Mihai Andrei
الخرسانة والصلب متينان، لكنهما أيضًا مصدران هائلان لغازات الدفيئة ويتطلبان كميات كبيرة من الطاقة لإنتاجهما. صناعة البناء وحدها مسؤولة عن حوالي 10% من إجمالي الانبعاثات العالمية، ومع تزايد عدد سكان العالم وتوسع المدن، فإن هذا الرقم سيزداد فقط. لكن ليس لدينا الكثير من الخيارات: لبناء مبانٍ شاهقة، نحتاج إلى الصلب والخرسانة.. أم أننا لا نحتاج؟
يمكن أن يساعدنا نهج جديد نسبيًا يتضمن البناء الخشبي في بناء ناطحة سحاب باستخدام الخشب كمادة رئيسية. أظهر تحليل شامل جديد نُشر في مجلة Nature Communications أن هذا سيجلب سلسلة من النتائج العميقة والمفيدة. تشير النتائج إلى أن التحول العالمي إلى الأخشاب الكتلية يمكن أن يوجه ضربة قوية لتغير المناخ، ومن المدهش أنه قد يؤدي حتى إلى زيادة الغابات.
الخشب الرقائقي المتقاطع “CLT”
لقد بنى الناس بالخشب لآلاف السنين. لكن الخشب الرقائقي المتقاطع “CLT” يجلب ابتكارًا جديدًا إلى الطاولة. تم تطوير CLT لأول مرة في التسعينيات في أوروبا، ويتكون أساسًا من لصق طبقات متعددة من الخشب المنشور معًا، بحيث تكون كل طبقة متتالية موجهة بشكل عمودي على الطبقة التي تحتها. يمنح هذا الترتيب صلابة هيكلية وثباتًا استثنائيين، وهي ميزة واضحة على الخشب التقليدي وحتى منتجات الخشب الهندسي الأخرى.
ببساطة، يوفر CLT قوة وصلابة كبيرتين بينما يكون في نفس الوقت مادة خفيفة الوزن ومتجددة. عن طريق ضغط ولصق طبقات الخشب معًا، يمكن للمهندسين إنشاء ألواح هيكلية ضخمة، قوية مثل المواد التقليدية، وقادرة على تشكيل هياكل المباني المتوسطة وحتى الشاهقة.
تم بالفعل تشييد العديد من المباني الشاهقة في جميع أنحاء العالم. في ويسكونسن، يقف مبنى مكون من 25 طابقًا يسمى “Ascent” بارتفاع 87 مترًا ويحتوي فقط على قاعدة خرسانية وأعمدة سلالم مصنوعة من الخرسانة. بقية الهيكل مصنوعة من CLT. في النرويج، يحتوي برج “مجوس تورنت”Mjøstårnet” الذي يبلغ ارتفاعه 85.4 مترًا أيضًا على أعمدة مصنوعة من CLT، وكذلك العديد من المباني الشاهقة الأخرى في أوروبا.
لكن الباحثين بقيادة كاي لان، من كلية جامعة ولاية كارولينا الشمالية، ذهبوا إلى أبعد من ذلك. لقد تساءلوا.. ماذا لو تبنينا هذه الثورة الخشبية حقًا؟ إذا بدأت المدن في جميع أنحاء العالم في طلب الأخشاب على نطاق غير مسبوق، فماذا ستكون العواقب على غابات كوكبنا وأراضيه ومناخه؟
لقد أجروا تقييمات دورة حياة للمباني الخشبية، وتتبعوا الآثار البيئية للمنتج طوال دورة حياته. ثم قاموا بدمج هذا التحليل مع نموذج الأخشاب العالمي “GTM”، وهو نموذج اقتصادي يدرس آثار استخدام الأراضي والسياسات على سوق الأخشاب العالمي.
والمثير للدهشة أنهم وجدوا أن بناء المزيد من المباني الخشبية الكبيرة سيزيد بالفعل من الغطاء الحرجي في جميع أنحاء العالم.
كيف يكون هذا ممكنًا؟
يعتمد “CLT” على الأخشاب التي يتم الحصول عليها من غابات تُدار بشكل مستدام. ومع ذلك، قد يشير المنطق السليم إلى أن الارتفاع المفاجئ في الطلب على الخشب سيؤدي إلى إزالة الغابات بشكل جامح. تكشف الدراسة أن العكس هو الأرجح، والسبب هو الاقتصاد.
عندما يرتفع الطلب على CLT، فإنه يدفع سعر الخشب للارتفاع. فجأة، تصبح الأشجار أكثر قيمة. وهذا يرسل إشارة قوية لأصحاب الأراضي في جميع أنحاء العالم. وكما يوضح الباحثون، “أسعار الخشب المرتفعة تمنح أصحاب الأراضي حافزًا لزراعة المزيد من الغابات” وتحسين إدارة الغابات.
يؤدي هذا الحافز إلى سلسلة من ردود الفعل. يتوقع النموذج أن يقوم أصحاب الأراضي بتحويل الأراضي الزراعية ذات القيمة المنخفضة إلى غابات منتجة. وسوف يستثمرون المزيد في إدارة غاباتهم لجعل الأشجار تنمو بشكل أسرع. والنتيجة هي توسع كبير في غابات العالم، لن يُقطع منها سوى جزء صغير للبناء. وفقًا للتوقعات، فإن التبني الواسع النطاق لـ CLT سيوسع مساحة الغابات المنتجة بمقدار 30.7 إلى 36.5 مليون هكتار بحلول عام 2100، وهي مساحة بحجم ألمانيا تقريبًا.
هنا تكمن أكبر فائدة مناخية. هذه الغابات الجديدة والتي تُدار بشكل أكثر كثافة ستسحب كميات هائلة من الكربون من الغلاف الجوي. لكن الفوائد لا تتوقف عند حافة الغابة. يتم تخزين المزيد من الكربون، بالطبع، في ألواح CLT التي تشكل المباني، والتي يمكن أن تدوم لمدة 60 عامًا أو أكثر. ولكل ناطحة سحاب خشبية نبنيها، فإن ذلك يعني ناطحة سحاب أقل مصنوعة من الصلب والأسمنت، مما يتجنب جميع الانبعاثات التي تأتي مع إنتاج تلك المواد. ثم، تكون المباني أسهل بكثير في إعادة التدوير بشكل مستدام أيضًا.
هل يمكننا حقًا بناء مدننا من الخشب؟
تُظهر الدراسة أن البناء بالخشب هو أكثر بكثير من مجرد استبدال بسيط للمواد، يمكن أن يكون له تأثيرات إيجابية هائلة على المناخ والاستدامة. يكتب الباحثون أنه من الأهمية بمكان أن يكون صانعو السياسات على دراية بهذه العواقب. ولكن هل يمكننا فعل ذلك حقًا؟
تُظهر ألواح CLT قدرات ممتازة لتحمل الأحمال الرأسية، مما يجعلها مناسبة للغاية للهياكل متعددة الطوابق نظرًا لمقاومتها الكامنة لأحمال الضغط. ولكن أكبر فائدة قصيرة المدى لـ CLT هي السرعة. يمكنك بناء هياكل أسرع بنسبة تصل إلى 75% من الطرق الأخرى، مما يجعلها جذابة للمطورين.
مباني CLT أخف بكثير من نظيراتها الخرسانية “بنسبة 30-75%”. وهذا يقلل من الحمل على الأساسات، مما يؤدي إلى أساسات أصغر وأقل تكلفة وتوفير كبير في التكاليف. كما أنها تتطلب عددًا أقل من العمال، على الرغم من أن الخبرة الخاصة مهمة. بينما كانت المباني الخشبية الشاهقة تاريخيًا أكثر تكلفة، أصبحت المباني الخشبية الضخمة المصممة جيدًا تنافسية من حيث التكلفة، غالبًا في حدود 3-5% من التكلفة الإجمالية للمباني الخرسانية أو الفولاذية. وعند احتساب التوفير الناتج عن السرعة وتقليل العمالة، يمكن أن تكون بعض المشاريع أقل تكلفة بنسبة 20-40% من الخرسانة المصبوبة في الموقع.
هذا لا يعني أن CLT ليس له عيوبه الخاصة. التحدي الأول هو ببساطة قوانين البناء المقيدة. بينما بدأ هذا يتغير، فإن بعض المناطق ببساطة لا تسمح ببناء مبانٍ كبيرة تعتمد على الأخشاب. غالبًا ما يتطلب تحقيق تصنيفات الحريق والصوت المطلوبة مواد إضافية، و CLT عرضة للتلف إذا تعرض للرطوبة المستمرة “لذلك يتطلب عادةً غلافًا”.
ولكن، مع الأخذ في الاعتبار كل شيء، أصبحت مباني CLT بالفعل تنافسية من حيث التكلفة دون النظر إلى الميزة البيئية. وعندما تأخذ هذه العوامل في الاعتبار، يبدأ الأمر في أن يصبح أكثر جاذبية. يمكن للمدن تقديم إعانات للمباني الخضراء المستدامة، ويمكننا، بشكل واقعي، بناء أجزاء على الأقل من مدننا من الخشب.
طريقة ممكنة للمضي قدمًا
إذًا، هل يمكن لناطحة سحاب مصنوعة من الخشب أن تساعد حقًا في بناء عالم أفضل؟ تشير الأبحاث إلى أن الفكرة ليست ممكنة فحسب؛ بل هي قوية. إن مجرد اختيار الخشب يمكن أن يخلق تأثيرًا اقتصاديًا متتاليًا يؤدي إلى زراعة المزيد من الأشجار، مما يحول مدننا إلى جزء من الحل، وليس جزءًا من المشكلة.
لم يعد السؤال هو ما إذا كان بإمكاننا بناء مدننا من الأشجار، بل كيف سنختار القيام بذلك.
المصدر: zmescience
