Koka konstrukcijas ir veidotas tā, lai tās būtu izturīgas
No tūkstošiem gadu vecām koka ēkām, kas izturējušas laika pārbaudi, līdz mūsdienīgiem augstiem koka torņiem, kas paceļas arvien augstāk, koka konstrukcijas ir izturīgas un izturīgas.
Koka ēkas pastāv gadsimtiem ilgi
Izturīgs un stiprs koks ir izturīgs materiāls, kas kalpo gadu desmitiem, pat gadsimtiem. Tomēr joprojām pastāv maldīgi priekšstati, ka ēkas, kas izgatavotas no tādiem materiāliem kā betons vai tērauds, kalpo ilgāk nekā ēkas, kas izgatavotas no koka. Tāpat kā jebkuram konstrukcijas materiālam, svarīgs ir efektīvs dizains.
Joprojām stāv senas koka ēkas, tostarp 8. gadsimta japāņu tempļi, 11. gadsimta norvēģu stabuļu baznīcas un daudzas Anglijas un Eiropas viduslaiku stabu un siju konstrukcijas. Šīs vecās koka ēkas ir ne tikai savas kultūras nozīmes, bet arī tās, jo tās bija labi projektētas, būvētas un uzturētas.
Lomas stabuļu baznīca, Norvēģija | Fotoattēlu kredīts: Arvids Høidahls
Kas vecs, tas atkal jauns
Ar pareizu projektēšanu un apkopi koka konstrukcijas nodrošina ilgu un noderīgu kalpošanu. Un, lai gan izturība ir svarīgs apsvērums, bieži vien citi faktori, piemēram, spēja elastīgi un pielāgoties jauniem lietojumiem, nosaka ēkas kalpošanas laiku. Faktiski vienā pētījumā netika konstatēta būtiska saikne starp izmantoto strukturālo sistēmu un ēkas faktisko kalpošanas laiku. Īpašuma pārdošana, mainīgas iemītnieku vajadzības un zonējuma maiņa biežāk ir iemesls, kāpēc ēka tiek nojaukta. Kā izturīgs, atkārtoti lietojams un pārstrādājams materiāls koksne var samazināt atkritumu daudzumu un pielāgoties mainīgajām vajadzībām.
Fotoattēlu sniedza Leckie Studio Architecture + Design
Kā koki stāv tik augsti, neapgāžoties?
Koks ir tik spēcīgs, ka lielais vēja spēks vairumā gadījumu nenolauž tā stumbru un zarus. Šis dabiskais spēks ir koksnes iedzimto īpašību rezultāts. Koksne ir pietiekami elastīga, lai nesaplīst, tas ir pietiekami stīvs, lai neplīstu, tas ir pietiekami viegls, lai nesasprādzētos zem sava svara. Kā raksta kāds zinātnieks, "neviens ražots materiāls nespētu paveikt visas šīs lietas: plastmasa nav pietiekami stingra; ķieģeļi ir pārāk vāji; stikls ir pārāk trausls; tērauds ir pārāk smags. Koksnes svars ir pārāk smags, kokam, iespējams, ir vislabākās inženiertehniskās īpašības no jebkura materiāla, tāpēc nav pārsteidzoši, ka mēs joprojām izmantojam vairāk koka nekā jebkurš cits materiāls, lai izgatavotu savas konstrukcijas."
Koksnes dabiskā izturība un stabilitāte
Koksne ir dabiski stiprs, viegls materiāls. Koki var paciest lielus spēkus, ko rada vējš, laika apstākļi un pat dabas katastrofas. Tas ir iespējams, jo koksne sastāv no garām, plānām spēcīgām šūnām. Tieši šo šūnu sienu unikālais iegarenais dizains piešķir koksnei tās strukturālo izturību. Šūnu sienas ir izgatavotas no celulozes, lignīna un hemicelulozes. Pārvēršot koka izstrādājumos, šīs šūnas turpina nodrošināt vieglus, veiklus strukturālus risinājumus, kuru izturība ir salīdzināma ar citiem būvmateriāliem.
Līdz ar to, neskatoties uz to vieglāko svaru, koka izstrādājumi var izturēt ievērojamu spēku, it īpaši, ja spiedes un stiepes spēki tiek iedarbināti paralēli koksnes šķiedrām. Piemēram, viens Duglasa egles kvadrāts, 10 cm x 10 cm, var izturēt gandrīz 5000 kg saspiešanas paralēli graudam. Koksne kā būvmateriāls labi darbojas spriedzes apstākļos, jo tas ir stingrs materiāls — cik tālu tas izlieksies pirms nodiluma vai sabojāšanās. Koksne ir labāka konstrukcijām, kur spriegums ir nemainīgs un regulārs, tāpēc tas ir laba izvēle konstrukcijām, kas ilgstoši iztur lielas slodzes.
Fotoattēlu kredīts: Niks Vests
Inženierijas koksne ir laba izvēle ārdarbiem
Vairāk nekā desmit gadus vecs, atklātais koks Brentvudas pilsētas centra stacijā izskatās praktiski jauns. Lai tā darbotos un izskatītos lieliski, komanda izmantoja tikai krāsnī kaltētu vai inženierijas kokmateriālu un konstruēja stacijas konstrukciju tā, lai koksne būtu izturīga pret laikapstākļiem, novirzoties un novadot to.
Koka ēku novirzīšana, drenāža, žāvēšana un izturība
No tādām problēmām kā sabrukšana un pelējums var izvairīties, pareizi aprakstot koka ēkas, lai novērstu ūdens un mitruma iekļūšanu. Koka ēkās var pārvaldīt mitrumu un novērst sabrukšanu, izmantojot četras izplatītas stratēģijas: novirzi, drenāžu, žāvēšanu un izturīgus materiālus.
Novirzīšana un drenāža ir pirmās aizsardzības līnijas. Novirzes ierīces (piemēram, apšuvums un logu apšuvums) pārtver sniegu, lietu un citus mitruma avotus ēkas ārpusē un novirza to prom no kritiskajām vietām. Drenāža nodrošina, ka jebkura ūdens iekļūšana konstrukcijas ārpusē tiek pēc iespējas ātrāk noņemta, piemēram, drenāžas dobumā, kas integrēts lietus aizsarga sienās.
Žāvēšana ir saistīta ar ventilāciju, gaisa plūsmu un koka ēkas elpojamību. Mūsdienu augstas veiktspējas koka ēkas var sasniegt ievērojamu hermētiskumu, vienlaikus saglabājot caurlaidību. Šajā scenārijā mitrums tiek izkliedēts uz ārpusi, samazinot kondensāta un pelējuma veidošanās risku, vienlaikus uzlabojot siltuma veiktspēju.
Vistleras olimpiskais parks | Fotoattēla kredīts: KK likums
Kāpēc koksne ir laba izvēle mitrai videi?
Ar atbilstošu dizainu daudzi koksnes izstrādājumi un sugas ir izturīgi pret augstu mitrumu un daudzām ķīmiskām vielām un apstākļiem, kas nelabvēlīgi ietekmē citus materiālus, piemēram, korozīvus sāļus, atšķaidītas skābes, rūpnieciskās gāzes un jūras gaisu. Tā kā koksne ir izturīga pret šiem faktoriem, tā bieži ir piemērota ēkām ar augstāku mitruma un mitruma līmeni, piemēram, ūdenstilpēm. Koksne ir higroskopiska, tas nozīmē, ka tā pastāvīgi apmainās ar mitrumu ar apkārtējo gaisu, palīdzot kontrolēt mitrumu un līdzsvarot iekštelpu mitrumu. Koka konstrukcijas mitrās vidēs, piemēram, ūdens objektos, izturēs saraušanos vai deformāciju mitruma dēļ.
Dabiska izturība un izturība pret sabrukšanu
Kopā ar novirzi, drenāžu un žāvēšanu koksnes dabiskā izturība ir papildu aizsardzības līnija. Britu Kolumbijas meži piedāvā dabiski izturīgas sugas, tostarp rietumu sarkano ciedru, dzelteno ciedru un Duglasa egli. Šīs sugas piedāvā dažādas izturības pakāpes pret kukaiņiem un sabrukšanu to dabiskajā stāvoklī, pateicoties augstajam organisko ķimikāliju līmenim, ko sauc par ekstraktvielām. Ekstraktvielas ir dabā sastopamas ķīmiskas vielas, kas tiek nogulsnētas noteiktu koku sugu serdes koksnē, pārvēršot aplievu par sirds koksni. Šādas sugas ir labi piemērotas izmantošanai ārpus telpām, piemēram, apšuvums, ieklāšana, žogs, jumti un logu rāmji — to dabiskās izturības dēļ dažreiz pat izmanto laivu ražošanā un jūrniecībā.
Koka konstrukcijas nodrošina ilgstošu darbību, un rūpīgas detaļas bieži vien novērš nepieciešamību pēc ķīmiskās apstrādes. Dažos gadījumos, kad koksne ir pakļauta un nepārtraukti saskaras ar ūdeni, piemēram, ārējā ieklāšana vai apšuvums, vai tiek izmantota reģionos, kuros ir nosliece uz koksnes urbšanas kukaiņiem, var būt nepieciešami papildu pasākumi. Tas var ietvert konservantu izmantošanu un augsta spiediena apstrādi, lai nodrošinātu turpmāku izturību pret sabrukšanu. Arvien biežāk dizaineri pievēršas inovatīviem dizaina risinājumiem un dabiskākām koksnes apstrādes metodēm, kas samazina vai novērš ķīmisko konservantu izmantošanu.
Four Host First Nations paviljons | Fotoattēla kredīts: KK likums
Dziļi mirdzoša ogle piedāvā skaistumu un spēku
Koksnes inovāciju un dizaina centrs, augsts koksnes demonstrācijas projekts, ir ietērpts ar dabiski laikapstākļiem pakļautu un pārogļotu rietumu sarkano ciedru — aizsardzības paņēmienu, kas Japānā radās 18. gadsimtā, ko sauca par shou sugi aizliegumu. Šis process ir pieprasīts tās unikālās estētikas dēļ, padarot to dziļi mirdzoši ogles melnu, vienlaikus piešķirot tam papildu noturību pret kukaiņiem, uguni un laikapstākļiem.
Koksnes inovāciju un dizaina centrs | Fotoattēlu kredīts: Brudder productions
Publicēšanas laiks: 05.05.2025
