Archi.ru'nun Stockholm'deki mimar Gert Wingord'un 8 katlı ahşap eviyle ilgili (çatı katını da sayarsanız 9 katlı) son makalesi okuyucularımızdan canlı bir tepkiye neden oldu. Bu konuyu geliştirmeye ve sekiz kat ve daha yüksek ahşaptan yapılmış binalar hakkında - nasıl inşa edildikleri ve ahşabın betonarme ile rekabet edip edemeyeceği hakkında konuşmaya karar verdik.
Teknolojiler
Çok katlı ahşap binalar, geleneksel sistemin tüm sütunlarının, kirişlerinin ve kirişlerinin tüm işlerini yapan büyük boyutlu çapraz yapıştırılmış panellerden (CLT paneller) Çapraz lamine ahşap veya X-lam teknolojisi kullanılarak inşa edilir. Ladin ağacı genellikle imalatlarında kullanılır. En az 0.6 N / mm2'lik bir basınç altında 10 ila 45 mm kalınlığında kurutulmuş ahşap lameller, fenol-formaldehit reçinesi içermeyen bir bağlayıcı kullanılarak birbirine çapraz yapıştırılır. Liflerin dik dizilişi sayesinde ahşabın anizotropisi düzlenir, kuruma etkisi neredeyse minimuma indirilir ve taşıma kapasitesi önemli ölçüde artar. Çoğu zaman, paneller 3 ila 7 kat kalınlığında kullanılır.
Aynı yerde, üretimde, ortaya çıkan elemanlardan özenle geliştirilmiş çizimlere uygun olarak, gerekli tüm açıklıklar ile birlikte, bazı durumlarda elektrik tesisatı ve iletişim için kanallarla birlikte paneller kesilir. Mümkün olan maksimum boyutlar 16,5 mx 2,95 mx 0,5 m'dir, ancak genellikle uzunlukları kısalır: boyut sınırlaması nakliye ihtiyacını getirir.
Daha sonra tüm paneller işaretlenir ve detaylı bir montaj şeması ile birlikte şantiyeye taşınır. Bu, en uzun aşamalardan biridir, çünkü genellikle büyük boyutlu ahşap malzemeler yalnızca bir ülkeden diğerine değil, aynı zamanda okyanusu da geçmektedir: örneğin, Melbourne'daki bir konut binası için, destekleyici yapılar Avusturya'da yapılmıştır.
Şantiyede geriye kalan tek şey, tüm unsurları doğru sırayla bir araya getirmek - ve bu oldukça zor bir iş, mühendisler itiraf ediyor: çoğu hata montaj sırasında yapılır. Ancak önlenebilirlerse, süreç, geleneksel betonarme yüksek katlı binaların inşasından çok daha kolay ve hızlıdır. Dört inşaatçı ve bir vinç, 8-10 katlı ahşap bir binayı 9-10 haftada bir araya getirerek haftada birkaç gün çalıştı. Çalışmadaki bu molalar, aşamalı bir panel tedarikiyle ilişkilidir: tüm set aynı anda getirilirse, yapı malzemelerini depolamak için ayrı bir hangar gerekecektir. Sonuç olarak, kat başına yaklaşık 3 iş günü çıkıyor - Londra'daki Murray Grove'daki binanın inşası böyle gitti. Hıza ek olarak, çok katlı ahşap binaların inşası, şantiyenin temizliği ve kurulum sürecinin göreceli sessizliği ile ayırt edilir.
Yapıdaki en büyük yükler, duvar panelleri arasındaki birleşim noktalarında ve tavan duvarlarına bitişik noktalarda ortaya çıkar. Paneller, pimler, çelik plakalar ve bazen 550 mm uzunluğa kadar olan bir dizi çapraz çapraz vida kullanılarak birbirine bağlanır.
CLT panellerden yapılan modern yapıların tartışılmaz avantajlarından biri, yüksek taşıma kapasitesi ile karşılaştırmalı hafifliğidir: düşük ağırlık, taşımayı kolaylaştırır, temel üzerindeki yükü azaltır ve kurulum sürecini hızlandırır. Hem üretime harcanan zamanı hem de sahada doğrudan montaj süresini hesaba katarak, her şey birlikte geleneksel sistemlerin yapımına göre yaklaşık iki kat daha hızlı çıkar.
Yapıştırılmış paneller yüksek akustik özelliklere sahiptir: masif ahşaptan önemli ölçüde daha yüksek bir yoğunluğa sahiptirler ve şantiyeye uyum için toleranslar +/- 5 mm'yi geçmezken, betonarme ise 10 mm'dir. Bu sıkı geçme, hava sızdırmazlığını artırır, ısı kaybını azaltır ve yapısal elemanların birleştirilmesini kolaylaştırır.
Diğer şeylerin yanı sıra, üreticiler ve mimarlar bu teknolojinin çevre dostu olduğunu vurguluyor. Odun tüketilenden daha hızlı yenilenen doğal bir kaynaktır. Ağaçlar karbondioksiti emer ve ağacın ömrü boyunca bitki çürümeye, parçalanmaya veya yanmaya başlayana kadar birikir (sekesterler): daha sonra CO2 toprağa ve atmosfere geri salınır. Böylelikle inşaatta içinde karbon birikmesi olan sağlıklı bir ağaç kullanılırsa dioksitin çevreye dönüşü gerçekleşmeyecektir. Bir metreküp odun bir ton CO2ve kesilen ağacın yerine yeni bir ağaç büyüyecek. Yaşamlarının sonunda, ahşap binaların sökülmesi ve geri dönüştürülmesi çok kolaydır, yeniden kullanılabilir ve hatta fosil yakıt olarak kendileri bir enerji kaynağı haline gelirler. Halihazırda inşaatta kullanılan çelik veya betonarme hacminin bir kısmının yerine ahşabın kullanılması - üretimde çok enerji yoğun malzemeler - CO emisyonlarında önemli düşüşlere yol açabilir.2.
Yangına dayanıklılık
Birçok kişi çok katlı ahşap binaların yangın güvenliğini sorguluyor. Elbette odun yanar, ancak çelik yanmaz, ancak yanıcılık derecesi yangına dayanıklılığın bir göstergesi değildir. Ahşap, düşük ısı iletkenliğine sahiptir ve yapının bütünlüğünü uzun süre koruyabilir. Bir kütüğü, kirişi veya kalın bir ahşap paneli ateşe vermek çok zordur, ancak tutuşursa çok yavaş ve öngörülebilir bir şekilde yanar.
Odun yaklaşık 280 ° C'den ısındığında, yüzeyinde kömürleşmiş bir tabaka oluşur, bu da çekirdeği yakar ve yalıtır, içerideki oksijen akışını zorlaştırarak yanma sürecini yavaşlatır. Dakikada yaklaşık 0,5–0,8 mm hızda masif ahşap için yananlar: örneğin, dış katmanın 30-50 mm'si, 200 mm'lik bir kirişten 60 dakikada yanacaktır. Çökme tehlikesi yaklaşık 500 ° C'de ortaya çıkar, çünkü bu sıcaklıkta koruyucu karbon tabaka ısınır ve tutuşur. Yangına dayanıklılık sınırı - bir ahşap yapının yük taşıma kapasitesini koruduğu süre - enine kesitinin boyutuna ve boyutlarına bağlıdır: boyutlar ne kadar büyükse tutuşması o kadar zor ve o kadar yavaş yanma sürecidir.
Aynı sıcaklıklarda yanmaz, ancak ısı ileten çelik erir, farklı yönlerde deforme olur ve yaklaşık 450-500 ° C'de taşıma kapasitesini kaybeder. Yangından korunma uygulanmayan çelik yapı, yangının başlamasından sonra 15 dakika içinde çöker ve çökmenin tam olarak nerede olacağını hesaplamak imkansızdır. Bu nedenle, yangın durumunda ahşap yapının temel avantajı, yangına karşı direnci arttırması ve davranışın öngörülebilirliğidir.
Neden önemlidir? Bir yangın çıktıysa ve kaynağını etkisiz hale getirmek mümkün değilse, insanları binadan çıkarmak gerekir: tahliyenin başarılı olması için yapının bütünlüğünü ne kadar süre koruyacağını ve nerede çökeceğini tam olarak bilmek gerekir.. Ahşap yapılar yakılırken bu süre hesaplanır ve çökme yeri tahmin edilebilir. Ek olarak, odun yakmak, nadiren zehirli olan orta miktarda duman üretir. Modern refrakter teknolojilerle birleştiğinde bu doğal özellikler iyi sonuçlar verir.
Yangını önlemek için yapılar fabrikada yangın geciktiricilerle işlenir ve kaynağı etkisiz hale getirmek için uyarı sistemleri ve sprinkler sistemleri kurulur.
En yüksek ahşap evler
8 kat: Bridport House, Londra
Bridport Pl Londra
Karakusevic Carson Mimarlar
Destek çerçevesinin tipini seçerken, mimarlar yapının ağırlığı için kriterlere göre yönlendirildi: inşaat sahasının altında korunması gereken 19. yüzyıldan kalma bir drenaj borusu. Geleneksel bir betonarme bina kabul edilemez derecede ağır olacaktır, bu nedenle çapraz lamine paneller seçilmiştir.
Bridport House, 1950'lerin 5 katlı eski evinin yerini aldı. Binada 41 daire var, birinci kat sakinlerinin sokağa ve verandalara kendi erişimi var ve kalan 33 dairenin sakinleri geniş balkonlara sahip. Cephe tuğlalarla, çıkıntılı balkonlar ise bakır levhalarla kaplanmıştır. Binanın çapraz lamine panellerden oluşan yapısal çerçevesi 12 haftada bir araya getirildi.
9 kat: Stadthaus
24 Murray Grove Londra
Waugh Thistleton Architects
Londra'daki 24 Murray Grove, iki farklı tipte 29 dairenin dokuz katına sahiptir: kiracıya ait ticari birimler ve Metropolitan Housing Trust'ın kiralanan birimleri. Sosyal blok ilk dört katı, ticari blok son beş katı kaplar ve bu bloklar birbirinden tamamen izole edilmiştir.
Bir bloktan diğerine geçiş cephelerin çizimine yansır: 4. kat seviyesinde gri paneller beyaz olanlarla değiştirilir. Cephe,% 70'i ağaç işleme endüstrisinden geri dönüştürülmüş atık olan 5000 panel (1200 mm x 230 mm) ile kaplanmıştır. Çizimleri, çevredeki binaların ve ağaçların cephelerinde gün içinde yaratılan ışık ve gölge oyununu andırıyor.
Yapıştırılmış panellerden inşaat teknolojisinin geleneksel betonarme betondan daha pahalı olmasına rağmen, şantiyede tasarruf etmeye yardımcı olur. Örneğin, betonarme benzer bir yapının inşa edilmesi yaklaşık 72 hafta alırken, bu bina 49'da tamamlandı. Bu durumda, destekleyici yapının kendisi dört inşaatçı tarafından 27 iş günü içinde 9 hafta çalışarak monte edildi, 3 her gün. Ayrıca, pahalı bir kule vinci kullanmaya gerek yoktu: Cephe kaplamasındaki çalışma için mobil kaldırma ve iskele ile yönetiliyorlardı.
Mekansal planlama ve projenin çevresel bileşeni hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.
İşte.
9 kat: Via Cenni, Milano
Rossiprodi Associati s.r.l.
Depreme yatkın bir bölgede ilk kez çapraz lamine panellerden yapılmış yüksek bir yapı kullanılıyor: Milano'nun eteklerinde deprem olasılığı çok yüksek değil, ancak hala var ve X-Lam teknolojisi buluşuyor bu tür alanlarda inşaatın tüm gereksinimleri.
Toplam alanı 17.000 m2 olan konut kompleksi, 2 seviyeli bir stylobat ile birbirine bağlanan dört adet 9 katlı kuleden oluşmaktadır. Kompleks, büyüklükleri 2 ila 4 oda (50 ila 100 m2) arasında değişen 124 daireye sahiptir. 13.6 x 19.1 m plandaki ve 27.95 m yüksekliğindeki kuleler aynı tiptedir, ancak aynı değildir: bireysel görünüm balkonların deseninden oluşur.
Duvarların yapısal kalınlığı her iki veya üç katta bir 20 mm azalır: ilkinde 200 mm, dokuzuncu - 120 mm'dir. Zeminler - 200 ve 230 mm (7 katman). 5,8 m'den az açıklıklar 5 katmanlı 200 mm'lik bir panel ile ve 6,7 m'den daha az açıklıklar 7 katmanlı 230 mm'lik bir panel ile kaplanmıştır. Paneller, 200 ila 550 mm uzunluğunda özel bağlantı vidaları kullanılarak birleştirilir.
Binanın bulunduğu alan bir yandan bir dizi geleneksel İtalyan çiftlik evi ve diğer yandan kentsel idari, ticari, endüstriyel ve ticari binalar kompleksidir. Projenin amacı, bu iki tür gelişmeyi birleştirmek ve bir sınır alanı yaratmaktı - kentsel tipolojiden kırsal tipolojiye geçiş. Mimarlar, farklı tipteki dairelerin (65 m2'den 125 m2'ye kadar) ve çeşitli amaçlara yönelik kamusal alanların evlerinde bulunması nedeniyle, yerel bir topluluğun ortaya çıkmasına uygun bir ortam oluşturmak ve konutlar için bir çekim merkezi oluşturmak istemiş Tüm bölge.
10 kat: Forté, Melbourne
807 Bourke Street, Victoria Limanı
Geliştirici - Ödünç Verme
32,17 m yüksekliğiyle Forté, dünyanın en yüksek ahşap binası olarak kabul edilir: 10 katlıdır, sadece 11 ayda inşa edilmiştir ve ahşap destek yapısını kurmak 38 iş günü sürmüştür. Evin 23 dairesi vardır: 7 tek odalı (59 m2), 14 iki odalı (80 m2) ve 2 iki odalı dubleks (102 m2).
Temel ve birinci kat, betonarme betondan yapılmıştır: yükü zemine aktarmanın yanı sıra, üzerini örten ahşap parçayı bölgenin tipik sorunu olan termitlerin saldırılarından korur. Diğer tüm elemanlar, duvarlardan ve tavanlardan asansör boşluklarına ve merdivenlere kadar çapraz lamine panellerden yapılmıştır. Duvarlar - Her iki tarafta 13 mm refrakter sıva bulunan 5 katlı 128 mm paneller. Zeminler - 16 mm refrakter sıva tabakasına sahip 146 mm paneller. Bu yapıların yangına dayanıklılık sınırı 90 dakikadır. Bitişik alana 6 metre yakın olan dış duvar, bu yönde yangından ek koruma sağlamak için kalınlaştırılmıştır. Panellerin duvarlara metal bağlantısı bir şap ile gizlenmiştir. Asansör ve merdiven boşlukları çift cidarlı olarak yapılmıştır: Tasarımcıların hesaplamalarına göre binanın bir kısmının çökmesi durumunda bütünlüklerini ve taşıma kapasitelerini koruyabileceklerdir.
Cepheler alüminyum panellerle, döşeme panellerinin devamı olan balkonlar poliüretan su yalıtım membranı ve ardından şap boyunca fayanslarla kaplanmıştır. Ahşap CLT paneller sadece sundurmaların tavanlarında ve her dairenin iç kısmında bir duvarda açık bırakılmıştır.
Loggias'ta mini bahçeler için bir yer vardır ve yağmurlama sistemi dahil olmak üzere teknik ihtiyaçlar için yağış toplanır ve kullanılır.
14 kat: Treet, Bergen
Damsgårdsveien 99
ARTEC Arkitekter / Ingeniører
Norveç'in Bergen kentinde inşaat devam ediyor
49 metrelik ahşap ev - bugün dünyanın en yüksek binası. Gelecekteki 62 dairenin yarısı çoktan satıldı ve Ekim 2015'te kiracılar 14 katına yerleşecek.
Tüm dikey yükler gluelam dikey ahşap makaslarla (495 x 495 mm ve 405 x 650 mm kesitli kolonlar, 406 x 405 mm kesitli kolonlar) taşınır ve merdivenler, merdiven ve asansör boşlukları, duvarlar ve tavanlar CLT panellerden yapılır. Ana yatak sisteminin (kafes kirişler) yangına dayanıklılık süresi, ikincil (CLT paneller) için 90 dakika - 60 dakikadır.
Projenin ana hedeflerinden biri, hafif ahşap yapıları sahil kasabasının yüksek rüzgar yüklerine karşı koymanın bir yolunu bulmaktı. Binaya kütle eklemek, makasları birbirine bağlayarak rijitliği artırmak ve salınım genliğini azaltmak için beşinci ve onuncu katlar seviyesinde ve çatı olarak döşeme olarak üç beton plaka eklenmiştir. Böylece, binanın tepesindeki kafes kirişlerin maksimum yatay sapması, bina yüksekliğinin 1 / 634'ü olan 71 mm'dir: bu, 1/500 Norveç standardını karşılar.
Rüzgarlı ve yağışlı hava sadece yapıcı çözümü değil, aynı zamanda evin görünümünü de etkiledi: kuzey ve güney cepheler camlı, batı ve doğu cepheler metal panellerle kaplı.
Olası gelecek
CLT panellerden yapılan inşaatların maliyeti hala oldukça yüksektir. Bunun başlıca sebebi piyasadaki sınırlı sayıda oyuncu: Dünyada yalnızca 2-3 büyük üretici var ve maliyetlerin büyük bir kısmı, tüm dünyada ana tedarikçi olan Avusturya'dan malzemelerin nakliyesine düşüyor.. İronik bir şekilde, finansal maliyetlere ek olarak, bu, ahşabı bir yapı malzemesine dönüştürerek çok dikkatli bir şekilde önlenen önemli bir CO2 emisyonu "sağlar".
Ancak CLT teknolojisinin destekçileri cesaretlerini kırmıyor: geleceğin ahşap gökdelenlere ait olduğundan eminler. Betonarme bir çekirdeği ahşap bir ikincil destek sistemi ile veya tersine monolitik tavanlı ahşap direkler ve kirişler ile birleştirerek 25-30 hatta 40 katlı binalar inşa edilebilir. Çok sayıda mühendislik hesabı yapılmakta, bu tip bir binanın sadece bir hafta içinde inşa edilebileceği kanıtlanmakta, bilimsel çalışmalar kamuoyuna sunulmakta ve ahşap yüksek binalar için olası mimari çözümler geliştirilmektedir.
Yüksek ahşap yapı fikrinin en ünlü savunucularından Kanadalı mimar Michael Green, doğduğu yer olan Vancouver'ın yüksek ahşap bina sayısında lider olacağını ve betonarme çağının bundan sonra sona ereceğini umuyor 20. yüzyıl: "Binalarımdan birine giren insanları hiç görmedim, çelik veya beton bir sütuna sarıldılar, ancak tahta bir sütuna girdiler!"
