ساختمان های اسکلت چوبی: راه حل های پایدار برای ساخت و ساز مدرن

ساختمان های اسکلت چوبی یک راه حل ساخت و ساز پایدار ثابت شده هستند

ساخت اسکلت چوبی یکی از موثرترین روش ها برای کاهش ردپای محیطی محیط ساخته شده است. یک خانه معمولی با اسکلت چوبی تقریباً 20 تن دی اکسید کربن را در مواد ساختاری خود ذخیره می کند. ، به طور مؤثر کربنی را که در غیر این صورت به غلظت گازهای گلخانه ای اتمسفر کمک می کند، مسدود می کند. در مقایسه با سازه های فولادی یا بتنی با اندازه های مشابه، ساختمان های اسکلت چوبی می توانند انتشار کربن را کاهش دهند. 20% تا 50% بر اساس مطالعات ارزیابی چرخه حیات از موسسه مواد پایدار آتنا. این باعث می شود که قاب چوبی نه تنها یک روش ساخت و ساز، بلکه یک استراتژی آب و هوایی است که مستقیماً در طراحی ساختمان تعبیه شده است.

فراتر از ذخیره‌سازی کربن، ساختمان‌های با اسکلت چوبی جدول زمانی ساخت‌وساز سریع‌تر، انرژی کمتر و تجدیدپذیری را ارائه می‌دهند که بتن و فولاد به سادگی نمی‌توانند با آن مطابقت کنند.

ترسیب کربن و مزایای انرژی تجسم یافته

درختان در طول چرخه رشد خود دی اکسید کربن را جذب می کنند و این کربن حتی پس از برداشت و آسیاب در الیاف چوب ذخیره می شود. هنگامی که در ساخت و ساز استفاده می شود، این بدان معناست که ساختمان های چوبی به عنوان مخازن طولانی مدت کربن به جای منابع انتشار عمل می کنند.

مقایسه انرژی تجسم یافته در بین مواد ساختاری

تولید یک متر مکعب الوار چوب نرم اره شده تقریباً نیاز دارد 460 مگاژول انرژی تجسم یافته در مقایسه با حدود 1700 مگاژول برای بتن و بیش از 20000 مگاژول برای فولاد سازه ای با ظرفیت باربری معادل. این شکاف ناشی از گرمای شدید و فرآیندهای شیمیایی مورد نیاز برای تولید بتن و فولاد، در مقابل پردازش مکانیکی نسبتا کم انرژی چوب است.

این داده‌ها نشان می‌دهد که چرا طراحان ساختمان به طور فزاینده‌ای به قاب‌بندی چوبی روی می‌آورند، زمانی که اهداف کربنی تجسم یافته بخشی از الزامات انطباق با محیط‌زیست پروژه هستند.

سرعت ساخت و ساز و کارایی هزینه

پایداری تنها در مورد مواد نیست - بلکه به کارایی منابع در طول فرآیند ساخت و ساز نیز مربوط می شود. ساختمان های اسکلت چوبی معمولاً در خارج از محل پیش ساخته می شوند یا به سرعت در محل مونتاژ می شوند، که باعث کاهش ضایعات، ساعات کار و مصرف انرژی مرتبط با برنامه های طولانی مدت ساخت و ساز می شود.

زمان ساخت سریعتر اتلاف منابع را کاهش می دهد

یک خانه تک‌خانواری استاندارد چوبی را می‌توان در عرض ۴ تا ۶ هفته از نظر ساختاری محصور کرد. ، در مقایسه با 3 تا 4 ماه برای بنایی معادل یا ساخت اسکلت فلزی. جدول‌های زمانی کوتاه‌تر مستقیماً به مصرف سوخت کمتر تجهیزات، انتشار کمتر در محل کار و کاهش فساد مواد ناشی از قرار گرفتن در معرض آب و هوای طولانی منجر می‌شود.

کاهش هزینه های کلی پروژه

طبق گفته انجمن ملی سازندگان خانه، قاب چوبی معمولاً هزینه دارد 10 تا 15 درصد کمتر نسبت به ساخت اسکلت فلزی قابل مقایسه برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری سبک، عمدتاً به دلیل در دسترس بودن مواد، سهولت اصلاح در محل، و کمترین نیاز به نیروی کار تخصصی.

رسیدگی به نگرانی های ایمنی در برابر آتش و دوام سازه

یک تصور غلط رایج این است که ساختمان‌های اسکلت چوبی ذاتاً ایمنی کمتری نسبت به سازه‌های فولادی یا بتنی دارند. مهندسی مدرن و انطباق کد به طور قابل ملاحظه ای این شکاف را برطرف کرده است.

عملکرد آتش از طریق تشکیل لایه Char

چوب های سنگین و اعضای چوب مهندسی شده به طور قابل پیش بینی می سوزند و یک لایه زغال سنگ محافظ تشکیل می دهند که هسته ساختاری داخلی را عایق می کند. آزمایش شورای چوب آمریکا این را نشان می دهد تیرهای لمینت شده با چسب بزرگ می توانند یکپارچگی ساختاری را برای 60 تا 90 دقیقه در معرض آتش حفظ کنند. ، اغلب عملکرد بهتری از فولاد محافظت نشده دارد که پس از رسیدن به دمای بحرانی در حدود 550 درجه سانتیگراد، به سرعت استحکام خود را از دست می دهد.

مقاومت لرزه ای

ساختمان‌های چوبی سبک و انعطاف‌پذیر هستند و به آنها اجازه می‌دهد انرژی لرزه‌ای را به طور موثرتری نسبت به سازه‌های بنایی صلب جذب کنند. مطالعات پس از زلزله در کالیفرنیا و ژاپن به طور مداوم نشان می دهد نرخ فروپاشی کمتر برای ساختمان های مسکونی با اسکلت چوبی که به درستی مهندسی شده اند در مقایسه با سازه های بنایی غیر مسلح در طول رویدادهای لرزه ای متوسط.

سیستم های صدور گواهینامه از منبع یابی چوب پایدار حمایت می کنند

پایداری ساخت اسکلت چوبی به شدت به شیوه های جنگلداری مسئولانه بستگی دارد. چندین چارچوب صدور گواهینامه کمک می کند تا اطمینان حاصل شود که الوار مورد استفاده در ساخت و ساز از منابع مدیریت شده و تجدیدپذیر تامین می شود.

• شورای نظارت بر جنگل (FSC): گواهی مدیریت مسئول جنگل با الزامات سخت برداشت و کاشت مجدد.
• ابتکار جنگلداری پایدار (SFI): بر حفاظت از تنوع زیستی و سلامت طولانی مدت جنگل در سراسر آمریکای شمالی تمرکز دارد.
• برنامه برای تایید گواهینامه جنگل (PEFC): بزرگترین سیستم صدور گواهینامه جنگل در جهان که به طور گسترده در اروپا و آسیا استفاده می شود.

مشخص کردن چوب تایید شده به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا امتیازهایی را نسبت به سیستم های رتبه بندی ساختمان های سبز مانند LEED و BREEAM کسب کنند و ارتباط بین ساخت و ساز اسکلت چوبی و اعتبار رسمی پایداری را تقویت کنند.

کاربردهای عملی در ساخت و سازهای چند طبقه مدرن

پیشرفت در محصولات چوبی مهندسی شده، ساخت اسکلت چوبی را بسیار فراتر از خانه های تک خانواده گسترش داده است. الوار متقاطع (CLT) و سیستم های چوب انبوه اکنون از ساخت و سازهای متوسط ​​و حتی بلند پشتیبانی می کنند.

پروژه های انبوه چوب قابل توجه

1. Mjøstårnet در نروژ، یک برج چوبی انبوه 18 طبقه که به عنوان یکی از بلندترین ساختمان های چوبی در جهان شناخته می شود.
2. صعود MKE در میلواکی، ایالات متحده، یک برج مسکونی چوبی انبوه 25 طبقه که دوام ساختاری را در مقیاس نشان می دهد.
3. خانه براک کامانز تالوود در ونکوور، یک اقامتگاه دانشجویی 18 طبقه که با استفاده از چارچوب هیبریدی چوب، فولاد و بتن تکمیل شده است.

این پروژه‌ها نشان می‌دهند که سیستم‌های اسکلت چوبی و انبوه چوب دیگر به ساختمان‌های کم‌مرتبه محدود نمی‌شوند و می‌توانند الزامات ساختاری، آتش‌سوزی و دوام توسعه شهری متراکم را برآورده کنند و در عین حال کربن تجسم‌شده را به میزان قابل‌توجهی نسبت به جایگزین‌های فولادی یا بتنی حفظ کنند.

نکات کلیدی برای توسعه دهندگان و معماران

برای تیم های پروژه که سیستم های ساختاری را ارزیابی می کنند، ساخت اسکلت چوبی ترکیبی نادر از عملکرد محیطی، کارایی هزینه و انعطاف پذیری طراحی را ارائه می دهد. کاهش کربن تجسم‌یافته، زمان‌بندی ساخت سریع‌تر، و عملکرد قوی آتش‌سوزی و لرزه‌ای در مجموع قاب های چوبی را به عنوان یک انتخاب پیش فرض عملی برای ساخت و سازهای مسکونی و به طور فزاینده ای برای ساخت و سازهای تجاری قرار می دهند. از آنجایی که سیستم های صدور گواهینامه و محصولات چوبی مهندسی شده به بلوغ خود ادامه می دهند، ساختمان های اسکلت چوبی قرار است نقش مهم تری در دستیابی به اهداف جهانی کاهش کربن در بخش ساخت و ساز ایفا کنند.