Mennesker har lavet krisecentre af god og pålidelig træ lige siden vores forfædre løste problemet med at hugge træer ned. I alt fra enkle hytter lavet af grene til brede pavilloner med store tømmer, der er placeret i posthuller, har træ altid fremtrædende fremtrædende.
Relateret indhold
- Fem måder du kan opbevare overskydende kulstof på i dit hjem, bogstaveligt talt
I Europa er der bevis for trækonstruktioner fra mindst 4000 f.Kr., og vi bygger sandsynligvis længe før, da træ typisk ikke holder godt efter at have været begravet i årtusinder. Og dem, der stadig står i dag, er ikke blot hylder: Schweiz hævder Huset i Bethlehem fra 1287 e.Kr. den berømte Urnes stavkirke i Norge blev opført omkring 1130 e.Kr. og oldebarnet af dem alle, der står på 122 meter højt, er Japans Horyu-ji-pagode, bygget i 607 e.Kr.
Men træ kan kun bygge så højt, så når byerne voksede, begyndte bygherrer at bruge nye materialer. Den moderne skyline i mange byer er næsten udelukkende skinnende glas og poleret sten, understøttet af stål og beton.
Alligevel gør træ et comeback på en ny måde.
Én stor velsignelse - som arkitekter og ingeniører håber vil gøre store bygninger lettere, billigere at bygge og mere miljøvenlige - er et materiale kaldet krydslamineret træ eller CLT.
”Jeg har været her i næsten 30 år nu, og i løbet af den tid har der kun været et par ting, der har genereret en smule brummer og interesse. Dette er en af disse genstande, "sagde David Kretschmann, en forskningsingeniør ved US Forest Service's Forest Products Laboratory (FPL) i Madison, Wis." Det giver energi til træproduktionssamfundet, og mange mennesker ønsker at se det lykkes. ”
I brug i Europa i næsten 20 år har CLT og andre såkaldte massetømmerprodukter været centrale designelementer i projekter som Puukuokka i Finland, en otte etagers boligbygning; og Norges Treet, ved 14 etager, verdens nuværende højeste træbygning. Når det er færdigt, vil University of British Columbia's Brock Commons 18-etagers bygning have rekorden for den højeste CLT-konstruerede struktur. Og 18 historier er på ingen måde grænsen: Svenske arkitekter har foreslået en 34-etagers træbygning, kaldet ”Trätoppen”, til Stockholms centrum, og Cambridge-forskere og arkitekter har designet en 80-etagers, en million kvadratmeter stor kæmpe på Barbican i London, primært lavet af træ. Ved 984 fod højt ville det rangere som verdens 18. højeste bygning lige foran Four World Trade Center i New York City.
De højeste forslag er sandsynligvis år væk fra virkeligheden, men mange andre har allerede skubbet træ i den retning: op.
Albina Yards konstruktion bruger træ som konstruktionselementer - vægge, understøtninger og gulve. (Høflighed LEVER Arkitektur) CLT adskiller sig primært fra i øjeblikket tilgængelige limede eller neglede produkter, der allerede findes på markedet, idet det er lavet af plader, der er stablet og limet i skiftende, snarere end parallelle lag. Paneler kan være meget store og meget tykke: en af de to CLT-producenter i USA er i stand til at fremstille CLT-paneler, der er 98 fod lange, 18 fod brede og 19 tommer tykke.
Dens fordele er mange. Så stærkt som alt gammelt væksttræ og næsten lige så stærkt som stål, kan det fremstilles af resterende savværk samt rester af nyt materiale. Paneler kan bruges som gulve eller vægge. Ved at bruge færre beton- eller stålunderstøtningsstrukturer, eller slet ingen, er den samlede vægt af en bygning lavet af træ langt mindre, hvilket kræver langt mindre fundamentbeton. Og på samme måde, som papirfabrikker dyrker hurtigtvoksende arter, der kan høstes, mens de stadig er relativt små, kræver CLT-panelfremstilling ikke træer med en statelig omkrets.
Der er også ideen om, at ved at bruge mere træ i konstruktion og færre kulstofproducerende materialer som beton og stål, bliver bygningerne i sig selv kulstofvaske snarere end kulstofproducenter. Og ved at fræse panelerne til de nøjagtige specifikationer på fabrikken og levere dem klar til at blive sat på plads, kan strukturer gå meget hurtigere op: Londons ni-etagers Stadthaus, færdiggjort i 2009, tog 23 uger mindre at færdiggøre end en sammenlignelig betonbygning.
”CLT er på en måde en meget stor skala version af et IKEA kabinet; vi præfabrikerer og designer et system til millimeteren og forbinder det sammen med stålelementer, ”sagde Thomas Robinson, hovedarkitekt for LEVER Architecture i Portland, og en af de to vindere af den åbne Tall Wood Building Prize-konkurrence, der blev afholdt i 2015. Hans firma's projekt, kaldet Framework, vil være 12 historier, når de er færdige.
Den anden vinder, 475 vest 18. af arkitektfirmaet SHoP, er en 10-etagers boligbygning, der skal opføres nær High Line Park i New Yorks Chelsea kvarter.
Så hvis det er så fantastisk, hvorfor spirer ikke byer massivtømmerbygninger som en frugtbar have? Dels fordi bygningslover ikke har fanget endnu, og dels fordi det ikke er en kendt mængde.
”Det er noget nyt på det amerikanske marked, så der er en grundlæggende mangel på fortrolighed med det, ” sagde David Barber, brandingeniør og chef hos det australske-baserede designbyggerfirma Arup. ”Tjenestemænd har ikke rørt ved det eller set det under konstruktion, så der er en betydelig barriere. Det er meget svært at godkende noget, når du aldrig har set det. ”
Lige sammen med behovet for husly stilles kravet om, at menneskelige beboelser er sikre, og de mennesker, der skriver kodekserne, vil vide, hvordan noget nyt materiale, CLT inkluderet, holder op til ild, vand, jordskælv, vejr, forringelse eller andet apokalyptisk styrke, der kan bringe en bygning ned. Og test af nye materialer kan hæve regningerne i en fart.
”Det system, vi har, er et, vi har opbygget over tid, og for at have nogle innovative produkter, er du nødt til at finde nogen, der dybest set stikker nakken ud for at få det til at ske, ” sagde Kreschmann. ”Der er steder, der kender træ, som Pacific Northwest, så de har en tendens til at være meget mere venlige over for innovative anvendelser af produkter. Det er lidt vanskeligere på steder, hvor der er en stejlere læringskurve. ”
Ild er et stort spørgsmål, og med rette, i betragtning af at træ ikke kun er et byggemateriale, men et brændstof. Næsten hver stor by i historien har også haft en eller flere ”store brande” —Konstantinopel, Rom, London, New York.
Derfor er brandtestning omfattende, streng og derfor kostbar og kører i hundreder af tusinder til millioner af dollars, selvom tømmer så tykke som CLT'er er langsomt at antændes, især når de er dækket med gips eller gipsplade.
”Det er ikke som at sætte en masse små tandstikker sammen, ” sagde Kretschmann. ”Disse store massive paneler kræver meget energi for at brænde.”
Faktisk giver CLT'ere en potentiel fordel, når det kommer til ild: når de er lukket inde i trækonstruktionerne, som Robinsons Framework-bygning er designet, er det mindre tilbøjeligt at stål og andre fastgørelsesmidler blødgøres og mislykkes i en brandhændelse.
Seismisk præstation er en anden bekymring, der undersøges i øjeblikket. Kreschmanns partner hos FPL, Doug Rammer, deltager i adskillige finansierede projekter fra National Science Foundation for bedre at forstå, hvordan bygninger med CLT som et kernedesignelement bedre kan designes til at modstå jordskælv, og hvordan de vil fungere under forskellige forhold.
Og her er et andet aspekt, som de fleste sandsynligvis ikke tænker meget på: vind. At forstå, hvordan virkelig høje CLT-højhuse, 40 fortællinger eller mere, opfører sig, når de trænger ind i uklare åbne himmel, er et andet spørgsmål, som branchen arbejder på at besvare.
Forest Products Laboratory-forskere installerede en trådløs fugtighedsføler i et CLT-panel for at spore fugtindhold over tid. (Courtesy credit Steve Schmieding, USFS Forest Products Laboratory) Robinson håber på sin side, at områder i hele landet med rigelige men underudnyttede skove muligvis er i stand til at opbygge nye markedsmuligheder ved at udnytte deres lokale naturressourcer. Desuden kan undgåelse af langtransport- og transportomkostninger reducere projektbudgetter.
”Min interesse for træ kom ud af at være baseret i det nordvestlige stillehav og se på materialer, der er let tilgængelige og rigelige i regionen, ” sagde Robinson. ”Vi var interesseret i at tænke på vores byggematerialer på samme måde som kokke tænker på ingredienser og skræddersy det, vi laver til ingrediensen. Især hvis det er en god ingrediens. ”
Så indtil nu, når CLT'er langsomt får en bredere accept, sagde Kreschmann og Rammer, at de tror, de mest vil blive brugt i bygninger med noget lavere højder, i nærheden af 12 til 14 etager. Når CLT'er bruges i højere bygninger, vil det være lige som endnu et materiale sammen med beton og stål.
”Vi ser det som et vidunderligt, komplekst materiale, og alt, hvad der giver mulighed for mere udnyttelse af en vedvarende ressource til forbedring af offentlighedens liv, er en god ting, ” sagde Kreschmann. ”CLT giver en mulighed for at gøre nogle virkelig innovative og vidunderlige ting, og vi ønsker at se CLT være blot en pil til i skælven, som du kan skyde på problemet.”
