پیشرفته ترین مصالح ساختمانی
The most advanced building materials
اگر معماران این برج ها را با استفاده از مواد دوام ناپذیر مانند فولاد و بتن بسازند یا این که از مواد جدیدی مانند این ماده استفاده کنند، در سلامت زمین تفاوت بزرگی ایجاد خواهد کرد. مهندسان بتازگی پیشرفته ترین ماده ساختمانی جهان برای شهرهای آینده را «چوب» معرفی کرده اند. چوب مانند هر محصول دیگر تجدید پذیر و غنی از کربن است زیرا دی اکسید کربن را در طول رشدش جذب کرده و حتی پس از تبدیل شدن به الوار آن را حفظ می کند و در مقایسه با فولاد یا بتن، CLT (چوب ورقه ورقه) ارزان تر و مونتاژ آن آسان تر بوده و در مقابل آتش مقاوم تر و بادوام تر است.
جمعیت شناسان پیش بینی می‌کنند نرخ جمعیت شهری کره زمین طی ۳۶ سال آینده، دو برابر شود و این موضوع تقاضا را برای ساختمان های مرتفع تر در شهرهای متراکم تر از حال حاضر، افزایش می دهد. این که معماران و شرکت های ساخت وساز، این برج‌ها را با استفاده از مواد دوام ناپذیر مانند فولاد و بتن بسازند یا این که از مواد جدیدی مانند CLT(چوب مهندسی‌شده) استفاده کنند، در سلامت زمین تفاوت بزرگی ایجاد خواهد کرد. به عبارت دیگر، آینده شهری جهان در دستان قدیمی ترین ماده ساخت و ساز یعنی چوب، قرار دارد.
زمانی که مردم نام معماری چوب را می‌شنوند، چهار چوبی را تصور می‌کنند که نوعی سیستم ساختمانی مسکونی سبک اما محکم است؛ این سبک از میله های چوب نازک ساخته و در اواسط قرن نوزدهم معرفی شد. استفاده از این چهارچوب‌ها برای شهرها ارزان و ساخت آن‌ها آسان است و به اندازه کافی برای ساخت معدود طبقات ساخت مسکونی قوی هستند، اما آن‌ها در زیر وزن بیشتر به سرعت خمیده می شوند. این موضوع اواخر قرن نوزدهم و زمانی که شهرها شروع به رشد کردند، به یک مشکل تبدیل شد. خوشبختانه در همان زمان مهندسان و معماران دریافتند چگونه از فولاد و بتن برای ساخت ساختمان های مرتفعی استفاده کنند که ارتفاع آن‌ها بیش از بلندترین چهارچوب های مزبور می رفت.
ساختمان بیمه Home که در سال ۱۸۸۵ افتتاح شده بود، نخستین ساختمانی بود که اسکلت فولادی در آن به کار رفت و پس از آن، هزاران ساختمان به همان شیوه ساخته شدند. در اواخر قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم، تعدادی از آتش سوزی های مهیب شهری منازل چوبی و بلوک های آپارتمانی را در شهرهایی مانند بالتیمور، شیکاگو و سان فرانسیسکو طعمه خود کردند. این بلایا منجر به وضع مقررات ساخت و ساز محلی شد که ارتفاع ساختمان‌های چوبی مسکونی را به پنج طبقه محدود کرد.
آسمانخراش های بزرگ قرن بیستم در سراسر شهرهای جهان تقریبا به طور کامل از بتن و فولاد ساخته شدند و مردم استفاده از چوب را به بوته فراموشی سپرده بودند. اما طی دو دهه اخیر، معماران و مهندسان دوباره در امکان استفاده از چوب به عنوان ماده ساختمانی تجدید نظر کرده اند و اواسط دهه ۱۹۹۰، دولت اتریش برنامه تحقیقاتی آکادمی- صنعتی را برای توسعه اشکال جدید و مستحکم تر چوب مهندسی شده ارائه داد تا عرضه بیش از اندازه الوار این کشور را ممکن کند.
نتیجه این اقدام ماده ای سبک وزن و بی نهایت محکم به نام CLT بود که می توان آن را پیش ساخت کرده و به صورت سفارشی برش زد. زیبایی ساده CLT در کیفیت آن است؛ چوب نرمال در یک جهت قوی است اما در جهت متقابل ضعیف عمل می کند. لایه های قائم CLT، آن را در دو جهت قوی می کنند و چون به لایه هایی از میله های کوچک تر متکی است، می‌تواند با استفاده از چوب گره دار و دارای اشکال عجیب، اتلافات را کاهش دهد.
CLT زمانی ظاهر شد که معماری وارد انقلاب فناورانه اش می شد. در گذشته، معمار نقشه های پیش نویسی را با دست می کشید و آن‌ها را برای یک مهندس می فرستاد و مهندس نیز این مدارک را به هر پرتو چوب یا صفحه فولاد تبدیل می کرد. این اجزا سپس برش داده می شدند و در مکان ساخت و ساز، قطعه به قطعه مونتاژ می شدند که این موضوع فرایندی گران، زمان بر و اغلب غیردقیق بود.
امروزه تمامی این مراحل با رایانه صورت می گیرد و معمار، ساختمانی را با استفاده از نرم افزار اتوکد سه بعدی طراحی می کند و برنامه مشخصات ماده را تولید کرده و آن ها را به روترهای رباتیک چوبی یا فولادی می فرستد. این روترها، پنل‌ها را با دقت میلی متری شکل می دهند و نتیجه، بلوک های ساختمانی است که چند کارگر می توانند آن ها را ظرف چند هفته به یکدیگر پیچ کنند.
آتش نخستین دغدغه ای است که هنگام فکرکردن به ساخت وساز با چوب به ذهن خطور می کند و این در حالی است که چوب مهندسی شده در آتش، ایمن تر از فولاد است. یک تخته ضخیم چوب در بخش بیرونی نیم سوز می شود و چوب درونی را از آسیب حفظ می کند. از سوی دیگر، فلز در برابر آتش شروع به ذوب شدن می کند. با این حال، بزرگ ترین نیروی محرکه برای استفاده از چوب آگاهی رو‌به رشد تولید کنندگان و معماران از مشارکت رشته آن ها در تغییر آب و هواست. بتن و فولاد نیازمند مقادیر عظیم انرژی برای تولید و انتقالشان هستند و در هر تن فولاد و بتن، بیش از یک تن دی اکسید کربن تولید می شود.
از سوی دیگر چوب و حتی چوب مهندسی شده مانند CLT که انرژی افزوده ای را برای برش و پرس کردن به شکل قطعات می طلبد، بسیار بیشتر از بتن و فولاد دوستدار محیط زیست هستند و به گفته Wood for Good، شرکت سازمان حامی ساخت و ساز پایدار با چوب، یک تن آجر چهار برابر میزان انرژی بیشتری را برای تولید در مقایسه با یک تن چوب نرم CLT می طلبد. این در حالی است که بتن نیازمند پنج برابر، فولاد ۲۴ برابر و آلومینیوم ۱۲۶ برابر انرژی بیشتری برای تولید است. چوب دارای عملکرد بهتری نیز هست و به طور مثال، پنج برابر بتن و ۳۵۰ برابر فولاد عایق تر است و این به معنای انرژی کمتر برای گرم کردن و خنک کردن یک ساختمان چوبی است.
