سازه‌های چوبی برای دوام ساخته شده‌اند

سازه‌های چوبی برای دوام ساخته شده‌اند

از ساختمان‌های چوبی هزاران ساله که در آزمون زمان سربلند بیرون آمده‌اند تا برج‌های چوبی بلند مدرن که هر روز بلندتر می‌شوند، سازه‌های چوبی قوی و بادوام هستند.

یک ساختمان چوبی با مناره‌های مخروطی روی سقف، کوه‌ها در پس‌زمینه

ساختمان‌های چوبی قرن‌ها دوام می‌آورند

چوب، ماده‌ای بادوام و محکم است که دهه‌ها، حتی قرن‌ها، دوام می‌آورد. با این حال، هنوز تصورات غلطی وجود دارد مبنی بر اینکه ساختمان‌های ساخته شده از مصالحی مانند بتن یا فولاد، دوام بیشتری نسبت به ساختمان‌های ساخته شده از چوب دارند. مانند هر مصالح سازه‌ای، طراحی مؤثر چیزی است که اهمیت دارد.

ساختمان‌های چوبی باستانی همچنان پابرجا هستند، از جمله معابد ژاپنی قرن هشتم، کلیساهای چوبی نروژی قرن یازدهم و بسیاری از سازه‌های تیر و ستون قرون وسطایی انگلستان و اروپا. این ساختمان‌های چوبی قدیمی، فراتر از اهمیت فرهنگی خود، به این دلیل پابرجا مانده‌اند که به خوبی طراحی، ساخته و نگهداری شده‌اند.

کلیسای چوبی لوم، نروژ | عکس از: آروید هویدال

تصویر داخلی یک دفتر کار مدرن با فرمت باز در ونکوور که تیرک + تیر، چوب چندلایه میخکوبی شده (NLT) و عناصر چوبی سنگین اره شده را نشان می‌دهد.

هر چه قدیمی بود، دوباره جدید شد

با طراحی و نگهداری مناسب، سازه‌های چوبی خدمات طولانی و مفیدی ارائه می‌دهند. و اگرچه دوام یک نکته مهم است، اما اغلب عوامل دیگری مانند توانایی انعطاف‌پذیری و سازگاری با کاربردهای جدید، طول عمر یک ساختمان را تعیین می‌کنند. در واقع، یک مطالعه نشان داد که هیچ رابطه معناداری بین سیستم سازه‌ای مورد استفاده و عمر واقعی ساختمان وجود ندارد. فروش ملک، تغییر نیازهای ساکنین و تغییر کاربری، اغلب دلیل تخریب یک ساختمان است. چوب به عنوان یک ماده بادوام، قابل استفاده مجدد و قابل بازیافت، می‌تواند ضایعات را کاهش داده و با نیازهای متغیر سازگار شود.

عکس از Leckie Studio Architecture + Design

درختی پوشیده از خزه

چطور درختان اینقدر بلند ایستاده‌اند بدون اینکه بیفتند؟

یک درخت آنقدر قوی است که نیروی شدید باد، در بیشتر موارد، تنه و شاخه‌های آن را نمی‌شکند. این استحکام طبیعی نتیجه خواص ذاتی چوب است. چوب به اندازه کافی انعطاف‌پذیر است که خرد نمی‌شود، به اندازه کافی سفت است که نمی‌شکند، به اندازه کافی سبک است که زیر وزن خود خم نمی‌شود. همانطور که یکی از دانشمندان می‌نویسد، "هیچ ماده مصنوعی نمی‌تواند همه این کارها را انجام دهد: پلاستیک‌ها به اندازه کافی سفت و سخت نیستند؛ آجرها خیلی ضعیف هستند؛ شیشه خیلی شکننده است؛ فولاد خیلی سنگین است. از نظر وزن، چوب احتمالاً بهترین خواص مهندسی را در بین هر ماده‌ای دارد، بنابراین جای تعجب نیست که ما هنوز هم از چوب بیشتر از هر ماده دیگری برای ساخت سازه‌های خود استفاده می‌کنیم."

عکس از: نیک وست
دستی که یک تکه چوب بزرگ را لمس می‌کند

استحکام و پایداری طبیعی چوب

چوب به طور طبیعی ماده‌ای قوی و سبک است. درختان می‌توانند نیروهای زیادی را که توسط باد، آب و هوا و حتی بلایای طبیعی وارد می‌شود، تحمل کنند. این امر به این دلیل امکان‌پذیر است که چوب از سلول‌های بلند، نازک و قوی تشکیل شده است. طراحی منحصر به فرد و کشیده این دیواره‌های سلولی است که به چوب استحکام ساختاری می‌دهد. دیواره‌های سلولی از سلولز، لیگنین و همی سلولز ساخته شده‌اند. هنگامی که این سلول‌ها به محصولات چوبی تبدیل می‌شوند، همچنان راه‌حل‌های ساختاری سبک، چابک و با استحکامی قابل مقایسه با سایر مصالح ساختمانی ارائه می‌دهند.

در نتیجه، محصولات چوبی با وجود وزن سبک‌ترشان، می‌توانند نیروی قابل توجهی را تحمل کنند - به ویژه هنگامی که نیروهای فشاری و کششی به موازات رگه‌های چوب اعمال می‌شوند. به عنوان مثال، یک مربع از چوب صنوبر داگلاس، به ابعاد 10 سانتی‌متر در 10 سانتی‌متر، می‌تواند تقریباً 5000 کیلوگرم فشار را به موازات رگه‌ها تحمل کند. به عنوان یک مصالح ساختمانی، چوب به دلیل سفتی خود، تحت فشار عملکرد خوبی دارد - یعنی میزان خم شدن آن قبل از سایش یا شکست. چوب برای سازه‌هایی که فشار ثابت و منظم است، بهتر است و آن را به انتخابی مناسب برای سازه‌هایی تبدیل می‌کند که بارهای زیادی را برای مدت طولانی تحمل می‌کنند.

عکس از: نیک وست

نمای بیرونی شب از ایستگاه قطار مرتفع از پایین.

چوب مهندسی شده انتخاب خوبی برای کاربردهای بیرونی است

چوب‌های نمایان در ایستگاه مرکز شهر برنت‌وود که بیش از یک دهه قدمت دارند، تقریباً نو به نظر می‌رسند. برای حفظ عملکرد و ظاهر عالی آن، تیم فقط از چوب خشک‌شده در کوره یا چوب مهندسی‌شده استفاده کرده و سازه ایستگاه را به گونه‌ای طراحی کرده است که چوب را از طریق انحراف و زهکشی در برابر آب و هوا مقاوم کند.

ایستگاه مرکز شهر برنت‌وود | عکس از: نیک لهوکس
نمای بیرونی سقف پوشیده از برف یک ساختمان که توسط تیرهای گلولام پشتیبانی می‌شود.

انحراف، زهکشی، خشک شدن و دوام ساختمان‌های چوبی

با جزئیات مناسب ساختمان‌های چوبی برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض آب و رطوبت، می‌توان از مسائلی مانند پوسیدگی و کپک جلوگیری کرد. رطوبت را می‌توان مدیریت کرد و با استفاده از چهار استراتژی رایج از پوسیدگی در ساختمان‌های چوبی جلوگیری کرد: انحراف، زهکشی، خشک کردن و استفاده از مصالح بادوام.

انحراف و زهکشی اولین خطوط دفاعی هستند. وسایل انحراف (مانند روکش و درزگیر پنجره) برف، باران و سایر منابع رطوبت را در قسمت بیرونی ساختمان متوقف کرده و آن را از مناطق بحرانی دور می‌کنند. زهکشی تضمین می‌کند که هرگونه نفوذ آب در اسرع وقت به قسمت بیرونی سازه منتقل شود، مانند حفره زهکشی که در دیوارهای ضد باران تعبیه شده است.

خشک کردن به تهویه، جریان هوا و قابلیت تنفس یک ساختمان چوبی مربوط می‌شود. ساختمان‌های چوبی با عملکرد بالای امروزی می‌توانند در عین حال که نفوذپذیر باقی می‌مانند، به هوابندی قابل توجهی دست یابند. در این حالت، رطوبت به بیرون پخش می‌شود و خطر تراکم و رشد کپک را به حداقل می‌رساند و در عین حال عملکرد حرارتی را افزایش می‌دهد.

پارک المپیک ویسلر | عکس از: KK Law

زنی در حال شیرجه زدن در استخر مرکز ورزش‌های آبی و تناسب اندام وست ونکوور است که توسط تیرهای بزرگ گلولام که سقف را نگه می‌دارند، قاب گرفته شده است.

چرا چوب انتخاب مناسبی برای محیط‌های مرطوب است؟

با طراحی مناسب، بسیاری از محصولات و گونه‌های چوبی در برابر رطوبت بالا و بسیاری از مواد شیمیایی و شرایطی که بر سایر مواد تأثیر منفی می‌گذارند، مانند نمک‌های خورنده، اسیدهای رقیق، گازهای صنعتی و هوای دریا، مقاوم هستند. به دلیل مقاومت چوب در برابر این عوامل، چوب اغلب برای ساختمان‌هایی با سطوح بالاتر رطوبت و نم مانند تأسیسات آبی مناسب است. چوب جاذب رطوبت است - به این معنی که دائماً رطوبت را با هوای اطراف تبادل می‌کند - که به کنترل رطوبت و تعادل رطوبت داخل ساختمان کمک می‌کند. سازه‌های چوبی در محیط‌های مرطوب، مانند تأسیسات آبی، در برابر انقباض یا تاب برداشتن ناشی از رطوبت مقاومت می‌کنند.

مرکز ورزش‌های آبی وست ونکوور | عکس از: نیک لهوکس
نمای نزدیکی از پانل‌های سقف پیش‌ساخته از جنس گلولام داگلاس-فیر و سرو قرمز غربی در غرفه چهار میزبان اقوام اولیه در طول بازی‌های المپیک زمستانی ۲۰۱۰

دوام طبیعی و مقاومت در برابر پوسیدگی

در کنار انحراف، زهکشی و خشک شدن، دوام طبیعی چوب یک خط دفاعی اضافی است. جنگل‌های بریتیش کلمبیا گونه‌های بادوام طبیعی از جمله سرو قرمز غربی، سرو زرد و صنوبر داگلاس را ارائه می‌دهند. این گونه‌ها به دلیل داشتن مقادیر بالای مواد شیمیایی آلی به نام مواد استخراجی، در حالت طبیعی خود درجات مختلفی از مقاومت در برابر حشرات و پوسیدگی را ارائه می‌دهند. مواد استخراجی مواد شیمیایی طبیعی هستند که در هنگام تبدیل چوب برون به چوب درون، در چوب درون گونه‌های خاصی از درختان رسوب می‌کنند. چنین گونه‌هایی برای مصارف بیرونی مانند سایدینگ، عرشه‌سازی، حصارکشی، سقف و قاب‌بندی پنجره بسیار مناسب هستند - که گاهی اوقات حتی به دلیل دوام طبیعی خود در ساخت قایق و مصارف دریایی نیز استفاده می‌شوند.

سازه‌های چوبی عملکرد طولانی‌مدتی را ارائه می‌دهند و استفاده از جزئیات دقیق اغلب نیاز به عملیات شیمیایی را از بین می‌برد. در برخی موارد، هنگامی که چوب در معرض آب قرار می‌گیرد و در تماس مداوم با آب است - مانند عرشه یا سایدینگ بیرونی - یا در مناطقی که مستعد حشرات چوب‌خوار هستند استفاده می‌شود، ممکن است اقدامات اضافی مورد نیاز باشد. این می‌تواند شامل استفاده از مواد نگهدارنده و عملیات فشار بالا برای ایجاد مقاومت بیشتر در برابر پوسیدگی باشد. طراحان به طور فزاینده‌ای به راه‌حل‌های طراحی نوآورانه و عملیات طبیعی‌تر برای چوب روی می‌آورند که استفاده از مواد نگهدارنده شیمیایی را کاهش داده یا از آن جلوگیری می‌کنند.

چهار غرفه میزبان اقوام اولیه | عکس از: KK Law

نمای نزدیکی از روکش چوب سدر قرمز غربی سوخته و پنجره‌های مرکز نوآوری و طراحی چوب

زغال چوب براق و عمیق، زیبایی و استحکام را به ارمغان می‌آورد

مرکز نوآوری و طراحی چوب، یک پروژه نمایشی چوبی بلند، با چوب سرو قرمز غربی که به طور طبیعی هوازده و سوخته شده است، پوشیده شده است - یک تکنیک حفاظتی که در قرن هجدهم در ژاپن به نام شو سوگی بان سرچشمه گرفت. این فرآیند که به دلیل زیبایی منحصر به فردش مورد توجه قرار گرفته است، آن را به رنگ سیاه زغالی عمیق و درخشان در می‌آورد و در عین حال به آن مقاومت بیشتری در برابر حشرات، آتش و آب و هوا می‌دهد.

مرکز نوآوری و طراحی چوب | اعتبار عکس: تولیدات Brudder


زمان ارسال: آوریل-05-2025