How tall buildings can be when using timber construction materials

Lemnul și derivatele lui sunt mai puțin văzute ca materiale de constructii moderne. Lemnul este asociat cu casele vechi, cu începuturile în construcția de case, cu pasiunea pentru lemn și pentru tehnicile vechi de construire a caselor. Și totuși, se construiește tot mai mult cu lemn, iar clădirile cu structura din lemn devin tot mai înalte. Este adevărat, lemnul este industrializat pentru a se obține materiale cu calități mult îmbunătățite. Este cazul panourilor din CLT or a glulam, dar nu sunt singurele. Despre cea mai înaltă clădire din lemn existentă, dar și despre un ambițios proiect de viitor al unei firme japoneze puteți afla în continuare.

De ce se se gândesc tot mai mult specialiștii în construcții la lemn și la derivatele lui?

Totuși, de ce lemn? De ce atâtea eforturi pentru a obține materiale durabile, care să nu ardă, să nu putrezeasă, sa aibă si portanța foarte bună? De ce vor specialiștii să ne convingă că lemnul este un material de construcții ce ar trebui folosit tot mai mult în viitor?

Pentru că obținerea materialelor moderne se pare că nu a făcut foarte bine planetei. Dintre toate problemele mari pe care noi, oamenii, le-am creat două sunt foarte importante.

Una este pierderea treptată a resurselor exploatate fără nicio strategie. Lemnul este un material regenerabil care nu ar trebui să dispară niciodată dacă este exploatat inteligent. Trebuie doar să nu mai tăiem haotic, să existe plan de reîmpăduriri concomitent cu cel de tăieri, să existe responsabilitate si actiuni responsabile. Un copac este ca o ființă. Nu trăiește veșnic, dar lasă urmași. Asa cum omenirea merge mai departe prin urmași și pădurile vor fi veșnice, dacă apar mereu copaci tineri.

A doua problemă este bioxidul de carbon care va sufoca planeta încet, dar sigur. Pentru a crește, lemnul consumă bioxid de carbon, nu îl elimină în atmosferă, cum se întâmplă la fabricarea altor materiale de construcție. Prelucrarea industrială a lemnului produce mult mai puțin bioxid de carbon comparativ cu cel consumat de lemn în timpul vieții. Astfel, folosind lemn în loc de alte materiale, planeta iese în câștig, poluarea scăzând în timp.

Cea mai înaltă clădire pe structură de lemn

Se află în Vancouver, Canada și are 53 m înălțime și 18 etaje. Se numește Brock Commons Tallwood House și este o clădire din campusul strudențesc al Universității British Columbia din Vancouver.

Ca să fim corecți, clădirea este o combinație între lemn și alte materiale de constructii, lemnul fiind predominant. La realizarea ei au fost implicați încă de la început arhitecți, ingineri constructori, designeri, specialiști în produse industriale din lemn, ingineri structuriști, specialiști în protecția la incendiu, specialiști în fațade, producători de materiale. Totul a fost studiat în cele mai mici detalii înainte de a fi aprobat.

Cu toate acestea realizarea proiectului, cu tot cu aprobările necesare, a durat numai 8 luni, iar construcția efectivă, din noiembrie 2015 până în mai 2017. Viteza cu care s-a lucrat a ținut și de faptul că multe componente (pereți, plafoane) erau făcute în fabrici fiind numai asamblate pe șantier. În filmul de mai jos puteți vedea, pe repede înainte, cum a fost construită clădirea.

Clădirea are fundația, primul etaj, scările și casa liftului din beton. Restul este din materiale industriale din lemn. Plafoanele între nivele au fost făcute din panouri de CLT, grinzile din GLT (glue-laminated timber – grinzi laminate/glulam), iar stâlpii din PSL (parallel strand lamber – vezi mai jos) cu conexiuni din oțel la capete. Fațada a fost placată cu panouri din lemn și oțel construite special pentru a rezista la exterior.

Proiectul a fost susținut încă de la început de Natural Resources Canada (Resurse Naturale Canada) și Canada Wood Council (Consiliul pentru Lemn al Canadei) cu scopul de a promova materialele de construcție fabricate din lemn și de a demonstra că lemnul este o opțiune viabilă pentru construcțiile de înălțimi medii și chiar mari. Este o clădire de pionierat care prezintă inovații atât în domeniul obținerii materialelor de construcții din lemn cât și în proiectarea și construcția propriu-zisă.

Un ambițios proiect japonez

Un alt proiect care atrage atenția asupra lemnului ca material de construcție pentru clădiri înalte este cel al firmei Sumitomo Forestry din Japonia. Posibilitatea executării unei clădiri de 70 etaje, având o înălțime de 350 m, a fost studiată la Institutul de Cercetări Tzukuba, institut apartinând Sumitomo Forestry. Firma își dorește să realizeze acest proiect până în anul 2041 când va serba…350 de ani de existență în domeniul lemnului.

Turnul ce va fi construit de Sumitomo Forestry va fi din oțel și lemn, acesta din urmă fiind în proporție de 90%. Deja a fost cooptată firma de arhitectură Nikken Sekkei ai cărei designeri au imaginat o structură tubulară făcută special pentru a rezista vânturilor și cutremurelor frecvente din Japonia.

Se estimează că vor fi necesari 6,5 mil m³ de lemn iar costul va ajunge la 600 de miliarde de yeni (4,2 miliarde de lire). Firma spune că turnul va găzdui magazine, birouri, un hotel și apartamente rezidențiale. În prezentarea făcută de Nikken Sekkei se văd balcoane largi pline de verdeață, o grădină pe acoperiș, spații deschise și chiar căderi de apă. De altfel, cei de la Sumitomo spun că ceea ce își doresc este să aducă pădurea în oraș.

Lemn industrializat pentru construcții

Toate aceste construcții au dus la apariția unor materiale din lemn cu caracteristici superioare, foarte potrivite pentru a fi folosite în construcții. Despre CLT și caracteristicile lui v-am spus deja. În cazul lui nu mai vorbim despre planuri de viitor ci despre un material folosit deja în construcția caselor. Buhnici House este o dovadă în acest sens.

Grinzile lamelare – glulam – sunt foarte cunoscute. Avem fabrici mari în România care fac astfel de produse și multe case particulare sau amenajari publice realizate cu ajutorul lor. Amenajarea salinei de la Turda a fost făcută cu astfel de grinzi care se comportă foarte bine în cel mediu agresiv.

Mai puțin cunoscute la noi sunt LSL, PSL, LVL sau NLT. Aceste materiale sunt materiale de construcții obișnuite în SUA sau Canada si au numele geneic de „mass timber”.

• LSL – laminated strand lumber. Un fel de OSB cu așchiile orientate paralel cu axa longitudinală;
• PSL – parallel strand lamber. Grinzi din fâșii lungi și paralele de furnir lipite împreună. Furnirul are gosimea de 6 mm. Astfel de grinzi sunt foarte rezistente.
• LVL – laminated veneer lumber. Se obțin la fel ca PSL, dar sunt mai ieftne și mai puțin rezistente. Pot fi prinse impreuna formand o grinda care însă nu are rezistența celor dinPSL.
• NLT – nailed laminated timber. Panouri sau grinzi obținute prin prinderea împreună, cu ajutorul cuielor, a mai multor straturi de cherestea. Este un material vechi de secole, redescoperit și îmbunătățit.

Dar despre acestea voi vorbi pe larg într-o altă postare.