Maria-Cristina Florian
الخشب، وهو أحد أقدم مواد البناء، قد أعيد ابتكاره باستمرار عبر التاريخ. ومع تزايد اهتمام العمارة المعاصرة بالاستدامة والمسؤولية البيئية، ازدادت شعبية هذه المادة أيضًا. فبما أن الأشجار تمتص ثاني أكسيد الكربون أثناء نموها، فإن خشبها يخزن هذا الكربون، مما يبقيه بعيدًا عن الغلاف الجوي. وبالتالي، ترتبط المواد المشتقة من الخشب بانبعاثات غازات دفيئة أقل بشرط حصاد الأشجار من غابات تدار بشكل مستدام. ولكن من أجل استغلال الإمكانات الكاملة لهذه المادة، تطورت مجموعة كبيرة من التقنيات والتعديلات بهدف تكييف وتخصيص خصائص الخشب لتلبية متطلبات التصميم والبناء الحديث. من التعديل الحراري إلى الخشب الهندسي أو ألواح الجسيمات متعددة الاستخدامات، لا تعزز هذه الأساليب ملاءمة الخشب لمتطلبات العمارة المعاصرة فحسب، بل توسع أيضًا قابلية استخدام هذه المادة المستدامة إلى نطاق غير مسبوق.
الخشب الهندسي هو فئة واسعة تصف مواد البناء التي يتم إنشاؤها عن طريق ربط طبقات من جزيئات الخشب باستخدام مواد لاصقة وعمليات تصنيع متقدمة. تُستخدم هذه العمليات لتحسين قوة المادة واستقرارها واتساق أبعادها، مع تمكين إنشاء عناصر هيكلية كبيرة من الأشجار ذات المقاطع الصغيرة نسبيًا. بعض الأنواع الأكثر شيوعًا من الألواح الرقائقية، والتي يشار إليها أيضًا باسم “الخشب الكتلي”، هي الخشب الرقائقي الملصق “Glulam”، والخشب الرقائقي المتقاطع “CLT”، والخشب الرقائقي القشري المصفح “LVL”.
تعتمد الخصائص الهيكلية لهذه المواد على عملية التصنيع. يتم إنشاء Glulam عن طريق ربط أجزاء فردية من الخشب بمواد لاصقة صناعية. وبما أن ألياف الخشب موجهة في نفس الاتجاه، فإن هذا النوع من الخشب يُستخدم على أفضل وجه للعناصر الهيكلية كبيرة الحجم مثل العوارض أو الأعمدة. من ناحية أخرى، يتكون CLT من ألواح خشب منشورة وملصقة، مع توجيه كل طبقة بشكل عمودي على الطبقة السابقة. وهذا يخلق صلابة هيكلية في كلا الاتجاهين، على غرار الخشب الرقائقي “الأبلكاش”، ولكن بمكونات أكثر سمكًا. يمكن أن تعمل ألواح CLT كجدران هيكلية، وأرضيات، وأثاث، وأسقف، وأسقف، مع تكييف سمكها وأبعادها خلال مرحلة التصنيع المسبق. يتم بناء LVL عن طريق دمج طبقات رقيقة من القشرة مع توجيه الألياف في نفس الاتجاه، مع استخدامات مماثلة لـ Glulam، ولكنها تتميز بأداء أعلى وتسمح بمقاطع عرضية أصغر مقارنة بـ Glulam الخشب اللين.
التعديل الحراري هو عملية معالجة للخشب تتضمن تعريضه لدرجات حرارة عالية في أفران التجفيف، مما يقلل محتوى الرطوبة إلى ما يقرب من 0%. هذا يزيل الماء الرابط والماء الحر داخل خلايا الخشب، مما يقلل من التشوهات ويثبت الخشب. ثم يتم تطبيق البخار، مما يرفع الرطوبة إلى 4-7%، مما يجعله قابلاً للاستخدام. الخشب المعدل حرارياً “TMT” أكثر استقراراً ومقاومة للرطوبة مقارنة بالخشب غير المعالج، مما يقلل من خطر التشقق والالتواء مع الحفاظ على مظهره الطبيعي.
تُستخدم المعالجات بالضغط لإجبار المواد الحافظة للخشب أو مثبطات الحريق على الدخول في الهيكل الداخلي للخشب. يمكن أن يطيل هذا من عمر الخشب عن طريق حمايته من الحشرات الآكلة للخشب والتلف الفطري. بالإضافة إلى ذلك، تزيد معالجات مثبطات الحريق أيضًا من مرونة استخدام الخشب عن طريق تقليل الدخان واللهب الناتج أثناء الحريق. تتسع التطبيقات من الهياكل الداخلية إلى الخشب المعرض للظروف الخارجية، بما في ذلك أعمدة المرافق، وعوارض السكك الحديدية، وألواح التزيين، وأسياج السياج.
تجميع جزيئات الخشب
ألواح الخشب المضغوط “Particle Boards” هي واحدة من أكثر مواد البناء تنوعًا واستخدامًا على نطاق واسع، وغالبًا ما تستخدم ككسوة للجدران، أثاث، أسقف، وحتى أرضيات. للحصول عليها، يتم ربط ألياف الخشب، أو جزيئاته، أو شظاياه معًا باستخدام مواد لاصقة وراتنجات، مما ينتج عنه ألواح قوية ذات خصائص مختلفة اعتمادًا على نوع المواد المجمعة والمواد اللاصقة.
لوح الخشب الموجه “OSB” معروف بقوته وفعاليته من حيث التكلفة. في حين أن ألواح OSB تستخدم عادة كألواح تغليف كواحدة من الطبقات العديدة غير المرئية للمبنى، فقد استكشف العديد من المصممين أيضًا إمكاناتها في التصميم الداخلي. يتميز لوح الألياف متوسط الكثافة “MDF” بأسطح ناعمة، ليصبح مادة مفضلة لأعمال النجارة، بينما يستخدم لوح الجسيمات متوسط الكثافة “MDP” مخلفات الخشب مثل نشارة الخشب المخلوطة بالراتنج، مما يوفر حلاً أقل تكلفة. تُعالج ألواح الخشب الرقائقي “Plywood” بشكل مشابه لـ CLT، ولكن على نطاق مختلف، حيث يتم إنشاؤها عن طريق تداخل صفائح الخشب الملصقة بشكل عمودي وضغطها حراريًا.
معالجات السطح
هناك العديد من معالجات الأسطح التي يمكن تطبيقها على الخشب لتعزيز مظهره ومتانته وحمايته. تشمل بعض الأنواع الشائعة لمعالجات الأسطح للخشب الدهان، والتلوين، والتلميع بالورنيش، والطلاء باللكر، والتشطيبات بالزيت والشمع. بينما تعتمد بعض هذه المعالجات على مواد حديثة، سعت التقنيات العامية والتقليدية أيضًا إلى إطالة عمر الخشب. إحدى هذه التقنيات هي الحرفة اليابانية لكربنة الخشب. تتضمن هذه الطريقة، التي يزيد عمرها الآن عن ثلاثمائة عام، حرق الطبقة الخارجية من الخشب، مما يخلق طبقة من المواد المتفحمة التي تحمي الهيكل الداخلي من النمل الأبيض والفطريات والعناصر الطبيعية الأخرى.
الثني
تستخدم معظم الهياكل الخشبية وتطبيقات الخشب في العمارة الخشب المشكل على هيئة عناصر مستقيمة مثل العوارض والألواح المسطحة. ومع ذلك، يتمتع الخشب بمرونته الخاصة، وهي خاصية يمكن استكشافها وتعزيزها من خلال تقنيات مختلفة. يعتبر الثني بالبخار أحد أوائل التقنيات المستخدمة، كما يتضح من النجار الألماني مايكل ثونيه الذي كان رائدًا في هذه الطريقة في بداية القرن التاسع عشر، حيث ابتكر تصميمات أثاث لا تزال تحظى بشعبية حتى يومنا هذا. يسمح الخشب الرقائقي الملصق أيضًا بإجراء تعديلات على الشكل عن طريق لصق القطع باتباع قالب للانحناء المطلوب مع احترام قيود المواد لنوع الخشب المستخدم. هذا يفتح إمكانية إنشاء قطع أكبر مناسبة للاستخدام المعماري. من ناحية أخرى، تمنح طريقة “Kerf Cut” مرونة أكبر ولكنها تضعف أيضًا الخصائص الهيكلية للعنصر الناتج.
الشد اللاحق
الشد اللاحق، وهو شكل من أشكال الشد المسبق، هو تقنية تستخدم بشكل شائع للهياكل الخرسانية لتحسين أدائها الهيكلي والسماح بعناصر أرق. عند الحديث عن الخشب، يدمج الشد اللاحق العناصر الهيكلية المصنوعة من الخشب الهندسي، مثل العوارض أو الجدران أو الأعمدة، بقضبان أو أوتار فولاذية. يتم تثبيت العناصر الفولاذية بالمكونات الخشبية ثم يتم شدها باستخدام رافعات هيدروليكية، مما يؤدي إلى إدخال قوة داخل العنصر الخشبي لموازنة الأحمال الخارجية المتوقعة. تتميز العناصر الناتجة بمرونة زلزالية متزايدة بالإضافة إلى الكفاءة الهيكلية المضافة.
المصدر: archdaily
