mniejszej ilości materiałów wytwarzających węgiel, takich jak beton i stal, same budynki stają się pochłaniaczami węgla, a nie producentami węgla. A dzięki frezowaniu paneli zgodnie z dokładnymi specyfikacjami w fabryce i dostarczeniu ich gotowych do montażu, konstrukcje mogą rosnąć znacznie szybciej: dziewięciopiętrowy londyński Stadthaus, ukończony w 2009 roku, zajął o 23 tygodnie mniej niż porównywalny betonowy budynek.
„CLT jest poniekąd bardzo dużą wersją szafki IKEA; prefabrykujemy i projektujemy system z dokładnością do milimetra i łączymy go ze stalowymi elementami ”- powiedział Thomas Robinson, główny architekt LEVER Architecture w Portland i jeden z dwóch laureatów inauguracyjnego konkursu o nagrodę za wysoki budynek z drewna w 2015. Projekt jego firmy, nazwany Framework, będzie ukończony z 12 opowieściami.
Drugi zwycięzca, 475 West 18th autorstwa firmy architektonicznej SHoP, to 10-piętrowy budynek mieszkalny, który powstanie w pobliżu High Line Park w nowojorskiej dzielnicy Chelsea.
Jeśli więc jest tak wspaniale, dlaczego miasta nie wyrastają z masywnych drewnianych budynków jak żyzny ogród? Częściowo dlatego, że prawa budowlane jeszcze nie nadrobiły zaległości, a częściowo dlatego, że nie jest to znana ilość.
„Jest to coś nowego na rynku amerykańskim, więc podstawowy brak jego znajomości” - powiedział David Barber, inżynier przeciwpożarowy i dyrektor generalny Arup z australijskiej firmy projektowej. „Urzędnicy nie dotknęli go ani nie widzieli w budownictwie, więc istnieje znacząca bariera. Bardzo trudno jest coś zatwierdzić, jeśli nigdy tego nie widziałeś. ”
Wraz z potrzebą schronienia pojawia się wymóg, aby ludzkie siedliska były bezpieczne, a ludzie, którzy piszą kody, chcą wiedzieć, w jaki sposób każdy nowy materiał, w tym CLT, może wytrzymać ogień, wodę, trzęsienia ziemi, pogodę, degradację lub inne apokaliptyczna siła, która może zburzyć budynek. A testowanie nowych materiałów może szybko podnieść rachunki.
„System, który mamy, zbudowaliśmy z czasem. Aby mieć innowacyjne produkty, musisz znaleźć kogoś, kto po prostu wysunie im szyje, aby tak się stało” - powiedział Kreschmann. „Są miejsca, które są obeznane z drewnem, takie jak północny zachód Pacyfiku, dlatego są bardziej przyjazne dla innowacyjnych zastosowań produktów. Jest to trochę trudniejsze w miejscach o bardziej stromej krzywej uczenia się. ”
Ogień to wielkie pytanie, i słusznie, biorąc pod uwagę, że drewno to nie tylko materiał budowlany, ale paliwo. Praktycznie każde wielkie miasto w historii miało także jeden lub więcej „wielkich pożarów” - Konstantynopol, Rzym, Londyn, Nowy Jork.
W związku z tym testy ogniowe są szeroko zakrojone, rygorystyczne, a zatem kosztowne, i trwają od setek tysięcy do milionów dolarów, mimo że drewno o grubości takiej jak CLT wolno się zapala, szczególnie gdy jest pokryte płytą gipsowo-kartonową lub płytą gipsową.
„To nie jest tak, jakby zebrać razem wiele małych wykałaczek” - powiedział Kretschmann. „Te duże, masywne panele wymagają dużo energii do spalania”.
W rzeczywistości CLT mają jedną potencjalną zaletę, jeśli chodzi o ogień: gdy są zamknięte w konstrukcjach drewnianych, gdy projekt budynku Robinson's Framework jest zaprojektowany, stal i inne elementy złączne są mniej podatne na mięknięcie i uszkodzenie podczas pożaru.
Wydajność sejsmiczna to kolejny problem, który jest obecnie przedmiotem badań. Partner Kreschmanna z FPL, Doug Rammer, bierze udział w kilku projektach finansowanych przez National Science Foundation, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób budynki z CLT jako podstawowym elementem konstrukcyjnym mogą być lepiej zaprojektowane, aby wytrzymać trzęsienia ziemi i jak będą działać w różnych warunkach.
Oto jeszcze jeden aspekt, który większość ludzi pewnie nie myśli: wiatr. Zrozumienie, jak naprawdę wysokie wieżowce CLT, 40 lub więcej pięter, zachowują się, gdy wtrącają się w porywiste otwarte niebo, to kolejne pytanie, na które przemysł stara się odpowiedzieć.
Badacze z Forest Products Laboratory zainstalowali bezprzewodowy czujnik wilgotności w panelu CLT, aby śledzić zawartość wilgoci w czasie. (Dzięki uprzejmości Steve Schmieding, USFS Forest Products Laboratory) Ze swojej strony Robinson ma nadzieję, że obszary w całym kraju z licznymi, lecz niedostatecznie wykorzystanymi lasami mogą być w stanie stworzyć nowe możliwości rynkowe poprzez wykorzystanie lokalnych zasobów naturalnych. Ponadto uniknięcie kosztów wysyłki i transportu na duże odległości może zmniejszyć budżety projektu.
„Moje zainteresowanie drewnem wynikało z tego, że miałem siedzibę w północno-zachodnim Pacyfiku i patrzyłem na materiały, które są łatwo dostępne i obfite w regionie”, powiedział Robinson. „Byliśmy zainteresowani myśleniem o naszych materiałach budowlanych w taki sam sposób, w jaki szefowie kuchni myślą o składnikach i dostosowują to, co robimy do tego składnika. Zwłaszcza jeśli jest to świetny składnik. ”
Na razie, ponieważ CLT powoli zyskują szerszą akceptację, Kreschmann i Rammer powiedzieli, że wierzą, że będą one głównie stosowane w budynkach o nieco niższej wysokości, w sąsiedztwie 12 do 14 pięter. Kiedy CLT są stosowane w wyższych budynkach, będzie to tylko jeden materiał wraz z betonem i stalą.
„Uważamy to za cudowny, złożony materiał, a wszystko, co pozwala na większe wykorzystanie odnawialnych zasobów w celu poprawy życia ogółu społeczeństwa, jest dobrą rzeczą”, powiedział Kreschmann. „CLT oferuje możliwość robienia naprawdę innowacyjnych i cudownych rzeczy, a my chcemy, aby CLT była tylko kolejną strzałą w kołczanie, którą możesz wystrzelić w ten problem”.
