Дерев'яні конструкції побудовані для довговічності

Дерев'яні будівлі стоять століттями

Міцна та довговічна деревина – це стійкий матеріал, який служить десятиліттями, навіть століттями. Однак досі існують хибні уявлення, що будівлі з таких матеріалів, як бетон або сталь, служать довше, ніж будівлі з дерева. Як і з будь-яким конструкційним матеріалом, головне – це ефективний дизайн.

Стародавні дерев'яні будівлі досі стоять, зокрема японські храми VIII століття, норвезькі дерев'яні церкви XI століття та численні середньовічні стовпово-балкові споруди Англії та Європи. Окрім свого культурного значення, ці старі дерев'яні будівлі збереглися завдяки своєму ретельному проектуванню, будівництву та обслуговуванню.

Дерев'яна церква в Ломі, Норвегія | Фото: Арвід Хойдаль

Що старе, те знову нове

За належного проектування та обслуговування дерев'яні конструкції забезпечують тривалу та корисну службу. І хоча довговічність є важливим фактором, часто саме інші фактори, такі як здатність до гнучкості та адаптації до нового використання, визначають термін служби будівлі. Фактично, одне дослідження не виявило суттєвого зв'язку між використаною конструктивною системою та фактичним терміном служби будівлі. Продаж нерухомості, зміна потреб мешканців та перепланування частіше є причиною знесення будівлі. Як міцний, багаторазовий та перероблюваний матеріал, деревина може зменшити кількість відходів та адаптуватися до змінних потреб.

Фото надано Leckie Studio Architecture + Design

Природна міцність і стійкість деревини

Деревина – це природно міцний та легкий матеріал. Дерева можуть витримувати великі навантаження, спричинені вітром, погодою та навіть стихійними лихами. Це можливо завдяки тому, що деревина складається з довгих, тонких міцних клітин. Саме унікальна видовжена конструкція цих клітинних стінок надає деревині її структурної міцності. Клітинні стінки виготовляються з целюлози, лігніну та геміцелюлози. При перетворенні на дерев'яні вироби ці клітини продовжують забезпечувати легкі, гнучкі структурні рішення з міцністю, порівнянною з іншими будівельними матеріалами.

Отже, незважаючи на свою легшу вагу, дерев'яні вироби можуть витримувати значні навантаження, особливо коли сили стиску та розтягу діють паралельно до волокон деревини. Наприклад, один брус дугласії розміром 10 см x 10 см може витримувати майже 5000 кг при стиску паралельно до волокон деревини. Як будівельний матеріал, деревина добре витримує навантаження, оскільки це жорсткий матеріал — наскільки він згинається до зносу або руйнування. Деревина краще підходить для конструкцій, де навантаження є постійним і регулярним, що робить її гарним вибором для конструкцій, які витримують високі навантаження протягом тривалого часу.

Фото: Нік Вест

Прогин, дренаж, висихання та довговічність дерев'яних будівель

Таких проблем, як гниття та цвіль, можна уникнути, належним чином обробивши дерев'яні будівлі, щоб запобігти впливу води та вологи. Вологість можна контролювати та запобігти гниттю в дерев'яних будівлях, використовуючи чотири поширені стратегії: відведення води, дренаж, сушіння та використання міцних матеріалів.

Відведення та водовідведення – це перші лінії захисту. Відвідні пристрої (такі як облицювання та віконні комірки) перехоплюють сніг, дощ та інші джерела вологи на зовнішній стороні будівлі та відводять її від критичних ділянок. Дренаж забезпечує якомога швидше видалення будь-якої проникнення води назовні конструкції, наприклад, дренажна порожнина, вбудована в стіни з водовідштовхувальним екраном.

Сушіння пов'язане з вентиляцією, потоком повітря та повітропроникністю дерев'яної будівлі. Сучасні високоефективні дерев'яні будівлі можуть досягти значної герметичності, залишаючись при цьому проникними. У цьому випадку волога розсіюється назовні, мінімізуючи ризик конденсації та утворення цвілі, одночасно покращуючи теплові характеристики.

Олімпійський парк Вістлер | Фото: KK Law

Природна міцність та стійкість до гниття

Поряд із прогином, дренажем та висиханням, природна довговічність деревини є додатковою лінією захисту. Ліси Британської Колумбії пропонують природно довговічні види, включаючи західний червоний кедр, жовтий кедр та дугласію. Ці види мають різний ступінь стійкості до комах та гниття у своєму природному стані через високий рівень органічних хімічних речовин, які називаються екстрактивними речовинами. Екстрактивні речовини – це природні хімічні речовини, що відкладаються в ядровій деревині певних видів дерев, коли вони перетворюють заболонь на ядрову деревину. Такі породи добре підходять для зовнішнього використання, такого як сайдинг, тераси, огорожі, дахи та віконні рами, а іноді навіть використовуються у виробництві човнів та морському застосуванні завдяки своїй природній довговічності.

Дерев'яні конструкції забезпечують довговічність, а ретельна обробка деталей часто усуває необхідність хімічної обробки. У деяких випадках, коли деревина піддається впливу води та постійно контактує з нею, наприклад, зовнішня обшивка терасами чи сайдингом, або використовується в регіонах, схильних до появи комах-дереворізів, можуть знадобитися додаткові заходи. Це може включати використання консервантів та обробку високим тиском для забезпечення додаткової стійкості до гниття. Все частіше дизайнери звертаються до інноваційних дизайнерських рішень та більш натуральних методів обробки деревини, які зменшують або уникають використання хімічних консервантів.

Чотири павільйони корінних народів | Фото: KK Law