هل الخشب مادة جيدة للبناء؟

المباني الخشبية:

تتميز المباني التي شيدت في النصف الثاني من القرن الماضي وفي العقد الأول من هذا القرن بالاستهلاك الهائل للطاقة والموارد الطبيعية، بحيث استهلكت الموارد الطبيعية وإنتاج كمية كبيرة من النفايات ويعد تلوث الهواء والماء من أكبر الآثار غير المرغوب فيها المتعلقة بصناعة البناء حاليً.

تستهلك صناعة البناء سنويًا ما معدله 40٪ من الموارد مثل المواد الخام والمياه والطاقة وتنتج حوالي 40٪ من النفايات الصلبة والتلوث في هذا السياق يصبح من الضروري لقطاع البناء التحرك نحو بعد مستدام، هذا هو السبب في تطوير نموذج ثقافي في السنوات الأخيرة قائم على الاستدامة البيئية، يشمل جميع قطاعات النشاط البشري وقطاع البناء بشكل واضح.

حيث تم استخدام الأشجار ومنتجاتها المشتقة من قبل المجتمعات في جميع أنحاء العالم منذ آلاف السنين، البناء المعاصر للمباني الشاهقة من الأخشاب، كليًا أو جزئيًا، يشير إلى اهتمام متزايد بإمكانية البناء باستخدام الخشب على نطاق لم يكن من الممكن تحقيقه من قبل.

ونظرًا لأن الخشب هو مادة البناء المهمة الوحيدة التي يتم زراعتها، فلدينا ميل طبيعي إلى أن البناء الخشبي مفيد للبيئة، لكن في ظل أي ظروف يكون هذا هو الحال بالفعل؟ الفوائد البيئية لاستخدام الأخشاب ليست مباشرة على الرغم من أنه منتج طبيعي، إلا أنه يتم استخدام كمية كبيرة من الطاقة لتجفيفه ومعالجته، ويمكن أن يأتي الكثير هذا من الكتلة الحيوية للشجرة نفسها، لكن هذا يتطلب الاستثمار في النبات، وهو أمر غير ممكن دائمًا،

ماذا نبني بالخشب؟

هل تُستخدم ناطحات السحاب المصنوعة من الخشب بشكل جيد لهذا المورد الطبيعي، أم أن هناك جوانب أخرى من الهندسة المدنية والإنشائية، أو بنية تحتية واسعة النطاق، هل من شأنها أن تكون استخدامًا أفضل للخشب؟ هنا، نأخذ في الاعتبار صورة شاملة تتراوح في نطاقها من علم صغير إلى السياسات الهندسية والعالمية التي يمكن أن تعظم الغابات والبناء الخشبي كنعمة لكل من الناس والكوكب.

خشب البناء: هو واحد من العديد من منتجات الغابات المستخدمة في جميع أنحاء العالم ويتم استخدامه في المباني الكبيرة والصغيرة، هنا نأخذ في الاعتبار الأخشاب المستخدمة في تشييد المباني المكونة من ستة طوابق أو أكثر، والكيمياء الحيوية وكيمياء تعديل الخشب التي يمكن أن تتيح إنشاء مبانٍ أكبر بكثير، هناك إمداد عالمي وافر للمستقبل، وعلى الرغم من وجود اتجاه عالمي نحو إزالة الغابات، إلا أنه يرجع عمومًا إلى إخلاء الأراضي للزراعة بدلاً من قطع الأخشاب ومع ذلك، لا يزال قطع الأشجار غير القانوني مصدر قلق.

كيف يجب استخدام الخشب؟

في حين أن هناك تصميمات غير محدودة، ويستند البناء في كل من الممارسة الهندسية والثقافية، فإن الأخشاب تتمتع بنسبة عالية من القوة إلى الوزن، وتستخدم بشكل أكثر فاعلية في الهياكل التي تحمل الكثير من وزنها الذاتي في العديد من مناطق العالم، تتفوق قوانين البناء على الهندسة، لذا فإن الارتفاعات محدودة أقل بكثير مما هو ممكن في الأخشاب.

نتناول أيضًا أسئلة مهمة تتعلق بعمر خدمة الهياكل الخشبية، والتي تتأثر في الغالب بأدائها من الحرائق وحساسية الرطوبة، وكيف يمكن تمديد ذلك من خلال تعديل المادة الطبيعية، واستخدام تفاصيل التصميم الفعالة، في حين أن مثل هذه التعديلات قد تزيد من عزل الكربون بسبب طول العمر، قد تكون هناك آثار ضارة لسيناريوهات نهاية العمر الافتراضي للخشب.

لماذا يجب استخدام الخشب؟ تعتبر الأخشاب المستخدمة في البناء ومنتجات الغابات المصممة هندسيًا من أعلى المنتجات قيمة من الأشجار، ويشير هذا إلى أن الاستخدام الهيكلي مهم للاقتصادات التي تعتمد على الغابات علاوة على ذلك، بعد الاستخدام الأساسي كهيكل، هناك العديد من الاستخدامات الثانوية أو الثلاثية لمخلفات البناء الخشبية التي تحتفظ بقيمتها.

متى يجب استخدام الخشب؟ يمكن أن يكون للأخشاب فوائد اقتصادية للبناء، حيث يتم إعداد الأخشاب الحديثة إلى حد كبير في المصنع وإحضارها إلى الموقع للتجميع السريع، حيث توجد كل من الأسواق المحلية والعالمية للأخشاب، لذلك يمكن أن يكون كل منها مهمًا في تقييم قيمة استخدام الأخشاب على نطاق واسع، تم توضيح الفوائد البيئية في بعض المشاريع، ولكن ليس من السهل دائمًا تحديدها أو تعميمها.

تنوع مزايا الخشب في البناء:

الخشب مادة تتميز بقوة ميكانيكية جيدة سواء في الشد أو في الانضغاط، لذلك يمكن استخدامها لتصنيع العناصر المعرضة للانحناء مثل الجسور ومضغوطة مثل الأعمدة وممتدة مثل قضبان الربط، دون الحاجة إلى دمجها مع مواد أخرى على عكس الخرسانة والبناء على سبيل المثال.

حيث أن الخشب مادة ذات نسبة عالية من القوة إلى الوزن، من نفس ترتيب الفولاذ وتوفر مقاومة ضغط بنفس ترتيب الخرسانة المسلحة وتعد الخفة ميزة مهمة من وجهة نظر القوة والفعالية من حيث التكلفة.

من حيث القوة فإن الكتلة المخفضة التي تلعبها الهياكل الخشبية على سبيل المثال فيما يتعلق بالبناء تجعلها أقل تأثراً بالأعمال الزلزالية، ومن حيث الفعالية، فإن استخدام مادة خفيفة يضمن سهولة التصنيع والمناولة والنقل وتقليل تكلفة الدعم أو الهياكل الأساسية علاوة على ذلك، فإن إمكانية عملية البناء الجاف تسمح بالتنفيذ السريع والنمطية ودرجة عالية من التصنيع المسبق.

حيث يساهم الخشب في توفير الراحة البيئية بسبب الموصلية المنخفضة والقصور الذاتي الحراري العالي والاسترطاب الطبيعي، المواد الطبيعية مثل الخشب أو الفلين مريحة بالفعل في درجة حرارة الغرفة بينما تعتبر المواد مثل الحجر أو الأسمنت مريحة فقط في درجات حرارة السطح المرتفعة.

هل الخشب مادة جيدة للبناء؟

الخشب مادة بناء طبيعية عند استخدامها في عناصر البناء يمكنها أداء الوظيفة الهيكلية والجمالية في نفس الوقت، ويسمح استخدام الخشب في قطاع البناء بإرضاء جوانب الاستدامة البيئية والاقتصادية والاجتماعية في وقت واحد خاصةً عندما يكون مصحوبًا بتنفيذ عمليات سلسلة التوريد القصيرة التي تسمح باستخدام الأخشاب والعمليات المحلية للتحكم في الإدارة المستدامة للغابات التي تتجنب إزالة الغابات وإفقار المناطق.

في الوقت الحالي هناك استراتيجيات توضع لاستخدام الخشب في البناء، بحيث يكون مقاوم لتغير المناخ وبشكل عام لحماية البيئة، وتشير خصائص مادة الخشب إلى إعطاءها فرصة لاستخدامها في القطاعات شديدة التلوث مثل البناء في المصانع وأماكن تدوير النفايات.

أخيرًا فقد يتوافق استخدام الخشب جيدًا مع الاتجاهات الحالية للبناء المتوافق مع البيئة؛ وذلك نظراً لأنه يقلل من التأثير البيئي على جميع المستويات ولأنه قابل لإعادة التدوير ومتجدد وقابل للتحلل الحيوي وخالي من المحتويات السامة.