معرفی متریال ساختمانی و چوبی گلولوم
راهنمای معماران : متریال گلولوم
معماران در تمام نقاط دنیا در طی سال های اخیر، گلولوم را به عنوان متریالی برای ساختمان های آینده با سبک های تک تلقی نموده اند. معماران بر این باور هستند که باید متریال گلولوم مورد توجه قرار گیرد. با توجه به این نکته که به تدریج فولاد و بتن به علت داشتن اثرات زیست محیطی، کمتر مورد استقبال قرار گرفته اند، معماری با استفاده از متریال چوب، در هر فرم و ابعادی برای معماران تبدیل به مبحث جذابی شده است.
میشل گرین با برنامه Ted مصاحبه ایی با موضوع “چرا باید آسمان خراش های چوبی بسازیم؟”داشته است. وی بر این باور است: ” ما در بدو آغاز یک انقلاب نوین در زمینه ساخت و ساز هستیم، حداقل من امیدوار هستم که این چنین باشد، زیرا در طی 100 سال گذشته و یا حتی بیشتر این نخستین شیوه نوین می باشد که برای ساخت آسمانخراش ایجاد شده است. ولی مسئله اصلی تغییر باور جامعه درباره این متریال است. و این بک چالش بسیار بزرگ می باشد. صادقانه باید بگویم که مهندسی در روند تولید و معرفی متریال گلولوم، به نوعی ساده ترین بخش محسوب می شود. ”
سیستم های گلولوم :
گلولوم : چوب لمینیت شده چسب خورده، یک چوب مهندسی شده متنوع می باشد که معمولا به علت داشتن زیبایی، استحکام و کیفیت شناخته می شود. متریال گلولوم متشکل از لایه های متعدد چوب سازه ایی است که به منظور ایجاد یک قطعه چوب حجیم تر و بزرگ تر با استفاده از چسب های مختلف به یک دیگر اتصال یافته اند. پیشرفت های تکنیک ساخت در استفاده از این متریال به شدت مقیاس ممکن استفاده از متریال چوب را برای پروژه های معماری تغییر داده اند.
معمولا گلولوم به عنوان یک متریال زیست پذیر جایگزین مناسبی برای متریال سازه ایی بتن و فولاد محسوب می شود. گلولوم نسبت به فولاد و بتن قابلیت ایجاد سازه های سبک تر از لحاظ وزنی را دارد که کم ترین کربنی را در محیط زیست تولید می نماید. هم چنین از دوام و استحکام بیشتری نیز برخوردار می باشد. با استفاده از گلولوم می توان اجزا سازه ایی مختلفی مثل: تیر های موازی، تیر های منحنی، تیر های شیب دار، تیر های شمشیری و خرپا ها را ساخت. با استفاده از این متریال هیچ گونه محدودیتی در طراحی وجود ندارد.
تخته چند لایه یا (CLT) : یکی از معروف ترین سازه های چوبی چسب خورده می باشد که شامل بسیاری از قابلیت های خوب گلولوم است. نحوه ساخت پانل های CLT به این گونه است که لایه های عمودی متوالی چوب را بر روی هم قرار می دهند و چسب می زنند. و سپس با قرار دادن این لایه ها در دستگاه های پرس هیدرولیکی یا وکیوم بزرگ، تحت فشار گذاشته می شوند و در نهایت پانل های پیوسته و یکپارچه ایجاد می شوند.
از نمونه پروژه های معماری که از CLT استفاده شده می توان به دفتر Santo CLT طراحی شده توسط جونیچی کاتو اشاره نمود که علاوه بر سازه برای طراحی داخلی نیز از CLT استفاده شده است. معمولا هر پانل از سه تا هفت لایه تشکیل شده است. البته امکان افزایش این تعداد وجود دارد. در پانل های CLT به راحتی می توان فضای بازشو های لازم برای درب ها و پنجره ها را ایجاد نمود. هم چنین در این پانل ها می توان به آسانی سوراخ کاری های لازم برای تاسیسات مکانیکی و الکتریکی را انجام داد. باید این عملیات حتما در کارخانه و قبل از حمل قطعات به محل پروژه صورت گیرد.
زیبایی متریال گلولوم :
پروفیل ها : شما می توانید با استفاده از گلولوم به طراحی هر فرمی، از فرم ساده قوس دار گرفته تا پیکربندی های دراماتیک، با شعاع های خیلی کوچک بپردازید. گلولوم منحنی شکل با خم کردن صفحات لمینیت شده قبل از آن که این صفحات با چسب به یک دیگر متصل شده، چسب بخوردند و پرداخت شوند، تولید می شود.
ابعاد : گلولوم می تواند در گستره وسیعی از ابعاد و اندازه های مختلف ساخته شود که این ویژگی یکی از بزرگ ترین مزیت های گلولوم محسوب می شود. تیر های خیلی عریض این قابلیت را دارند که با کنار هم قرار دادن لایه هایی با عرض مختلف در کنار یک دیگر ساخته شوند و به منظور ایجاد هم پوشانی میان لایه ها، هر لایه در جهت مخالف قرار می گیرد.
بنا بر اظهارات بنیاد سازه های چوبی Structural Timber Association و StructureCraft، محدودیت امکانات ساخت و شرایط حمل، تنها محدودیت طول پانل های گلولوم محسوب می شود. از لحاظ تئوری، پانل های گلولوم، قبلیت پوشش هر دهانه ایی با هر طولی را دارند و در حال حاضر با استفاده از سازه های گلولومی بام هایی ساخته شده اند که بیش از 100000 مترمربع مساحت داشته اند.
درجه بندی چوب :
استاندارد ANSI A190.1 – که استاندارد APA برای محصولات چوبی است، برای ساخت و گواهی چوب های لمینت شده چسب خورده سازه ایی الزامات مشخصی را تعیین نموده است. این استاندارد ها از لحاظ ظاهری برای محصولات گلولومی در چهار درجه بندی زیر مقرر شده است:
- ممتاز
- صنعتی
- معماری
- سازه ایی
معمولا در بخش هایی که مخفی خواهند بود از گلولوم های صنعتی و سازه ایی استفاده می شود. و بر عکس در قسمت هایی از ساختمان که در معرض دید عموم قرار دارند، مورد استفاده قرار نمی گیرند. توصیه می شود از گلولوم معماری به عنوان متریالی برای نما و یا مولفه های اکسپوز بنا استفاده شود. و برای موارد سفارشی در دسترس و پر تردد نیز استفاده از گلولوم ممتاز مناسب می باشد. گلولوم ممتاز، متریالی با کیفیت بسیار بالا می باشد که دارای سطوحی کاملا صاف و یکپارچه می باشند.
کارخانه BC Passive House Factory توسط گروه معماری hemsworth architecture طراحی شده است. سازه اصلی این کارخانه از تیر و پست گلولومی ساخته شده است و دیوار های آن متشکل از پانل های چوبی CLT ساخته شده از چوب سخت می باشد. شرکت Structurlam واقع در استان بریتیش کلمبیا در کانادا سازنده تمامی متریال های به کار رفته در این کارخانه می باشد.
گونه های چوب : برای تولید گلولوم گونه های مختلفی از چوب مناسب می باشد. رایج ترین این گونه ها عبارتند از :
- SPF (صنوبر، کاج، شاه درخت)
- سرو Larch
- صنوبر داگلاسی
- سرو آلاسکایی
از چوب بلوط و شاه بلوط شیرین نیز استفاده می شود، اما جزء سخت چوب هایی هستند که در این متریال کمتر متداول هستند. استفاده از قطعات کوچک چوب برای ساخت گلولوم یکی از مزایایی مثبت این متریال محسوب می شود، قطعاتی که در غیر این صورت دور ریخته می شوند.
کارایی و عملکرد گلولوم :
عملکرد آکوستیکی : خاصیت ذاتی چوب انتقال صدا به میزان بسیار است اما نمی تواند به خوبی صدا را جذب نماید. با این حال، چوب در ترکیب با متریال های متخلخل و جاذب صدا، به خوبی می تواند مانع از انتقال صدا شود.
کاربرد : به طور معمول گلولوم در کف، بام، دیوار، دیوار برشی کاربرد دارد. استحکام در برابر بارگذاری خاصیت ذاتی این متریال است. که به علت داشتن این خاصیت برای مولفه هایی مناسب است که به شکل عمودی و افقی بارگذاری می شوند.
مرکز طراحی و خلاقیت های چوب طراحی شده توسط گروه معماری میشل گرین
ساختار این سازه ساده و خشک است که در آن از سیستم ترکیبی پانل های کف CLT، ستون و تیر های گلولومی و دیوار های حجیم چوبی استفاده شده است.
زمان ساخت : پروژه هایی که با استفاده از گلولوم ساخته می شوند نسبت به پروژه های ساخته شده با فولاد و بتن، در مدت زمان کمتری به اتمام می رسند. زیرا تمامی متریال ها در حالت خشک و پیش ساخته از کارخانه به محل سایت انتقال داده می شود. به این معنا که استفاده از این متریال موجب می شود تا هزینه های کمتری برای انبار کردن صرف شود و قطعات در زمان لازم به محل پروژه منتقل می شوند. که در محیط های پر تراکم شهری عامل مهم و تعیین کننده ایی محسوب می شود. به طور متوسط، به لحاظ زمانی استفاده از متریال گلولوم در مقایسه با بتن قالب ریزی شده درجا، سه برابر سریع تر انجام می شود.
مقاومت در برابر آتش :
در حالی که تحقیقات وسیعی بر روی سازه های چوبی در رابطه با میزان مقاومت در برابر آتش صورت گرفته است. ولی آزمایش های متعدد و مکرر ثابت نموده است که گلولوم در برابر آتش از مقاومت خوبی برخوردار می باشد. Wooderra در رابطه با مقاومت گلولوم در برابر آتش این گونه اظهار داشته است: “پس از 30 بار قرار گرفتن گلولوم در معرض آتش، فقط سه چهارم اینچ از گلولوم تخریب شد، در حالی که یک سازه فولادی در شرایط مشابه به طور کامل از بین می رود.”
بر طبق اظهارات بیان شده توسط Popular Science : “فولاد زمانی که در معرض حرارت قرار می گیرد دچار پیچش، خم شدن و ذوب شدن می شود. از سویی، سطح رویی چوب در برابر آتش نیم سوز می شود اما شعله آتش به داخل و هسته آن نفوذ نمی کند. به همین علت پس از خاموش کردن آتش تیر چوبی کماکان ایستا باقی می ماند.
حتما ببینید : 9 پروژه معماری با متریال فیبر سیمان
نمودار زیر اثرات زیست محیطی چوب، فولاد و بتن را نشان می دهد.
پایداری :
میشل گرین در گفتگویی با برنامه Ted با موضوع “چرا باید آسمان خراش های چوبی بسازیم؟” اظهار داشته است: 3 درصد گاز های گلخانه ایی که انسان تولید می کند از فولاد تشکیل می شود. میزان بتن 5 درصد است و در مجموع سالانه به واسطه این دو متریال، 8 درصد گاز های گلخانه ایی تولید می شوند. در حالی که چوب تنها متریالی می باشد که تولید و رشد آن تنها به نور خورشید وابسته است. و معماران می توانند برای ساخت و ساز از آن استفاده نمایند.
گلولوم به عنوان یک متریال ساخت و ساز شامل 2 اثر زیست محیطی می باشد :
- گلولوم در زمان تولید، کربن تولید شده را کاهش می دهد.
- از زمان ساخت ساختمان تا هنگام استفاده از ساختمان دی اکسید کربن را جذب می نماید.
مجله Sustainable Forestry در سال 2014 مطالعاتی را منتشر نمود که بر اساس آن، با استفاده از ساخت و ساز با متریال چوب به جای فولاد و بتن حدود 31 درصد کربن دی اکسیدی که در جهان تولید می شود، کاهش می یابد. هم چنین سازه چوبی قابلیت جذب دی اکسید کربن دارد و در مدت زمان عمر خود به عنوان منبع جذب دی اکسید کربن عمل می کند. به خصوص در زمان استفاده از این متریال برای ساخت و ساز، یک متر مکعب چوب قابلیت جذب یک تن کربن دی اکسید را دارد.
ویژگی های حرارتی : گلولوم شامل ویژگی های حرارتی قابل توجهی می باشد. گلولوم می تواند مانع ایجاد پل حرارتی شود و یک پوسته کارامد برای بنا را ایجاد نماید. همزمان با گلولوم نیز می توان از متریال های ایزولاسیون دیگر ی استفاده نمود. معمولا این کار در مراحل پس از تولید سازه گلولومی، انجام می گیرد.
نمونه های موردی ساخته شده با متریال چوب گلولوم :
کلوپ Nine Bridges Country طراحی شده توسط شیگروبان که گلولوم آن توسط شرکت Blumer-Lehmann تولید شده است.
منبع : architizer
ترجمه : از تحریریه معمارآپ
دیدگاه ها