Ihmiset ovat rakentaneet turvakoteja hyvästä, luotettavasta puusta lähtien siitä, kun esi-isämme ovat ratkaisseet puiden hakkuun ongelman. Kaikissa yksinkertaisista oksista tehdyissä mökeissä laajoihin paviljonkeihin, joissa on suuret puut, jotka on asetettu reikiin, puu on aina ollut esillä näkyvästi.
Asiaan liittyvä sisältö
- Viisi tapaa, jolla voit tallentaa ylimääräistä hiiltä kotonaan, kirjaimellisesti
Euroopassa on todisteita puurakenteista ainakin 4000 eKr., Ja rakensimme luultavasti hyvissä ajoin ennenkin, koska puu ei yleensä kestä hyvin vuosituhansia kestäneen hautaamisen jälkeen. Ja ne, jotka edelleen seisovat, eivät ole pelkkiä kyyneleitä: Sveitsi vaatii Betlehemin taloa vuodesta 1287 jKr; kuuluisa Norjan Urnes-kirkko rakennettiin noin vuonna 1130 jKr; ja niiden kaikkien iso-iso-iso, joka seisoo 122 metrin korkeudessa, on Japanin Horyu-ji-pagodi, rakennettu vuonna 607 jKr.
Mutta puu pystyy rakentamaan vain niin korkealle, joten kaupunkien kasvaessa rakentajat alkoivat käyttää uusia materiaaleja. Monien kaupunkien moderni taivaanranta on melkein yksinomaan kiiltävä lasi ja kiillotettu kivi, jota tukee teräs ja betoni.
Puu tekee kuitenkin paluun uudella tavalla.
Yksi iso siunaus - jonka arkkitehdit ja insinöörit toivovat tekevän suurista rakennuksista kevyempiä, halvempaa rakentaa ja ympäristöystävällisempiä - on ristikerroksinen puulaji eli CLT.
”Olen ollut täällä jo lähes 30 vuotta, ja tuona aikana on ollut vain muutamia kohteita, jotka ovat herättäneet vähän hämmästystä ja kiinnostusta. Tämä on yksi niistä esineistä ", sanoi David Kretschmann, Yhdysvaltain metsähallinnon metsätuotteiden laboratorion (FPL) tutkimusinsinööri Madisonissa, Wis". "Puutuoteyhteisö on virranlähde ja monet ihmiset haluavat sen menestyvän."
Euroopassa jo lähes 20 vuoden ajan käytössä CLT ja muut niin kutsutut massatuotteet ovat olleet keskeisiä elementtejä projekteissa, kuten Suomen kahdeksan kerroksinen Puukuokka; ja Norjan Treet, 14 kerroksessa, maailman nykyisin korkein puurakennus. Valmistuttuaan Britannian Columbian yliopiston Brock Commonsin 18-kerroksisessa rakennuksessa pidetään korkeimman CLT-rakennuksen ennätystä. Ja 18 tarinaa ei ole mitenkään raja: ruotsalaiset arkkitehdit ovat ehdottaneet Tukholman keskustaan 34-kerroksista puurakennetta, nimeltään “Trätoppen”, ja Cambridgen tutkijat ja arkkitehdit ovat suunnitelleet 80 tarinan, miljoonan neliöjalkaisen jättiläisen osoitteessa Lontoon barbikaani, pääosin puusta. 984 metrin korkeudessa se luokitellaan maailman 18. korkeimmaksi rakennukseksi, juuri edellä New York Cityssä sijaitsevaa Four World Trade Centeriä.
Korkeimmat ehdotukset ovat todennäköisesti vuosien päässä todellisuudesta, mutta monet muut ovat jo ajaneet puuta tähän suuntaan: ylöspäin.
Albina Yardin rakennuksessa käytetään puuta rakenneosina - seiniin, tukeen ja lattiaan. (Kohteliaisuus LEVER -arkkitehtuuri) CLT eroaa pääasiassa jo markkinoilla olevista, jo markkinoilla olevista liimatuista tai naulatuista tuotteista siinä mielessä, että se on valmistettu levyistä, jotka on pinottu ja liimattu vuorotellen, ei yhdensuuntaisina kerroksina. Paneelit voivat olla erittäin suuria ja erittäin paksuja: yksi kahdesta Yhdysvaltain CLT-valmistajasta pystyy tuottamaan 98 jalkaa pitkiä, 18 jalkaa leveitä ja 19 tuumaa paksuja CLT-paneeleja.
Sen eduista on paljon. Se on yhtä vahva kuin mikä tahansa vanha puutavara ja lähes yhtä vahva kuin teräs. Se voidaan valmistaa jäännössahan romuista sekä uudesta materiaalista. Paneeleja voidaan käyttää lattioina tai seinäinä. Käyttämällä vähemmän betoni- tai terästukirakenteita tai ei lainkaan, puusta tehdyn rakennuksen kokonaispaino on huomattavasti pienempi ja vaatii paljon vähemmän perustusbetonia. Ja samalla tavalla paperitehtaat viljelevät nopeasti kasvavia lajeja, jotka voidaan korjata vielä suhteellisen pieninä, CLT-paneelien valmistuksessa ei vaadita tyylikkään ympäryspuun puita.
On myös ajatus, että käyttämällä enemmän puuta rakennuksessa ja vähemmän hiiltä tuottavia materiaaleja, kuten betonia ja terästä, itse rakennuksista tulee hiilinieluja kuin hiilen tuottajia. Jyrsimällä paneelit tarkkoihin vaatimuksiin tehtaalla ja toimittamalla ne valmiiksi asennettaviksi rakenteet voivat mennä paljon nopeammin: Lontoon vuonna 2009 valmistuneessa yhdeksän tarinaisessa Stadthausissa vietiin 23 viikkoa vähemmän valmistumista kuin vertailukelpoisella betonirakennuksella.
”CLT on tietyllä tavalla erittäin laaja versio IKEA-kaapista; valmistamme etukäteen ja suunnittelemme järjestelmän millimetriin ja yhdistämme sen yhdessä teräselementtien kanssa ”, kertoi Portlandin LEVER-arkkitehtuurin pääarkkitehti Thomas Robinson ja yksi kahdesta avajaisen Tall Wood Building Prize -kilpailun voittajasta Portlandissa. 2015. Hänen yrityksensa projekti, nimeltään Framework, on 12 tarinaa, kun se on valmis.
Toinen voittaja, arkkitehtitoimisto SHoP: n 475 West 18th, on 10-kerroksinen asuintalo, joka rakennetaan lähellä High Line Parkia New Yorkin Chelsean naapurustossa.
Joten jos se on niin upea, miksi kaupungit eivät itä massiivisia puurakennuksia kuin hedelmällinen puutarha? Osittain siksi, että rakennuslakeista ei ole vielä kiinni, ja osittain siksi, että se ei ole tiedossa oleva määrä.
"Se on jotain uutta Yhdysvaltain markkinoilla, joten siitä tuntuu perinpohjainen tuntemus", sanoi David Barber, palotekniikan insinööri ja pääjohtaja Australiassa toimivassa Arupin suunnittelutoimissa. ”Virkamiehet eivät ole koskeneet sitä tai nähneet sitä rakentamisessa, joten este on merkittävä. On erittäin vaikea hyväksyä jotain, kun et ole koskaan nähnyt sitä. ”
Suojelun lisäksi tarve suojaa ihmisille asumista turvallisina, ja koodeja kirjoittavat ihmiset haluavat tietää kuinka uusi materiaali, CLT mukaan lukien, kestää tulipalon, veden, maanjäristykset, sää, hajoamisen tai muun apokalyptinen voima, joka saattaa viedä rakennuksen alas. Ja uusien materiaalien testaaminen voi kerätä laskut kiireellisesti.
"Meillä on järjestelmä, jonka olemme rakentaneet ajan mittaan, ja jotta sinulla olisi innovatiivisia tuotteita, sinun on löydettävä joku, joka periaatteessa kiinnittää kaulansa ulos tehdäkseen sen", Kreschmann sanoi. ”On puuta tuntevia paikkoja, kuten Tyynenmeren luoteisosa, joten ne ovat yleensä paljon ystävällisempiä tuotteiden innovatiiviseen käyttöön. Se on hiukan vaikeampi paikoissa, joissa on jyrkempi oppimiskäyrä. ”
Tulipalo on iso kysymys, ja perustellusti, koska puu ei ole pelkästään rakennusmateriaali, vaan myös polttoaine. Lähes jokaisessa historian suurkaupungissa on myös ollut yksi tai useampia ”suuria tulipaloja” - Konstantinopol, Rooma, Lontoo, New York.
Tämän seurauksena palotestien suorittaminen on laajaa, tiukkaa ja siksi kallista, ja sen hinta on satoja tuhansia miljoonia dollareita, vaikka niin paksut kuin CLT-puutkin ovat hitaasti syttyviä, varsinkin kun ne on suojattu kipsilevyllä tai kipsilevyllä.
"Ei ole kuin laittaa paljon pieniä hammastappeja yhteen", Kretschmann sanoi. "Nämä suuret massiiviset paneelit vaativat paljon energiaa palamiseen."
Itse asiassa CLT: llä on yksi potentiaalinen etu tulipalossa: kun se on suljettu puurakenteisiin, kuten Robinsonin Framework -rakennus on suunniteltu, teräs ja muut kiinnikkeet ovat vähemmän todennäköisesti pehmeneviä ja rikkoutuvat tulipalon sattuessa.
Seisminen suorituskyky on toinen huolenaihe, jota tutkitaan parhaillaan. Kreschmannin kumppani FPL: ssä, Doug Rammer, osallistuu useisiin National Science Foundation -rahoitteisiin hankkeisiin ymmärtääksesi paremmin, kuinka CLT-rakennukset ovat rakennuksen keskeinen elementti, joka voidaan suunnitella paremmin kestämään maanjäristyksiä, ja miten ne toimivat erilaisissa olosuhteissa.
Ja tässä on toinen näkökohta, johon useimmat ihmiset todennäköisesti ajattelevat vähän: tuuli. Alan ammattilainen pyrkii vastaamaan siihen, kuinka ymmärtää kuinka korkeat, yli 40 tarinaa korkeat CLT-korotukset käyttäytyvät, kun ne tunkeutuvat gustyihin avoimiin taivaisiin.
Metsätuotteiden laboratorion tutkijat asensivat langattoman kosteusanturin CLT-paneeliin kosteuspitoisuuden seuraamiseksi ajan myötä. (Kohteliaisuus Steve Schmieding, USFS: n metsätuotteiden laboratorio) Robinson toivoo puolestaan, että alueet ympäri maata, joilla on runsaasti mutta vajaakäyttöisiä metsiä, voisivat pystyä rakentamaan uusia markkinoita mahdollisuuksia hyödyntämällä paikallisia luonnonvaroja. Lisäksi kaukoliikenteen ja kuljetuskustannusten välttäminen voi vähentää projektibudjetteja.
"Mielenkiintoni puuta kohtaan johtui siitä, että työskentelin Tyynenmeren luoteisosassa ja tarkastelin materiaaleja, jotka ovat alueella helposti saatavilla ja runsaasti", Robinson sanoi. ”Olimme kiinnostuneita ajattelemaan rakennusmateriaalejamme samalla tavalla, kun kokit ajattelevat ainesosia, ja räätälöimme mitä teemme ainesosalle. Varsinkin jos se on loistava aineosa. ”
Joten toistaiseksi, kun CLT: t saavat hitaasti laajemman hyväksynnän, Kreschmann ja Rammer sanoivat uskovansa, että niitä käytetään enimmäkseen rakennuksissa, joiden korkeus on jonkin verran alhaisempi, 12–14 kerroksen läheisyydessä. Kun CLT: tä käytetään korkeammissa rakennuksissa, se on aivan yhtä materiaalia yhdessä betonin ja teräksen kanssa.
"Näemme sen upealta, monimutkaiselta materiaalilta, ja mikä tahansa, joka mahdollistaa uusiutuvan luonnonvarojen hyödyntämisen enemmän kansalaisten elämän parantamisessa, on hyvä asia", Kreschmann sanoi. "CLT tarjoaa mahdollisuuden tehdä todella innovatiivisia ja hienoja asioita, ja haluamme nähdä CLT: n olevan vain yksi nuoli värisevässä, että voit ampua ongelmaan."
