Дерев’яні конструкції будуються довговічними

Дерев'яні будівлі стоять століттями

Довговічна та міцна деревина є еластичним матеріалом, який служить десятиліттями, навіть століттями. Проте все ще існує помилкова думка, що будівлі, побудовані з таких матеріалів, як бетон або сталь, служать довше, ніж будівлі з дерева. Як і з будь-яким конструкційним матеріалом, ефективний дизайн – це те, що має значення.

Старовинні дерев’яні будівлі продовжують стояти, включно з японськими храмами VIII століття, норвезькими дерев’яними церквами XI століття та численними середньовічними балковими спорудами Англії та Європи. Окрім культурного значення, ці старі дерев’яні будівлі збереглися, тому що вони були добре спроектовані, побудовані та обслуговувалися.

Дерев'яна церква Лом, Норвегія | Фото: Arvid Høidahl

Що старе знову стає новим

При правильному проектуванні та догляді дерев’яні конструкції служать довго і корисно. І хоча довговічність є важливим фактором, часто інші фактори, такі як здатність до гнучкості та адаптації до нових цілей, визначають тривалість життя будівлі. Фактично, одне дослідження не виявило істотного зв’язку між використаною конструкційною системою та фактичним терміном служби будівлі. Продаж нерухомості, зміна потреб мешканців та зміна зонування частіше є причиною знесення будівлі. Будучи міцним матеріалом, який можна повторно використовувати та переробляти, деревина може зменшити відходи та адаптуватися до мінливих потреб.

Фото надано Leckie Studio Architecture + Design

Природна міцність і стійкість деревини

Дерево є природним міцним, легким матеріалом. Дерева можуть витримувати великі сили вітру, погоди та навіть стихійних лих. Це можливо тому, що деревина складається з довгих тонких міцних клітин. Саме унікальний витягнутий дизайн цих клітинних стінок надає деревині структурну міцність. Клітинні стінки складаються з целюлози, лігніну та геміцелюлози. Після перетворення на вироби з деревини ці клітини продовжують забезпечувати легкі, зручні структурні рішення з міцністю, порівнянною з іншими будівельними матеріалами.

Отже, незважаючи на меншу вагу, дерев’яні вироби можуть витримувати значну силу, особливо коли сили стиснення та розтягу діють паралельно волокнам деревини. Наприклад, один квадрат дугласової ялиці розміром 10 см х 10 см може витримати майже 5000 кг стиснення паралельно зерну. Будучи будівельним матеріалом, деревина добре справляється з навантаженнями, оскільки це жорсткий матеріал – наскільки сильно вона зігнеться, перш ніж зношиться або пошкодиться. Дерево краще для конструкцій, де напруга постійна та регулярна, що робить її хорошим вибором для конструкцій, які витримують високі навантаження протягом тривалого часу.

Фото: Nik West

Прогин, дренаж, висихання та довговічність дерев'яних будівель

Таких проблем, як гниття та цвіль, можна уникнути за допомогою належної деталізації дерев’яних будівель, щоб запобігти впливу води та вологи. В дерев’яних будівлях можна контролювати вологість і запобігти гниттю за допомогою чотирьох загальних стратегій: відхилення, дренаж, висихання та довговічні матеріали.

Відгин і дренаж є першими лініями захисту. Відхиляючі пристрої (такі як облицювання та вікна) перехоплюють сніг, дощ та інші джерела вологи на зовнішній частині будівлі та відводять її від критичних місць. Дренаж забезпечує якнайшвидше видалення будь-якого проникнення води на зовнішню частину конструкції, як-от дренажна порожнина, інтегрована в стіни протидощовик.

Сушка стосується вентиляції, повітряного потоку та повітропроникності дерев’яної будівлі. Сучасні високоефективні дерев’яні будівлі можуть досягти значної герметичності, залишаючись водопроникними. У цьому сценарії волога розсіюється назовні, мінімізуючи ризик утворення конденсату та цвілі, одночасно покращуючи теплові характеристики.

Олімпійський парк Вістлера | Фото: KK Law

Природна міцність і стійкість до гниття

Поряд із прогином, дренажем і висиханням, природна довговічність деревини є додатковою лінією захисту. Ліси Британської Колумбії пропонують природні довговічні види, включаючи західний червоний кедр, жовтий кедр і ялицю Дугласа. Ці види мають різний ступінь стійкості до комах і розпаду в природному стані через високий рівень органічних хімічних речовин, які називаються екстрактивними речовинами. Екстрактивні речовини — це хімічні речовини, що зустрічаються в природі, які відкладаються в серцевині деревини певних порід дерев, коли вони перетворюють заболонь на серцевину. Такі види добре підходять для зовнішнього використання, наприклад, для облицювання сайдингом, настилом, огорожами, дахами та віконними рамами — іноді навіть використовуються у виробництві човнів і морських цілях через їхню природну довговічність.

Дерев’яні конструкції забезпечують тривалий термін експлуатації, а використання ретельної деталізації часто усуває потребу в хімічній обробці. У деяких випадках, коли деревина піддається впливу та постійно контактує з водою (наприклад, зовнішня дошка або сайдинг), або використовується в регіонах, схильних до комах, що свердлять деревину, можуть знадобитися додаткові заходи. Це може включати використання консервантів і обробки під високим тиском для забезпечення подальшої стійкості до гниття. Дизайнери все частіше звертаються до інноваційних дизайнерських рішень і більш природних методів обробки деревини, які зменшують або запобігають використанню хімічних консервантів.

Павільйон чотирьох господарів перших націй | Фото: KK Law