Structurile din lemn sunt construite pentru a rezista
De la clădiri din lemn vechi de mii de ani, care au rezistat testului timpului, până la turnuri înalte și moderne din lemn, care se înalță din ce în ce mai sus, structurile din lemn sunt puternice și durabile.
Clădirile din lemn rezistă secolelor
Durabil și rezistent, lemnul este un material rezistent care oferă decenii, chiar secole, de utilizare. Cu toate acestea, există încă percepții greșite conform cărora clădirile realizate din materiale precum betonul sau oțelul durează mai mult decât clădirile din lemn. Ca în cazul oricărui material structural, designul eficient este ceea ce contează.
Clădirile antice din lemn continuă să stea în picioare, inclusiv temple japoneze din secolul al VIII-lea, biserici norvegiene din lemn din secolul al XI-lea și numeroasele structuri medievale cu stâlpi și grinzi din Anglia și Europa. Dincolo de semnificația lor culturală, aceste clădiri vechi din lemn dăinuie pentru că au fost bine proiectate, construite și întreținute.
Biserica de lemn Lom, Norvegia | Credit foto: Arvid Høidahl
Ceea ce e vechi e din nou nou
Cu o proiectare și o întreținere adecvate, structurile din lemn oferă o utilizare îndelungată și utilă. Și, deși durabilitatea este o considerație importantă, adesea alți factori, cum ar fi capacitatea de a se flexibiliza și de a se adapta la noi utilizări, dictează durata de viață a unei clădiri. De fapt, un studiu nu a găsit nicio relație semnificativă între sistemul structural utilizat și durata de viață reală a clădirii. Vânzările de proprietăți, schimbarea nevoilor ocupanților și rezonificarea sunt mai frecvent motivul pentru care o clădire este demolată. Fiind un material durabil, reutilizabil și reciclabil, lemnul poate reduce deșeurile și se poate adapta la nevoile în schimbare.
Fotografie oferită de Leckie Studio Architecture + Design
Cum reușesc copacii să stea atât de înalți fără să se prăbușească?
Un copac este atât de puternic încât forța pură a vânturilor puternice, în majoritatea cazurilor, nu-i rupe trunchiul și ramurile. Această rezistență naturală este rezultatul proprietăților înnăscute ale lemnului. Lemnul este suficient de flexibil încât să nu se spargă, este suficient de rigid încât să nu se rupă, este suficient de ușor încât să nu se îndoaie sub propria greutate. După cum scrie un om de știință, „niciun material fabricat nu ar putea face toate aceste lucruri: materialele plastice nu sunt suficient de rigide; cărămizile sunt prea slabe; sticla este prea fragilă; oțelul este prea greu. Greutate pentru greutate, lemnul are probabil cele mai bune proprietăți inginerești dintre toate materialele, așa că nu este surprinzător că încă folosim mai mult lemn decât orice alt material pentru a ne construi propriile structuri.”
Rezistența și stabilitatea naturală a lemnului
Lemnul este un material natural, rezistent și ușor. Copacii pot tolera forțe mari provocate de vânt, intemperii și chiar dezastre naturale. Acest lucru este posibil deoarece lemnul este alcătuit din celule lungi, subțiri și puternice. Designul alungit unic al acestor pereți celulari conferă lemnului rezistența sa structurală. Pereții celulari sunt realizați din celuloză, lignină și hemiceluloză. Atunci când sunt transformați în produse din lemn, aceste celule continuă să ofere soluții structurale ușoare și agile, cu o rezistență comparabilă cu alte materiale de construcție.
Prin urmare, în ciuda greutății lor mai mici, produsele din lemn pot rezista la o forță considerabilă - în special atunci când forțele de compresie și tensiune sunt exercitate paralel cu fibra lemnului. De exemplu, un singur pătrat de brad Douglas, de 10 cm x 10 cm, poate susține aproape 5.000 kg în compresie paralelă cu fibra lemnului. Ca material de construcție, lemnul se comportă bine la solicitări, deoarece este un material rigid - adică la cât de mult se va îndoi înainte de uzură sau cedare. Lemnul este mai bun pentru structurile în care solicitarea este constantă și regulată, ceea ce îl face o alegere bună pentru structurile care suportă sarcini mari pentru o perioadă lungă de timp.
Credit foto: Nik West
Lemnul stratificat este o alegere bună pentru aplicații exterioare
Având o vechime de peste un deceniu, lemnul expus din stația Brentwood Town Centre arată practic nou. Pentru a-i menține performanța și aspectul impecabil, echipa a folosit doar lemn uscat în cuptor sau prelucrat și a proiectat structura stației astfel încât să protejeze lemnul de intemperii prin deformare și drenaj.
Deformarea, drenajul, uscarea și durabilitatea clădirilor din lemn
Probleme precum degradarea și mucegaiul pot fi evitate prin detalierea corespunzătoare a clădirilor din lemn pentru a preveni expunerea la apă și acumularea de umezeală. Umiditatea poate fi gestionată și degradarea prevenită în clădirile din lemn folosind patru strategii comune: deviere, drenaj, uscare și materiale durabile.
Devierea și drenajul sunt primele linii de apărare. Dispozitivele de deviere (cum ar fi placarea și elementele de bordură pentru ferestre) interceptează zăpada, ploaia și alte surse de umiditate la exteriorul clădirii și le deviază departe de zonele critice. Drenajul asigură că orice pătrundere a apei este îndepărtată la exteriorul structurii cât mai repede posibil, cum ar fi o cavitate de drenaj integrată în pereții de protecție împotriva ploaie.
Uscarea se referă la ventilație, circulația aerului și respirabilitatea unei clădiri din lemn. Clădirile din lemn de înaltă performanță din prezent pot obține o etanșeitate semnificativă la aer, rămânând în același timp permeabile. În acest scenariu, umiditatea este difuzată spre exterior, reducând la minimum riscul de condens și apariție a mucegaiului, îmbunătățind în același timp performanța termică.
Parcul Olimpic Whistler | Credit foto: KK Law
De ce este lemnul o alegere bună pentru mediile umede?
Cu o proiectare adecvată, multe produse și specii din lemn sunt rezistente la umiditate ridicată și la multe dintre substanțele chimice și condițiile care afectează negativ alte materiale, cum ar fi sărurile corozive, acizii diluați, gazele industriale și aerul marin. Datorită rezistenței sale la acești factori, lemnul este adesea potrivit pentru clădiri cu niveluri mai ridicate de umiditate și umezeală, cum ar fi instalațiile acvatice. Lemnul este higroscopic - ceea ce înseamnă că va schimba constant umiditatea cu aerul din jur - ajutând la controlul umidității și la echilibrarea umidității interioare. Structurile din lemn din medii umede, cum ar fi instalațiile acvatice, vor rezista la contracție sau deformare din cauza umidității.
Durabilitate naturală și rezistență la degradare
Pe lângă deviere, drenaj și uscare, durabilitatea naturală a lemnului este o linie suplimentară de apărare. Pădurile din Columbia Britanică oferă specii natural durabile, inclusiv cedrul roșu vestic, cedrul galben și bradul Douglas. Aceste specii oferă grade diferite de rezistență la insecte și putrefacție în starea lor naturală, datorită nivelurilor ridicate de substanțe chimice organice numite extractive. Extractele sunt substanțe chimice naturale care se depun în duramenul anumitor specii de arbori pe măsură ce transformă alburnul în duramen. Astfel de specii sunt potrivite pentru utilizări exterioare, cum ar fi siding, terase, garduri, acoperișuri și încadrări de ferestre - uneori chiar utilizate în construcția de ambarcațiuni și utilizări marine datorită durabilității lor naturale.
Structurile din lemn oferă performanțe de lungă durată, iar utilizarea detaliilor atente elimină adesea necesitatea tratamentelor chimice. În unele cazuri, atunci când lemnul este expus și în contact continuu cu apa - cum ar fi terasele sau siding-urile exterioare - sau este utilizat în regiuni predispuse la insecte care găsesc lemn, pot fi necesare măsuri suplimentare. Acestea pot include utilizarea de conservanți și tratamente la presiune înaltă pentru a oferi o rezistență suplimentară la degradare. Din ce în ce mai mult, designerii apelează la soluții de design inovatoare și la tratamente mai naturale pentru lemn, care reduc sau evită utilizarea conservanților chimici.
Pavilionul Primelor Națiuni cu Patru Gazde | Credit foto: KK Law
Cărbunele intens și strălucitor oferă frumusețe și forță
Centrul de Inovație și Design din Lemn, un proiect demonstrativ din lemn înalt, este placat cu cedru roșu occidental, uzat și carbonizat natural - o tehnică de protecție care își are originea în Japonia în secolul al XVIII-lea, numită shou sugi ban. Căutat pentru estetica sa unică, procesul îi conferă o nuanță de cărbune negru intens și strălucitor, oferindu-i în același timp o rezistență sporită la insecte, foc și intemperii.
Centrul de Inovare și Design în Lemn | Credit foto: Brudder productions
Data publicării: 05 aprilie 2025
