Các công trình bằng gỗ được xây dựng để sử dụng lâu dài.
Từ những công trình bằng gỗ hàng nghìn năm tuổi đã trường tồn qua thử thách của thời gian đến những tòa tháp gỗ cao chót vót hiện đại ngày càng vươn cao, các công trình bằng gỗ đều rất chắc chắn và bền bỉ.
Các công trình bằng gỗ có thể tồn tại hàng thế kỷ.
Gỗ là vật liệu bền chắc, có khả năng chịu lực tốt, có thể sử dụng hàng chục, thậm chí hàng thế kỷ. Tuy nhiên, vẫn còn những quan niệm sai lầm rằng các công trình xây dựng bằng vật liệu như bê tông hoặc thép sẽ bền hơn các công trình xây dựng bằng gỗ. Cũng như bất kỳ vật liệu xây dựng nào khác, thiết kế hiệu quả mới là yếu tố quan trọng nhất.
Những công trình kiến trúc gỗ cổ xưa vẫn còn tồn tại đến ngày nay, bao gồm các ngôi chùa Nhật Bản từ thế kỷ thứ 8, các nhà thờ cột gỗ Na Uy từ thế kỷ 11, và nhiều công trình kiến trúc cột và dầm thời trung cổ ở Anh và châu Âu. Bên cạnh ý nghĩa văn hóa, những công trình gỗ cổ này trường tồn bởi vì chúng được thiết kế, xây dựng và bảo trì tốt.
Nhà thờ gỗ Lom, Na Uy | Ảnh: Arvid Høidahl
Cái cũ lại trở thành cái mới.
Với thiết kế và bảo trì đúng cách, các công trình bằng gỗ có thể sử dụng lâu dài và hiệu quả. Và trong khi độ bền là một yếu tố quan trọng cần xem xét, thì thường các yếu tố khác, chẳng hạn như khả năng uốn cong và thích ứng với các mục đích sử dụng mới, mới quyết định tuổi thọ của một tòa nhà. Trên thực tế, một nghiên cứu đã không tìm thấy mối liên hệ đáng kể nào giữa hệ thống kết cấu được sử dụng và tuổi thọ thực tế của tòa nhà. Việc mua bán bất động sản, thay đổi nhu cầu của người sử dụng và quy hoạch lại khu vực thường là lý do khiến một tòa nhà bị phá dỡ. Là một vật liệu bền, có thể tái sử dụng và tái chế, gỗ có thể giảm thiểu chất thải và thích ứng với những nhu cầu thay đổi.
Ảnh do Leckie Studio Architecture + Design cung cấp.
Tại sao cây cối lại đứng thẳng mà không bị đổ?
Cây gỗ cứng cáp đến nỗi sức gió mạnh, trong hầu hết các trường hợp, không thể làm gãy thân và cành. Sức mạnh tự nhiên này là kết quả của các đặc tính vốn có của gỗ. Gỗ đủ dẻo để không bị vỡ vụn, đủ cứng để không bị gãy, và đủ nhẹ để không bị oằn xuống dưới trọng lượng của chính nó. Như một nhà khoa học đã viết, “không có vật liệu nhân tạo nào có thể làm được tất cả những điều này: nhựa không đủ cứng; gạch quá yếu; thủy tinh quá giòn; thép quá nặng. Xét về trọng lượng, gỗ có lẽ có các đặc tính kỹ thuật tốt nhất trong tất cả các vật liệu, vì vậy không có gì đáng ngạc nhiên khi chúng ta vẫn sử dụng nhiều gỗ hơn bất kỳ vật liệu nào khác để xây dựng các công trình của mình.”
Độ bền và tính ổn định tự nhiên của gỗ
Gỗ là một vật liệu tự nhiên chắc chắn và nhẹ. Cây cối có thể chịu được những lực tác động mạnh từ gió, thời tiết và thậm chí cả thiên tai. Điều này có thể xảy ra vì gỗ được cấu tạo từ các tế bào dài, mỏng và chắc khỏe. Chính thiết kế kéo dài độc đáo của các vách tế bào này đã tạo nên sức chịu lực cho gỗ. Vách tế bào được cấu tạo từ cellulose, lignin và hemicellulose. Khi được chuyển hóa thành các sản phẩm gỗ, các tế bào này vẫn tiếp tục cung cấp các giải pháp kết cấu nhẹ, linh hoạt với độ bền tương đương với các vật liệu xây dựng khác.
Do đó, mặc dù trọng lượng nhẹ hơn, các sản phẩm gỗ có thể chịu được lực đáng kể—đặc biệt là khi lực nén và lực kéo tác dụng song song với thớ gỗ. Ví dụ, một tấm gỗ thông Douglas-fir hình vuông, kích thước 10 cm x 10 cm, có thể chịu được lực nén gần 5.000 kg song song với thớ gỗ. Là một vật liệu xây dựng, gỗ hoạt động tốt dưới tác động của ứng suất vì nó là một vật liệu cứng—khả năng chịu uốn cong trước khi bị mòn hoặc hư hỏng. Gỗ thích hợp hơn cho các công trình có ứng suất không đổi và đều đặn, do đó là lựa chọn tốt cho các công trình chịu tải trọng cao trong thời gian dài.
Nguồn ảnh: Nik West
Gỗ công nghiệp là một lựa chọn tốt cho các ứng dụng ngoài trời.
Đã hơn một thập kỷ trôi qua, phần gỗ lộ thiên tại Ga Trung tâm Thị trấn Brentwood trông gần như mới. Để đảm bảo độ bền và vẻ ngoài tuyệt vời, nhóm thiết kế chỉ sử dụng gỗ sấy khô hoặc gỗ kỹ thuật và thiết kế cấu trúc nhà ga theo cách giúp gỗ chống chịu được thời tiết thông qua khả năng giảm chấn và thoát nước.
Độ võng, thoát nước, làm khô và độ bền của các công trình bằng gỗ
Các vấn đề như mục nát và nấm mốc có thể tránh được bằng cách thiết kế chi tiết đúng cách các công trình bằng gỗ để ngăn ngừa tiếp xúc với nước và sự tích tụ hơi ẩm. Có thể kiểm soát độ ẩm và ngăn ngừa mục nát trong các công trình bằng gỗ bằng bốn chiến lược phổ biến: làm lệch hướng, thoát nước, làm khô và sử dụng vật liệu bền chắc.
Hệ thống chắn nước và thoát nước là tuyến phòng thủ đầu tiên. Các thiết bị chắn nước (như lớp phủ và lớp chống thấm cửa sổ) ngăn chặn tuyết, mưa và các nguồn ẩm khác ở bên ngoài tòa nhà và chuyển hướng chúng ra khỏi các khu vực quan trọng. Hệ thống thoát nước đảm bảo bất kỳ sự xâm nhập nào của nước đều được loại bỏ ra bên ngoài công trình càng nhanh càng tốt, chẳng hạn như khoang thoát nước được tích hợp vào tường chắn mưa.
Quá trình làm khô liên quan đến việc thông gió, luồng không khí và khả năng thoát hơi của một công trình bằng gỗ. Các công trình bằng gỗ hiệu suất cao hiện nay có thể đạt được độ kín khí đáng kể trong khi vẫn duy trì được khả năng thấm khí. Trong trường hợp này, hơi ẩm được khuếch tán ra bên ngoài, giảm thiểu nguy cơ ngưng tụ và nấm mốc phát triển, đồng thời nâng cao hiệu suất cách nhiệt.
Công viên Olympic Whistler | Nguồn ảnh: KK Law
Tại sao gỗ lại là lựa chọn tốt cho môi trường ẩm ướt?
Với thiết kế phù hợp, nhiều sản phẩm và loại gỗ có khả năng chịu được độ ẩm cao và nhiều hóa chất cũng như điều kiện bất lợi ảnh hưởng đến các vật liệu khác, chẳng hạn như muối ăn mòn, axit loãng, khí công nghiệp và không khí biển. Nhờ khả năng chống chịu với các yếu tố này, gỗ thường rất phù hợp cho các công trình có độ ẩm cao, chẳng hạn như các cơ sở nuôi trồng thủy sản. Gỗ có tính hút ẩm – nghĩa là nó sẽ liên tục trao đổi độ ẩm với không khí xung quanh – giúp kiểm soát độ ẩm và cân bằng độ ẩm trong nhà. Các công trình bằng gỗ trong môi trường ẩm ướt, chẳng hạn như các cơ sở nuôi trồng thủy sản, sẽ chống lại sự co ngót hoặc cong vênh do độ ẩm.
Độ bền tự nhiên và khả năng chống mục nát
Cùng với khả năng chống biến dạng, thoát nước và làm khô, độ bền tự nhiên của gỗ là một lớp bảo vệ bổ sung. Rừng ở British Columbia cung cấp các loài cây có độ bền tự nhiên cao, bao gồm tuyết tùng đỏ phương Tây, tuyết tùng vàng và thông Douglas. Các loài cây này có khả năng chống côn trùng và mục nát ở các mức độ khác nhau trong điều kiện tự nhiên, nhờ hàm lượng cao các chất hữu cơ gọi là chất chiết xuất. Chất chiết xuất là các chất hóa học tự nhiên được lắng đọng trong lõi gỗ của một số loài cây khi chúng chuyển đổi gỗ dác thành gỗ lõi. Những loài cây này rất phù hợp cho các ứng dụng ngoài trời như ốp tường, lát sàn, hàng rào, mái nhà và khung cửa sổ – đôi khi thậm chí còn được sử dụng trong đóng thuyền và các ứng dụng hàng hải do độ bền tự nhiên của chúng.
Các công trình bằng gỗ có độ bền cao và việc sử dụng các chi tiết được thiết kế tỉ mỉ thường giúp loại bỏ nhu cầu xử lý bằng hóa chất. Trong một số trường hợp, khi gỗ tiếp xúc trực tiếp với nước – chẳng hạn như sàn hoặc ván ốp tường ngoài trời – hoặc được sử dụng ở những vùng dễ bị côn trùng đục khoét gỗ, cần có thêm các biện pháp bổ sung. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng chất bảo quản và xử lý bằng áp suất cao để tăng khả năng chống mục nát. Ngày càng nhiều nhà thiết kế đang hướng đến các giải pháp thiết kế sáng tạo và các phương pháp xử lý gỗ tự nhiên hơn nhằm giảm thiểu hoặc tránh sử dụng chất bảo quản hóa học.
Bốn gian hàng của các bộ lạc thổ dân bản địa chủ nhà | Ảnh: KK Law
Màu than chì đậm bóng bẩy mang đến vẻ đẹp và sự mạnh mẽ.
Trung tâm Thiết kế và Đổi mới Gỗ, một dự án trình diễn kiến trúc gỗ cao tầng, được ốp bằng gỗ tuyết tùng đỏ phương Tây đã qua xử lý phong hóa và cháy xém tự nhiên – một kỹ thuật bảo vệ có nguồn gốc từ Nhật Bản vào thế kỷ 18 gọi là shou sugi ban. Được ưa chuộng vì vẻ đẹp độc đáo, quy trình này tạo cho gỗ màu đen than bóng bẩy đồng thời tăng khả năng chống côn trùng, lửa và thời tiết.
Trung tâm Thiết kế và Đổi mới Gỗ | Nguồn ảnh: Brudder productions
Thời gian đăng bài: 05/04/2025
