โครงสร้างไม้สร้างขึ้นให้คงทน
จากอาคารไม้เก่าแก่นับพันปีที่ยืนหยัดท้าทายกาลเวลาไปจนถึงหอคอยไม้สูงตระหง่านที่ทันสมัยสูงขึ้นเรื่อยๆ โครงสร้างไม้มีความแข็งแรงและทนทาน
อาคารไม้มีอายุยืนยาวนับศตวรรษ
ไม้เป็นวัสดุที่ทนทานและแข็งแรง มีความยืดหยุ่น สามารถใช้งานได้นานหลายสิบปีหรือหลายศตวรรษ แต่ยังคงมีความเข้าใจที่ผิดๆ ว่าอาคารที่สร้างด้วยวัสดุ เช่น คอนกรีตหรือเหล็กจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าอาคารที่สร้างด้วยไม้ เช่นเดียวกับวัสดุโครงสร้างอื่นๆ การออกแบบที่มีประสิทธิภาพคือสิ่งสำคัญ
อาคารไม้โบราณยังคงตั้งตระหง่านอยู่ เช่น วัดญี่ปุ่นในศตวรรษที่ 8 โบสถ์ไม้สไตล์นอร์เวย์ในศตวรรษที่ 11 และโครงสร้างเสาและคานยุคกลางมากมายของอังกฤษและยุโรป นอกเหนือจากความสำคัญทางวัฒนธรรมแล้ว อาคารไม้เก่าแก่เหล่านี้ยังคงยืนหยัดอยู่ได้ เนื่องจากได้รับการออกแบบ สร้าง และบำรุงรักษามาเป็นอย่างดี
โบสถ์ไม้ Lom ประเทศนอร์เวย์ | เครดิตภาพ: Arvid Høidahl
สิ่งเก่าก็ใหม่ได้อีกครั้ง
โครงสร้างไม้สามารถให้บริการได้ยาวนานและมีประโยชน์หากได้รับการออกแบบและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม แม้ว่าความทนทานจะเป็นสิ่งสำคัญ แต่ปัจจัยอื่นๆ เช่น ความสามารถในการยืดหยุ่นและปรับให้เข้ากับการใช้งานใหม่ มักจะเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งานของอาคาร ในความเป็นจริง การศึกษาวิจัยครั้งหนึ่งพบว่าไม่มีความสัมพันธ์ที่สำคัญระหว่างระบบโครงสร้างที่ใช้กับอายุการใช้งานจริงของอาคาร การขายทรัพย์สิน การเปลี่ยนแปลงความต้องการของผู้อยู่อาศัย และการเปลี่ยนเขตพื้นที่เป็นสาเหตุหลักที่อาคารถูกรื้อถอน ไม้เป็นวัสดุที่ทนทาน นำกลับมาใช้ใหม่ และรีไซเคิลได้ จึงช่วยลดขยะและปรับให้เข้ากับความต้องการที่เปลี่ยนไปได้
ภาพถ่ายโดย Leckie Studio Architecture + Design
ต้นไม้สูงได้อย่างไรโดยไม่ล้ม?
ต้นไม้มีความแข็งแรงมากจนแรงลมแรงๆ ในกรณีส่วนใหญ่ไม่สามารถหักลำต้นและกิ่งก้านได้ ความแข็งแรงตามธรรมชาตินี้เป็นผลมาจากคุณสมบัติโดยธรรมชาติของไม้ ไม้มีความยืดหยุ่นเพียงพอที่จะไม่แตก แข็งพอที่จะไม่หัก มีน้ำหนักเบาพอที่จะไม่โก่งงอเนื่องจากน้ำหนักของมันเอง นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งเขียนไว้ว่า “ไม่มีวัสดุสังเคราะห์ใดที่สามารถทำสิ่งเหล่านี้ได้ทั้งหมด พลาสติกไม่แข็งพอ อิฐอ่อนเกินไป แก้วเปราะเกินไป เหล็กหนักเกินไป ไม้เป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติทางวิศวกรรมที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับน้ำหนัก ดังนั้นจึงไม่น่าแปลกใจที่เรายังคงใช้ไม้มากกว่าวัสดุอื่นๆ ในการสร้างโครงสร้างของเราเอง”
ความแข็งแกร่งและความมั่นคงตามธรรมชาติของไม้
ไม้เป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงและมีน้ำหนักเบาตามธรรมชาติ ต้นไม้สามารถทนต่อแรงลม สภาพอากาศ และแม้แต่ภัยธรรมชาติได้มาก ซึ่งเป็นไปได้เพราะไม้ประกอบด้วยเซลล์ที่ยาวและบางแข็งแรง การออกแบบเซลล์เหล่านี้ให้มีลักษณะยาวและเป็นเอกลักษณ์ทำให้ไม้มีความแข็งแรงทางโครงสร้าง ผนังเซลล์ทำจากเซลลูโลส ลิกนิน และเฮมิเซลลูโลส เมื่อนำไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์จากไม้ เซลล์เหล่านี้จะยังคงให้โครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาและคล่องตัว โดยมีความแข็งแรงเทียบเท่ากับวัสดุก่อสร้างอื่นๆ
ดังนั้น แม้จะมีน้ำหนักเบากว่า แต่ผลิตภัณฑ์จากไม้สามารถทนต่อแรงได้มาก โดยเฉพาะเมื่อแรงอัดและแรงดึงกระทำในแนวขนานกับลายไม้ ตัวอย่างเช่น ไม้สนดักลาสรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 10 ซม. x 10 ซม. สามารถรับแรงอัดได้เกือบ 5,000 กก. ในแนวขนานกับลายไม้ ในฐานะวัสดุก่อสร้าง ไม้สามารถทนต่อแรงกดได้ดี เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีความแข็ง โดยสามารถโค้งงอได้มากก่อนที่จะสึกหรอหรือแตกหัก ไม้เหมาะสำหรับโครงสร้างที่มีแรงเครียดคงที่และสม่ำเสมอ จึงเหมาะสำหรับโครงสร้างที่ต้องรับน้ำหนักมากเป็นเวลานาน
เครดิตภาพ: นิค เวสต์
ไม้แปรรูปเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการใช้งานภายนอกอาคาร
ไม้ที่โชว์อยู่ในสถานี Brentwood Town Centre มีอายุกว่า 10 ปีแล้ว และดูเหมือนใหม่เอี่ยม ทีมงานจึงใช้เฉพาะไม้ที่ผ่านการอบแห้งหรือไม้ที่ผ่านการแปรรูป และออกแบบโครงสร้างของสถานีให้ทนต่อสภาพอากาศด้วยการดัดงอและระบายน้ำ เพื่อให้ไม้ยังคงใช้งานได้ดีและดูดี
การโก่งตัว การระบายน้ำ การแห้ง และความทนทานของอาคารไม้
ปัญหาต่างๆ เช่น การผุพังและเชื้อราสามารถหลีกเลี่ยงได้ด้วยการดูแลอาคารไม้ให้เหมาะสมเพื่อป้องกันการสัมผัสกับน้ำและความชื้น สามารถจัดการความชื้นและป้องกันการผุพังในอาคารไม้ได้โดยใช้กลยุทธ์ทั่วไปสี่ประการ ได้แก่ การเบี่ยงเบน การระบายน้ำ การทำให้แห้ง และวัสดุที่ทนทาน
การเบี่ยงเบนและการระบายน้ำเป็นแนวป้องกันด่านแรก อุปกรณ์เบี่ยงเบน (เช่น แผ่นปิดผนังและแผ่นปิดหน้าต่าง) จะสกัดกั้นหิมะ ฝน และแหล่งความชื้นอื่นๆ ที่ภายนอกอาคาร และเบี่ยงเบนความชื้นเหล่านี้ออกจากบริเวณสำคัญ การระบายน้ำช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำที่ซึมเข้ามาจะถูกกำจัดออกสู่ภายนอกอาคารโดยเร็วที่สุด เช่น ช่องระบายน้ำที่ติดไว้ในผนังม่านกันฝน
การอบแห้งเกี่ยวข้องกับการระบายอากาศ การไหลของอากาศ และการระบายอากาศของอาคารไม้ อาคารไม้ประสิทธิภาพสูงในปัจจุบันสามารถกันอากาศเข้าได้อย่างมีนัยสำคัญในขณะที่ยังคงซึมผ่านได้ ในสถานการณ์นี้ ความชื้นจะกระจายออกสู่ภายนอก ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของการควบแน่นและการเติบโตของเชื้อรา พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพความร้อน
สวนโอลิมปิกวิสต์เลอร์ | เครดิตภาพ: KK Law
เหตุใดไม้จึงเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น?
ด้วยการออกแบบที่เหมาะสม ผลิตภัณฑ์และไม้หลายชนิดจะทนทานต่อความชื้นสูง และทนต่อสารเคมีและสภาพแวดล้อมต่างๆ ที่ส่งผลเสียต่อวัสดุอื่นๆ เช่น เกลือกัดกร่อน กรดเจือจาง ก๊าซอุตสาหกรรม และอากาศทะเล เนื่องจากไม้มีความทนทานต่อปัจจัยเหล่านี้ จึงมักเหมาะสำหรับอาคารที่มีความชื้นสูง เช่น สิ่งอำนวยความสะดวกทางน้ำ ไม้มีคุณสมบัติดูดความชื้น ซึ่งหมายความว่าจะแลกเปลี่ยนความชื้นกับอากาศโดยรอบอย่างต่อเนื่อง ช่วยควบคุมความชื้นและสร้างสมดุลความชื้นภายในอาคาร โครงสร้างไม้ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น เช่น สิ่งอำนวยความสะดวกทางน้ำ จะทนทานต่อการหดตัวหรือบิดงอเนื่องจากความชื้น
ความทนทานตามธรรมชาติและต้านทานการผุพัง
นอกจากการเบี่ยงเบน การระบายน้ำ และการอบแห้งแล้ว ความทนทานตามธรรมชาติของไม้ยังเป็นแนวป้องกันเพิ่มเติมอีกด้วย ป่าไม้ของบริติชโคลัมเบียมีพันธุ์ไม้ที่ทนทานตามธรรมชาติ เช่น ต้นซีดาร์แดงตะวันตก ต้นซีดาร์เหลือง และต้นสนดักลาส พันธุ์ไม้เหล่านี้มีความต้านทานต่อแมลงและการผุพังในระดับต่างๆ กันตามธรรมชาติ เนื่องมาจากสารเคมีอินทรีย์ในระดับสูงที่เรียกว่าสารสกัด สารสกัดเป็นสารเคมีตามธรรมชาติที่สะสมอยู่ในแก่นไม้ของต้นไม้บางชนิดในขณะที่มันเปลี่ยนเนื้อไม้ให้เป็นแก่นไม้ พันธุ์ไม้เหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานภายนอก เช่น กรุผนัง ปูพื้นระเบียง รั้ว หลังคา และวงกบหน้าต่าง บางครั้งยังใช้สร้างเรือและใช้งานในทะเลได้ด้วย เนื่องจากมีความทนทานตามธรรมชาติ
โครงสร้างไม้ให้ประสิทธิภาพที่ยาวนาน และการใช้รายละเอียดที่พิถีพิถันมักจะช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้สารเคมีบำบัด ในบางกรณี เมื่อไม้ถูกเปิดและสัมผัสกับน้ำอย่างต่อเนื่อง เช่น พื้นระเบียงหรือผนังภายนอก หรือใช้งานในพื้นที่ที่มักมีแมลงกัดกินไม้ อาจจำเป็นต้องใช้มาตรการเพิ่มเติม ซึ่งอาจรวมถึงการใช้สารกันเสียและการบำบัดด้วยแรงดันสูงเพื่อให้ทนทานต่อการผุพังมากยิ่งขึ้น นักออกแบบหันมาใช้โซลูชันการออกแบบที่สร้างสรรค์และการบำบัดไม้ที่เป็นธรรมชาติมากขึ้นเพื่อลดหรือหลีกเลี่ยงการใช้สารกันเสียทางเคมี
สี่เจ้าภาพศาลา First Nations | เครดิตภาพ: KK Law
ถ่านเงาเข้มให้ความสวยงามและความแข็งแรง
ศูนย์นวัตกรรมและการออกแบบไม้ซึ่งเป็นโครงการสาธิตไม้สูงหุ้มด้วยไม้ซีดาร์แดงตะวันตกที่ผุกร่อนและไหม้เกรียมตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นเทคนิคการป้องกันที่กำเนิดขึ้นในญี่ปุ่นในศตวรรษที่ 18 เรียกว่าโชสุกิบัน กระบวนการนี้ได้รับความนิยมเนื่องจากความสวยงามเฉพาะตัว ทำให้ไม้มีสีดำถ่านเงาเข้ม ขณะเดียวกันก็ทนทานต่อแมลง ไฟ และสภาพอากาศมากขึ้น
ศูนย์นวัตกรรมและการออกแบบไม้ | เครดิตภาพ: โปรดักชั่น Brudder
เวลาโพสต์ : 05-04-2025
