Artikel terbaru oleh Archi.ru mengenai rumah kayu 8 tingkat arkitek Gert Wingord di Stockholm (9 tingkat, jika anda mengira loteng) menimbulkan reaksi meriah dari pembaca kami. Kami memutuskan untuk mengembangkan topik ini dan membincangkan bangunan yang terbuat dari kayu dengan lapan tingkat tinggi dan tinggi - mengenai bagaimana ia dibina, dan mengenai sama ada kayu dapat bersaing dengan konkrit bertetulang.
Teknologi
Bangunan kayu bertingkat didirikan dengan menggunakan teknologi kayu berlapis silang atau X-lam - dari panel silang bersaiz besar (panel CLT), yang melakukan semua kerja tiang, balok dan kasau sistem tradisional. Kayu cemara biasanya digunakan untuk pembuatannya. Lapisan kayu kering setebal 10 hingga 45 mm di bawah tekanan sekurang-kurangnya 0,6 N / mm2 dilekatkan antara satu sama lain menggunakan pengikat tanpa resin fenol-formaldehid. Oleh kerana susunan serat tegak lurus, anisotropi kayu diratakan, kesan pengeringan dikurangkan hingga hampir minimum dan daya galas meningkat dengan ketara. Selalunya, panel digunakan setebal 3 hingga 7 lapisan.
Di tempat yang sama, dalam produksi, dari elemen yang dihasilkan sesuai dengan gambar yang dikembangkan dengan teliti, panel dipotong bersama dengan semua bukaan yang diperlukan, dalam beberapa kes bahkan dengan saluran untuk pendawaian dan komunikasi elektrik. Dimensi maksimum mungkin ialah 16,5 mx 2,95 mx 0,5 m, tetapi biasanya ukurannya berkurang: batasan ukuran memaksakan keperluan pengangkutan.
Kemudian semua panel ditandakan dan dihantar ke tapak pembinaan bersama dengan gambarajah pemasangan terperinci. Ini adalah salah satu tahap terpanjang, kerana seringkali bahan kayu bersaiz besar bergerak tidak hanya dari satu negara ke darat yang lain, tetapi juga menyeberangi lautan: misalnya, untuk bangunan kediaman di Melbourne, struktur pendukungnya dibuat di Austria.
Di tapak pembinaan, yang tinggal hanyalah mengumpulkan semua elemen mengikut urutan yang betul - dan ini adalah tugas yang agak sukar, para jurutera mengakui: kebanyakan kesilapan dilakukan semasa pemasangan. Tetapi jika ia dapat dielakkan, prosesnya lebih mudah dan cepat daripada dengan pembinaan bangunan tinggi konkrit bertetulang. Empat pembangun dan kren mengumpulkan bangunan kayu 8-10 tingkat dalam 9-10 minggu, bekerja beberapa hari seminggu. Keruntuhan kerja ini dikaitkan dengan penyediaan panel bertahap: jika seluruh set dibawa sekaligus, hangar terpisah akan diperlukan untuk menyimpan bahan binaan. Hasilnya, ternyata kira-kira 3 hari bekerja di setiap tingkat - begini bagaimana pembinaan bangunan di Murray Grove di London berjalan. Sebagai tambahan kepada kepantasan, pembinaan bangunan kayu bertingkat dibezakan oleh kebersihan tapak pembinaan dan keheningan relatif proses pemasangan.
Beban terbesar dalam struktur timbul pada sendi antara panel dinding dan pada titik penyangga ke dinding siling. Panel dihubungkan antara satu sama lain menggunakan pin, plat keluli dan serangkaian skru silang silang, kadang-kadang panjangnya 550 mm.
Salah satu kelebihan yang tidak dapat dipertikaikan dari struktur moden yang terbuat dari panel CLT adalah cahaya perbandingannya dengan daya galas yang tinggi: berat yang rendah memudahkan pengangkutan, mengurangkan beban pada asas dan mempercepat proses pemasangan. Dengan mengambil kira masa yang dihabiskan untuk pengeluaran dan masa pemasangan langsung di lokasi, semuanya bersama-sama keluar sekitar dua kali lebih cepat dengan pembinaan sistem tradisional.
Panel terpaku mempunyai kualiti akustik yang tinggi: mereka mempunyai ketumpatan yang jauh lebih tinggi daripada kayu padu, dan toleransi untuk pemasangan di tapak pembinaan tidak melebihi +/- 5 mm, sedangkan pada konkrit bertetulang mereka 10 mm. Pemasangan yang ketat ini meningkatkan kedap udara, mengurangkan kehilangan haba dan memudahkan penyatuan unsur struktur.
Antara lain, pengeluar dan arkitek menekankan keramahan persekitaran teknologi ini. Kayu adalah sumber semula jadi yang diperbaharui lebih cepat daripada yang dimakan. Pokok menyerap karbon dioksida, dan semasa hayat pokok, ia terkumpul (penyekat) sehingga tanaman mula membusuk, terurai atau terbakar: kemudian CO2 dilepaskan kembali ke dalam tanah dan ke atmosfera. Oleh itu, jika pokok sihat dengan karbon terkumpul di dalamnya digunakan dalam pembinaan, pengembalian dioksida ke alam sekitar tidak akan berlaku. Satu meter padu kayu akan menyimpan satu tan CO2, dan pokok baru akan tumbuh menggantikan pokok yang ditebang. Pada akhir hayatnya, bangunan kayu sangat mudah dibongkar dan dikitar semula, digunakan semula atau bahkan menjadi sumber tenaga mereka sendiri, misalnya, sebagai bahan bakar fosil. Menggantikan kayu untuk sebilangan besar keluli atau konkrit bertetulang yang kini digunakan dalam pembinaan - bahan yang sangat bertenaga dalam pengeluaran - boleh menyebabkan pengurangan pelepasan CO yang ketara2.
Kalis api
Ramai orang mempersoalkan keselamatan kebakaran bangunan kayu bertingkat. Sudah tentu, kayu terbakar, tetapi keluli tidak, tetapi tahap mudah terbakar bukanlah penunjuk ketahanan api. Kayu mempunyai kekonduksian terma yang rendah dan dapat mengekalkan integriti struktur untuk jangka masa panjang. Sangat sukar untuk membakar kayu balok, balok atau panel kayu tebal, tetapi jika terbakar, api akan terbakar dengan sangat perlahan dan mengikut corak yang dapat diramalkan.
Apabila kayu memanaskan sekitar 280 ° C, lapisan hangus terbentuk di permukaannya, yang membara dan melindungi inti, menyukarkan aliran oksigen ke dalam, yang melambatkan proses pembakaran. Pembakar kayu pepejal dengan kelajuan sekitar 0,5-0,8 mm per minit: misalnya, lapisan luar 30-50 mm akan terbakar dari rasuk 200 mm dalam 60 minit. Bahaya keruntuhan berlaku pada sekitar 500 ° C, kerana pada suhu ini lapisan karbon pelindung menjadi panas dan menyala. Had ketahanan api - jangka masa di mana struktur kayu mengekalkan daya tahan bebannya - bergantung pada ukuran keratan rentas dan dimensinya: semakin besar dimensinya, semakin sukar untuk menyala dan semakin perlahan proses pembakaran adalah.
Pada suhu yang sama, keluli yang tidak mudah terbakar, tetapi pengalir panas meleleh, berubah arah ke arah yang berbeza, dan pada sekitar 450-500 ° C, ia kehilangan daya galasnya. Struktur keluli yang tidak dirawat oleh perlindungan kebakaran runtuh dalam masa 15 minit selepas api dimulakan, dan mustahil untuk mengira dengan tepat di mana keruntuhan akan berlaku. Oleh itu, kelebihan utama pembinaan kayu sekiranya berlaku kebakaran adalah peningkatan ketahanan api dan kebolehlakuan tingkah laku.
Mengapa penting? Sekiranya api marak dan tidak mungkin untuk meneutralkan sumbernya, perlu membawa orang keluar dari bangunan: agar evakuasi berjaya, perlu diketahui dengan tepat berapa lama struktur itu akan mengekalkan integriti dan di mana ia akan runtuh. Semasa membakar struktur kayu, masa ini dikira dan tempat runtuhnya dapat diramalkan. Di samping itu, kayu bakar menghasilkan asap dalam jumlah sederhana yang jarang beracun. Sifat semula jadi ini, ditambah dengan teknologi tahan api moden, menunjukkan hasil yang baik.
Untuk mengelakkan kebakaran, strukturnya dirawat di kilang dengan bahan tahan api, dan untuk meneutralkan sumbernya, sistem peringatan dan sistem penyiram dipasang.
Rumah kayu paling tinggi
8 tingkat: Bridport House, London
Bridport Pl London
Arkitek Karakusevic Carson
Semasa memilih jenis rangka sokongan, arkitek dipandu oleh kriteria berat struktur: paip saliran abad ke-19 berjalan di bawah tapak pembinaan, yang harus dipelihara. Bangunan konkrit bertetulang tradisional akan sangat berat, jadi panel berlapis silang dipilih.
Bridport House menggantikan rumah lama 5 tingkat 50-an. Terdapat 41 pangsapuri di bangunan, penghuni tingkat pertama mempunyai akses sendiri ke jalan dan beranda, dan penghuni 33 pangsapuri yang tersisa memiliki balkoni yang luas. Bahagian depannya dilapisi batu bata, dan balkoni yang menonjol ditutup dengan kepingan tembaga. Rangka struktur bangunan, yang terbuat dari panel berlapis silang, dipasang dalam 12 minggu.
9 tingkat: Stadthaus
24 Murray Grove London
Arkitek Waugh Thistleton
24 Murray Grove di London mempunyai sembilan tingkat 29 pangsapuri dari dua jenis: unit komersial milik penyewa dan unit sewaan Metropolitan Housing Trust. Blok sosial menempati empat tingkat pertama, blok komersial menempati lima tingkat terakhir, dan blok-blok ini sepenuhnya terpisah antara satu sama lain.
Peralihan dari satu blok ke blok lain dicerminkan dalam lukisan fasad: di tingkat 4, panel kelabu digantikan dengan yang putih. Bahagian depannya dilapisi dengan 5000 panel (1200 mm x 230 mm), 70% daripadanya adalah sisa kitar semula dari industri pembuatan kayu. Lukisan mereka menyerupai permainan cahaya dan bayangan yang dibuat pada siang hari di fasad bangunan dan pokok-pokok di sekitarnya.
Walaupun teknologi pembinaan dari panel terpaku lebih mahal daripada konkrit bertetulang tradisional, ia dapat menjimatkan di tapak pembinaan. Sebagai contoh, memerlukan masa sekitar 72 minggu untuk mendirikan struktur serupa yang diperbuat daripada konkrit bertetulang, sementara bangunan ini siap pada tahun 49. Dalam kes ini, struktur pendukung itu sendiri dipasang oleh empat pembangun dalam 27 hari bekerja, bekerja 9 minggu, 3 setiap hari. Juga, tidak perlu menggunakan kren menara yang mahal: mereka berjaya dengan mengangkat dan perancah bergerak untuk kerja-kerja pada pelapisan fasad.
Anda boleh membaca lebih lanjut mengenai perancangan ruang dan komponen persekitaran projek.
di sini.
9 tingkat: Via Cenni, Milan
Rossiprodi Associati s.r.l.
Buat pertama kalinya, struktur bertingkat tinggi yang terbuat dari panel berlapis silang digunakan di rantau gempa: di pinggir Milan, kebarangkalian gempa bumi tidak terlalu tinggi, tetapi masih ada, dan teknologi X-Lam memenuhi semua keperluan pembinaan di kawasan tersebut.
Kompleks kediaman dengan keluasan 17,000 m2 terdiri daripada empat menara 9 tingkat yang dihubungkan oleh stylobate 2 tingkat. Kompleks ini mempunyai 124 pangsapuri yang berukuran dari 2 hingga 4 bilik (dari 50 hingga 100 m2). Menara berukuran 13.6 x 19.1 m dan ketinggian 27.95 m adalah jenis yang sama, tetapi tidak sama: penampilan individu dibentuk oleh corak balkoni.
Ketebalan struktur dinding menurun sebanyak 20 mm setiap dua atau tiga tingkat: pada yang pertama ialah 200 mm, pada yang kesembilan - 120 mm. Lantai - 200 dan 230 mm (7 lapisan). Jarak kurang dari 5,8 m ditutup dengan panel 5 lapisan 200 mm, dan jarak kurang dari 6,7 m ditutup dengan panel 230 mm 7 lapisan. Panel digabungkan menggunakan skru penyambung khas sepanjang 200 hingga 550 mm.
Kawasan di mana bangunan itu terletak adalah rangkaian rumah pertanian tradisional Itali di satu sisi, dan kompleks bangunan pentadbiran, perniagaan, perindustrian dan komersial bandar di sisi lain. Idea projek ini adalah untuk menggabungkan dua jenis pembangunan ini dan mewujudkan ruang sempadan - peralihan dari tipologi bandar ke luar bandar. Oleh kerana kehadiran di rumah pangsapuri dari pelbagai jenis (dari 65 m2 hingga 125 m2) dan ruang awam untuk pelbagai tujuan, arkitek ingin mewujudkan persekitaran yang sesuai untuk kemunculan komuniti setempat dan mewujudkan pusat tarikan untuk seluruh kawasan.
10 tingkat: Forté, Melbourne
807 Bourke Street, Pelabuhan Victoria
Pemaju - Lend Lease
Dengan ketinggian 32,17 m, Forté dianggap sebagai bangunan kayu tertinggi di dunia: ia mempunyai 10 tingkat, didirikan hanya dalam 11 bulan, dan memerlukan 38 hari bekerja untuk memasang struktur sokongan kayu. Rumah ini mempunyai 23 pangsapuri: 7 satu bilik (59 m2), 14 dua bilik (80 m2) dan 2 penthouse dua bilik (102 m2).
Asas dan lantai pertama terbuat dari konkrit bertetulang: selain memindahkan beban ke tanah, ia melindungi bahagian kayu yang terlalu banyak dari masalah khas wilayah ini - serangan anai-anai. Semua elemen lain diperbuat daripada panel berlapis silang - dari dinding dan siling hingga poros lif dan tangga. Dinding - panel 128 mm 5-lapis dengan plaster tahan api 13 mm di kedua-dua belah pihak. Lantai - panel 146 mm dengan lapisan plaster tahan api 16 mm. Had ketahanan api struktur ini adalah 90 minit. Dinding luar, dekat dengan tapak bersebelahan sejauh 6 meter, ditebal untuk perlindungan tambahan dari kebakaran ke arah ini. Pengancing logam panel ke dinding disembunyikan oleh lapisan. Lif dan tangga dibuat dalam dinding berganda: menurut perhitungan para pereka, sekiranya bahagian bangunan runtuh, mereka akan dapat mengekalkan integriti dan daya tahan mereka.
Fasad dihadapkan dengan panel aluminium, balkoni, yang merupakan lanjutan dari panel lantai, ditutup dengan membran kalis air poliuretana, dan kemudian dengan jubin di sepanjang lapisan. Panel CLT kayu dibiarkan terbuka hanya di siling loggias dan di satu dinding di bahagian dalam setiap apartmen.
Di loggias ada tempat untuk kebun mini, dan pemendakan dikumpulkan dan digunakan untuk keperluan teknikal, termasuk dalam sistem penyiram.
14 tingkat: Treet, Bergen
Damsgårdsveien 99
ARTEC Arkitekter / Ingeniører
Pembinaan sedang dijalankan di bandar Bergen Norway
Rumah kayu setinggi 49 meter - tertinggi di dunia hari ini. Separuh daripada 62 pangsapuri masa depan telah terjual, dan pada bulan Oktober 2015, penyewa harus menetap di 14 tingkatnya.
Semua beban menegak dibawa oleh rangka kayu menegak gluelam (tiang dengan bahagian 495 x 495 mm dan 405 x 650 mm, pendakap - 406 x 405 mm), dan tangga, poros tangga dan angkat, dinding dan siling didirikan dari panel CLT. Tempoh tahan api sistem galas utama (kekuda) adalah 90 minit, dari sekunder (panel CLT) - 60 minit.
Salah satu objektif utama projek ini adalah untuk mencari jalan untuk menolak struktur kayu ringan terhadap angin kencang di pinggir bandar. Untuk menambah jisim ke bangunan, untuk meningkatkan ketegaran dengan menghubungkan kekuda satu sama lain, dan untuk mengurangkan amplitud berayun, tiga papak konkrit ditambahkan sebagai papak - pada tingkat lantai kelima dan kesepuluh dan sebagai bumbung. Oleh itu, pesongan mendatar maksimum kekuda di bahagian atas bangunan adalah 71 mm, iaitu 1/634 dari ketinggian bangunan: ini memenuhi standard Norway 1/500.
Cuaca berangin dan basah tidak hanya mempengaruhi penyelesaian konstruktif, tetapi juga penampilan rumah: fasad utara dan selatan berkaca, fasad barat dan timur dihadapkan dengan panel logam.
Kemungkinan masa depan
Kos pembinaan yang diperbuat daripada panel CLT masih tinggi. Ini terutama disebabkan oleh jumlah pemain yang terhad di pasaran: hanya terdapat 2-3 syarikat pengeluar besar di dunia, dan sebahagian besar kos jatuh pada pengangkutan bahan dari Austria - pembekal utama - di seluruh dunia. Ironinya, di samping kos kewangan, ini "memberikan" pelepasan CO2 yang ketara - yang dengan begitu rajin dielakkan dengan mengubah kayu menjadi bahan binaan.
Tetapi penyokong teknologi CLT tidak putus asa: mereka yakin bahawa masa depan adalah milik bangunan pencakar langit kayu. Dengan menggabungkan teras konkrit bertetulang dengan sistem sokongan sekunder kayu, atau, sebaliknya, tiang kayu dan balok dengan siling monolitik, bangunan 25-30 atau bahkan 40 lantai dapat didirikan. Banyak pengiraan kejuruteraan dibuat, kemungkinan pembinaan bangunan jenis ini hanya dalam seminggu terbukti, karya ilmiah dipersembahkan kepada orang ramai dan kemungkinan penyelesaian seni bina untuk bangunan tinggi kayu sedang dikembangkan.
Arkitek Kanada, Michael Green, salah satu penyokong idea pembinaan kayu tinggi yang paling terkenal, berharap Vancouver asalnya akan menjadi pemimpin dalam jumlah tingkat tinggi kayu, dan era konkrit bertetulang akan berakhir selepas abad ke-20: "Saya tidak pernah melihat orang memasuki salah satu bangunan saya, mereka memeluk tiang besi atau konkrit, tetapi mereka melakukannya dengan kayu!"
