آیا ساختن آسمان‌خراش‌های چوبی ممکن است؟

0

استفان آل

میوسترنت، سازه‌ای ۸۵ متری است که در بالاتر از حومه نروژ قرار دارد، و منظره زیبایی در منطقه روستایی ایجاد کرده است. این ساختمان مدرن ۱۸ طبقه که شامل رستوران‌ها، آپارتمان‌ها و اتاق‌های هتل است ممکن است وجود آن در اینجا عجیب به نظر برسد اما با یک نگاه عمیق‌تر در می‌یابیم که در واقع به خوبی با زمین‌های کشاورزی جنگلی متناسب است به احتمال زیاد به این دلیل است که میوسترنت مرتفع‌ترین ساختمان چوبی دنیاست که تقریبا کاملا از درختان جنگل‌های اطراف ساخته شده است.

تا اواخر قرن بیستم، مهندسان فکر می‌کردند که ساختن یک ساختمان چوبی با بیش از شش طبقه غیر‌ممکن است. تخته‌های چوبی معمولی نسبتا قوی هستند که بتوانند فشار وارده در جهت موازی الیاف چوب را تحمل کنند. اما آن‌ها در مقابل نیرو‌هایی که عمود بر این جهت اعمال می‌شوند، آسیب‌پذیر هستند. در نتیجه، چوب فاقد مقاومت کششی فولاد یا مقاومت فشاری بتن است ـــ که هر دو ویژگی برای محافظت از ساختمان‌های مرتفع و تقابل با باد‌های قدرتمند با ارتفاع زیاد ضروری هستند.

اما در اوایل دهه ۱۸۹۰، اختراع تیرچه چسبی لمینتی یا گلولام مشاهده شد. یک قرن بعد، مهندسان چوب چند لایه متقاطع یا CLT را توسعه دادند این فراورده‌های چوبی جدید همانند سایر قطعات چوبی دیگر مطرح شدند. یک تکه از درخت تازه قطع شده به صورت تکه‌های یکنواخت چوب برش داده می‌شود. سپس، طبق الگوی CLT، تخته‌ها در هر لایه در کنار یکدیگر به هم چسبانده شده و هر لایه با زاویه ۹۰ درجه روی لایه قبلی چسبانده می‌شود. در انتها، محصول بدست آمده‌ما از هر جهت استحکام ساختاری دارد و به این ترتیب به مقاومتی مشابه مقاومت فشاری بتن می‌رسد و می‌تواند ۲۰ برابر وزن تخته چوب معمولی را تحمل کند. در مورد گلولام، تخته‌ها در یک جهت در کنار یکدیگر چسبانده می‌شوند و تیر‌های چوبی عظیمی با مقاومت کششی در حد فولاد ایجاد می‌کنند. گلولام به اندازه CLT چند منظوره نیست، اما قدرت بی‌نظیر آن‌ها در یک جهت آن‌ها را قادر به استفاده شدن به عنوان دیوار باربر (حمال) یا ستون می‌کند.

سر‌انجام این فراورده‌های مهندسی شده چوب با مزایای منحصر به فرد خود می‌توانند با مصالح سنتی رقابت کنند. با تنها یک‌پنجم وزن بتن، ساختمانی از چوب‌های CLT به جرثقیل‌ها و فونداسیون کوچک‌‌تر و کارگران ساختمانی کمتری نیاز دارد. در حالی که ریخته‌گری و قالب‌بندی بتن فرایندی زمان‌بر است، چوب‌ها را می‌توان به سرعت با ماشین‌آلات برش کامپیوتری (دستگاه CNC)، شکل داد. و از آنجایی که بتن نیاز به شرایط خاص آب و هوایی و زمان‌بندی دارد تا در محل مورد نظر ریخته شود، چوب‌های مهندسی شده می‌توانند از قبل در کارخانه با اندازه‌های استاندارد و دستور‌العمل‌های روشن و قابل درک برای مونتاژ تولید شوند. روی هم رفته، این مواد فرایند ساخت را سریع‌تر و بی‌سر و صدا‌‌تر پیش برده و ساختمانی تجزیه‌پذیر‌تر و با ضایعات کمتر به ما تحویل می‌دهند.

همچنین پس از ساخت،ساختمان‌های CLT و گلولام در برابر برخی از بلایای طبیعی مقاوم‌تر هستند. زلزله می‌تواند باعث ترک خوردگی بتن و تضعیف دائمی کل سازه شود. اما پانل‌های چوبی ترک‌دار به راحتی می‌توانند جایگزین شوند. در مورد ایمنی آتش هم این امر صادق است. با افزایش حرارت در ساختمان CLT لایه خارجی سازه می‌سوزد و تا سه ساعت عایق لایه‌های داخلی می‌شود. این زمان برای تخلیه ساختمان بیش‌از‌حد کافی است، و بعد از فروکش کردن آتش می‌توان پانل‌های سوخته را برخلاف تیرهای فولادی ذوب شده تعویض کرد.

اما شاید بزرگ‌ترین مزایای CLT و گلولم از مقوله ساخت و ساز جدا باشد. ساختمان‌سازی ۱۱ درصد انتشار سالیانه کربن در جهان را شامل می‌شود و تولید فولاد، بتن، آهن و شیشه از عوامل اصلی این آمار هستند. اگر درختان جدیدی برای جبران آن‌هایی که قطع شده‌اند، کاشته شوند چوب منبعی تجدید‌پذیر خواهد بود و کربن‌خنثی رخ خواهد داد. چوب همچنین با هدایت حرارتی اندک خود باعث می‌شود تا گرم کردن و خنک کردن ساختمان ساده‌تر و با اتلاف انرژی کمتری صورت گیرد.

با وجود این مزایا، به چوب بیشتری برای ساخت CLT نسبت به ساخت چوب سنتی نیاز داریم. و در مقایسه با شرایط مقدار یکسان CLT و گلولام از نظر استحکام به پای فولاد و بتن نمی‌رسند. حتی میوسترنت هم کاملا از چوب ساخته نشده است، زیرا برای تقویت طبقات بالایی حاوی اسلب(دال) های بتنی است. با همه این تفاسیر، بعید است که یک بنای صد در‌صد چوبی به اندازه‌ای قوی باشد که بتواند از ساختمانی ۴۰ طبقه که ـــ حد‌اقل ارتفاع برای یک آسمان‌خراش است، پشتیبانی کند. اما حتی اگر ساختمان‌های زیر ۳۰ طبقه از چوب ساخته شوند، اثر کربنی آن‌ها بیش‌از ۲۵% کاهش می‌یابد. بنابر‌این صرفه نظر از افزایش ارتفاع ساختمان‌های چوبی، تک تک آنها به سلامت جنگلهای بتنی ما کمک می کنند.

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.