https://frosthead.com

Подвинься, Сталь: Завтрашние высотки - это «плискраперы»

Люди изготавливали укрытия из хорошего старого надежного дерева с тех пор, как наши предки решили проблему вырубки деревьев. Во всем, от простых хижин, сделанных из веток, до широких павильонов с большими бревнами, установленных в столбах, древесина всегда была заметна.

Связанный контент

  • Пять способов хранения избыточного углерода в вашем доме, буквально

В Европе есть свидетельства деревянных конструкций, по крайней мере, с 4000 г. до н.э., и мы, вероятно, строили их задолго до этого, учитывая, что древесина, как правило, плохо выдерживает после тысячелетия погребения. И те, что все еще стоят сегодня, не просто лачуги: Швейцария претендует на Вифлеемский дом с 1287 года нашей эры; знаменитая деревянная церковь Урнес в Норвегии была построена около 1130 года нашей эры; и пра-пра-прародитель всех них высотой 122 фута - это японская пагода Хорю-дзи, построенная в 607 году нашей эры.

Но дерево можно строить только так высоко, чтобы по мере роста городов строители стали использовать новые материалы. Современный горизонт во многих городах - это почти исключительно блестящее стекло и полированный камень, поддерживаемый сталью и бетоном.

Тем не менее, сейчас дерево возвращается по-новому.

Одним из важных преимуществ, который, как надеются архитекторы и инженеры, сделают большие здания легче, дешевле в строительстве и более экологичным, является материал, называемый кросс-ламинированной древесиной или CLT.

«Я здесь уже почти 30 лет, и за это время было всего несколько вещей, которые вызвали немного шума и интереса. Это один из таких пунктов », - сказал Дэвид Кречманн, инженер-исследователь из Лаборатории лесных товаров (FPL) Лесной службы США в Мэдисоне, штат Висконсин.« Это подпитывает сообщество производителей древесной продукции, и многие люди хотят видеть его успех ».

Используемая в Европе в течение почти 20 лет, CLT и другие так называемые массовые лесоматериалы были ключевыми элементами дизайна таких проектов, как Puukuokka в Финляндии, восьмиэтажное жилое здание; и 14-этажное норвежское Treet, самое высокое в мире здание из бруса. Когда это будет завершено, 18-этажное здание Brock Commons из Университета Британской Колумбии станет самым высоким сооружением CLT. И 18 этажей отнюдь не предел: шведские архитекторы предложили 34-этажное деревянное здание под названием «Trätoppen» для центра Стокгольма, а исследователи и архитекторы из Кембриджа спроектировали 80-этажного гиганта на миллион квадратных футов в Барбикан в Лондоне преимущественно из дерева. При высоте 984 фута, это будет 18-е самое высокое здание в мире, прямо перед Центром Четырех Мировых Торговлей в Нью-Йорке.

Самые высокие предложения, вероятно, находятся на расстоянии лет от реальности, но многие другие уже подталкивают лес в этом направлении: вверх.

В строительстве Albina Yard используются деревянные элементы конструкции - стены, опоры и полы. В строительстве Albina Yard используются деревянные элементы конструкции - стены, опоры и полы. (Предоставлено LEVER Architecture)

CLT отличается в основном от уже имеющихся на рынке клееных или прибитых изделий тем, что он сделан из досок, которые уложены и склеены в чередующихся, а не параллельных слоях. Панели могут быть очень большими и очень толстыми: один из двух производителей CLT в США способен производить панели CLT длиной 98 футов, шириной 18 футов и толщиной 19 дюймов.

Его преимущества многочисленны. Такая же прочная, как любая старая древесина, и почти такая же прочная, как сталь, она может быть изготовлена ​​из остатков лесопилки и из нового материала. Панели можно использовать как полы или стены. При использовании меньшего количества бетонных или стальных несущих конструкций или при отсутствии таковых общий вес здания, изготовленного из дерева, намного меньше, что требует гораздо меньшего количества бетонного основания. И точно так же, как на бумажных фабриках выращивают быстрорастущие виды, которые можно собирать, пока они еще относительно малы, при изготовлении панелей из CLT не требуются деревья с внушительным обхватом.

Существует также идея, что при использовании большего количества древесины в строительстве и меньшего количества материалов, производящих углерод, таких как бетон и сталь, сами здания становятся не углеродными, а поглотителями углерода. А при фрезеровке панелей в соответствии с точными спецификациями на заводе и доставке их готовыми к монтажу конструкции могут расти намного быстрее: для девятиэтажного здания Stadthaus в Лондоне, построенного в 2009 году, потребовалось на 23 недели меньше, чем для строительства аналогичного бетонного здания.

«CLT - это, в некотором смысле, очень масштабная версия кабинета ИКЕА; мы готовим и проектируем систему с точностью до миллиметра и соединяем ее вместе со стальными элементами », - сказал Томас Робинсон, ведущий архитектор LEVER Architecture в Портленде, и один из двух победителей первого конкурса на строительство здания из дерева. 2015. Проект его фирмы, получивший название Framework, будет завершен в 12 историй.

Другой победитель, 475 West 18th от архитектурной фирмы SHoP, - это 10-этажное жилое здание, которое будет построено рядом с парком Хай Лайн в нью-йоркском районе Челси.

Так что, если это так здорово, то почему города не вырастают из массивных деревянных зданий, как плодородный сад? Частично, потому что законы о строительстве еще не догнали, и частично, потому что это не известное количество.

«Это что-то новое для рынка США, так что с ним мало кто знаком», - сказал Дэвид Барбер, инженер по пожарной безопасности и директор австралийской фирмы Arup. «Чиновники не касались этого и не видели его в процессе строительства, поэтому существует значительный барьер. Очень трудно что-то одобрить, когда ты никогда этого не видел ».

Наряду с необходимостью укрытия идет требование о том, чтобы жилища людей были безопасными, и люди, которые пишут коды, хотят знать, как любой новый материал, в том числе CLT, выдерживает пожар, воду, землетрясения, погоду, деградацию или любые другие апокалиптическая сила, которая может разрушить здание. А тестирование новых материалов может спешно увеличить расходы.

«У нас есть система, которую мы создали с течением времени, и для того, чтобы иметь некоторые инновационные продукты, вы должны найти кого-то, кто, в основном, высовывает свои шеи, чтобы это произошло», - сказал Крешманн. «Есть места, которые знакомы с древесиной, такие как Тихоокеанский северо-запад, поэтому они, как правило, гораздо более дружелюбны к инновационному использованию продуктов. Это немного сложнее в местах, где есть более крутая кривая обучения ».

Огонь - это большой вопрос, и это правильно, учитывая, что древесина - это не только строительный материал, но и топливо. Практически у каждого великого города в истории также был один или несколько «великих огней» - Константинополь, Рим, Лондон, Нью-Йорк.

Следовательно, испытание на огнестойкость является обширным, строгим и, следовательно, дорогостоящим, оно обходится от сотен тысяч до миллионов долларов, даже несмотря на то, что пиломатериалы толщиной с CLT медленно воспламеняются, особенно когда они покрыты гипсокартоном или гипсокартоном.

«Это не то же самое, что собирать много маленьких зубочисток», - сказал Кречманн. «Эти большие массивные панели требуют много энергии для сжигания».

На самом деле, CLT действительно дают одно потенциальное преимущество, когда речь идет о пожаре: когда они заключены в деревянные конструкции, как спроектировано здание Robinson's Framework, сталь и другие крепежные элементы с меньшей вероятностью размягчаются и выходят из строя в случае пожара.

Сейсмические характеристики - еще одна проблема, которая в настоящее время находится под следствием. Партнер Kreschmann по FPL, Дуг Раммер, участвует в нескольких проектах, финансируемых Национальным научным фондом, чтобы лучше понять, как здания с CLT в качестве основного элемента проектирования могут быть лучше спроектированы для того, чтобы выдерживать землетрясения, и как они будут работать в различных условиях.

И вот еще один аспект, о котором большинство людей, вероятно, мало думают: ветер. Понимание того, как по-настоящему высокие высотные здания CLT, 40 этажей и более, ведут себя, когда они вторгаются в порывистое открытое небо, - это еще один вопрос, над которым индустрия стремится ответить.

Исследователи лаборатории лесных товаров установили беспроводной датчик влажности на панели CLT, чтобы отслеживать содержание влаги с течением времени. Исследователи лаборатории лесных товаров установили беспроводной датчик влажности на панели CLT, чтобы отслеживать содержание влаги с течением времени. (Предоставлено Стивом Шмидингом, Лаборатория лесных товаров USFS)

Со своей стороны, Робинсон надеется, что районы по всей стране с обильными, но недостаточно используемыми лесами смогут создать новые рыночные возможности, используя свои местные природные ресурсы. Кроме того, отказ от доставки на большие расстояния и транспортных расходов может сократить бюджет проекта.

«Мой интерес к древесине возник из-за того, что я живу на северо-западе Тихого океана и изучаю материалы, которые легко доступны и имеются в большом количестве в регионе», - сказал Робинсон. «Мы были заинтересованы в том, чтобы думать о наших строительных материалах так же, как повара думают об ингредиентах и ​​приспосабливают то, что мы делаем к ингредиенту. Особенно, если это отличный ингредиент.

Так что на данный момент, поскольку CLT постепенно получают все более широкое признание, Kreschmann и Rammer сказали, что они считают, что они будут в основном использоваться в зданиях с несколько более низкими отметками, в районе от 12 до 14 этажей. Когда CLT используются в более высоких зданиях, это будет еще один материал наряду с бетоном и сталью.

«Мы рассматриваем его как прекрасный, сложный материал, и все, что позволяет более широко использовать возобновляемый ресурс для улучшения жизни населения, - это хорошо», - сказал Крещманн. «CLT предлагает возможность сделать действительно инновационные и замечательные вещи, и мы хотим, чтобы CLT была еще одной стрелой в колчане, которую вы можете выстрелить в проблему».

Подвинься, Сталь: Завтрашние высотки - это «плискраперы»