Деревья и их производные используются строителями во всем мире на протяжении тысячелетий. Современное строительство высоких зданий из древесины, полностью или частично, предполагает растущий интерес к возможностям деревянного строительства в ранее недостижимых масштабах. Поскольку древесина является единственным важным строительным материалом, который можно вырастить, и ее использование благоприятно для окружающей среды. Но при каких условиях это действительно так?
Экологические преимущества использования древесины не так просты; хотя это натуральный продукт, большое количество энергии используется для ее сушки и переработки. Большая часть этой энергии может быть получена из биомассы самого дерева, но это требует инвестиций в растение, что не всегда возможно в отрасли, которая широко распространена среди многих мелких производителей.
И что мы должны строить из дерева? Являются ли небоскребы из древесины хорошим вариантом использования этого природного ресурса?
Строительная древесина - одной из многих товаров произрастающих в лесах, и используемых во всем мире. Она используется в зданиях больших и малых размеров, здесь мы рассматриваем древесину для строительства зданий шести и более этажей, а также биохимию и химию модификации древесины, которые могут позволить строительство гораздо более крупных зданий. В обозримом будущем общемировой объем предложения будет достаточным, и, несмотря на общемировую тенденцию к вырубанию лесов, оно, как правило, связано с расчисткой земель для сельского хозяйства, а не с заготовкой древесины.
Как использовать древесину?
Несмотря на то, что существуют безграничные возможности проектирования, а строительство основывается как на инженерной, так и на культурной практике, древесина имеет высокое соотношение прочности к весу и наиболее эффективно используется в конструкциях, в которых она несет большую часть своего собственного веса.
Во многих районах мира строительные нормы и правила превосходят инженерно-технические требования, поэтому высота здания значительно ниже уровня, который возможен в лесоматериалах. Также важен срок службы деревянных конструкций, на который в основном влияют их огнестойкость и влагочувствительность, а также возможности продления срока службы за счет модификации природных материалов и использования эффективных конструктивных элементов.
Почему следует использовать древесину?
Строительная древесина и лесотехническая продукция - одни из самых ценных материалов добываемых из деревьев. Это говорит о том, что структурное использование имеет важное значение для экономики, опирающейся на лесное хозяйство. Кроме того, после первичного использования в качестве структуры, существуют вторичные или третичные виды использования древесных строительных отходов, которые сохраняют свою ценность.
Когда следует использовать древесину?
Древесина может иметь экономические выгоды для строительства, так как современная древесина в основном подготовлена на заводе и доставляется на стройплощадку для быстрой сборки. Для древесины существуют как местные, так и глобальные рынки, поэтому каждый из них может играть важную роль в оценке стоимости крупномасштабного использования древесины. Экологические выгоды были продемонстрированы по некоторым проектам, но не всегда легко поддаются количественной оценке или обобщению.
В микромасштабе нам необходимо лучше понять, как элементы, составляющие структуру древесины, влияют на ее различные свойства в макромасштабе. В самом крупном масштабе инженерные мега-здания из древесины могут потребовать материальных свойств, которых еще не существует в природе. Объединение этих двух масштабов посредством исследований должно увеличить и без того значительный потенциал для использования растительного материала в больших масштабах в искусственной среде.
Древесина превосходит другие материалы там, где прочность (или жесткость) к весу важнее абсолютной прочности (или жесткости). Конкретные архитектурные и инженерные проекты могут максимально увеличить это соотношение, но они также предполагают, что деревянные здания могут принципиально отличаться от стальных или бетонных зданий в структурном и пространственном плане. Открытые вопросы исследования указывают на те области, которые необходимо развивать, чтобы значительно повысить жизнеспособность древесины в больших зданиях по всему миру.