لا تتسم الهياكل الخشبية الحديثة بأنها مذهلة بصرياً فحسب، بل إنها أيضاً ذات كفاءة عالية في البناء. تتفوق الإنشاءات الخشبية عند استخدامها في معالجة الخصائص الإنشائية المعقدة مثل نوى الوصول، أو طوابق القاعدة الخرسانية المسلحة بالفولاذ أو حواجز الحريق.
تكمن الميزة الرئيسية للأخشاب الضخمة في السماح للمهندسين المعماريين بتصميم المباني باستخدام مادة واحدة لجميع عناصر البناء: الهيكل والواجهات والعزل والتصميمات الداخلية - وتعرف هذه العملية باسم التكامل الرأسي.
1. مبنى مكاتب التامدية
غالباً ما تخلق الهياكل الخشبية هياكل عصرية مذهلة تتسم بالأناقة والاستدامة في آن واحد، وغالباً ما تتشابه مع العمارة السكنية. لم تعد الإطارات الخشبية تقتصر على المنازل والمشروعات الصغيرة، بل أصبحت الهياكل الخشبية تُرى بشكل متزايد في مباني المكاتب متوسطة الحجم التي تتراوح من طابق واحد إلى أبنية شاهقة. الخشب هو مورد متجدد يتطلب طاقة أقل بكثير للحصاد مقارنةً بالخرسانة والصلب؛ بالإضافة إلى أنه يمتص الكربون من البيئة المحيطة به من خلال عملية البناء الضوئي، ويحبس الانبعاثات داخل أليافه طوال عمره.
يُظهر مبنى مكاتب تاميديا المكون من سبعة طوابق الذي صممه شيجيرو بان في زيورخ إمكانات البناء الخشبي الضخم. ويقع هذا المبنى الذي يضم 480 موظفاً من شركة Tamedia الإعلامية، فوق مبنى مطبعة قائم بالفعل. وبدلاً من إخفاء هيكله بكسوة مقاومة للحريق، كشف بان عن أعمدة وعوارض من الغولام الهيكلي كجزء من منهجه التصميمي.
تم تدعيم السقف وألواح الطابق العلوي بإطار هيكلي مصنوع في الموقع من مكونات مسبقة الصنع تم طحنها بدقة متناهية حتى كل ملليمتر. قام العمال بتجميع مكونات خشب التنوب النمساوي المصفح بدون وصلات معدنية باستخدام مطارق كبيرة ذات رؤوس ناعمة؛ ولتجنب الالتواء أثناء التجميع، لم يبدأ البناء إلا بعد أن جفت جميع الوصلات الملصقة تماماً وتم اختبارها بدقة بالطرق اليدوي.
ولتسريع وقت البناء، يقوم العمال بقطع الشقوق مسبقًا في العوارض من أجل التركيب الدقيق، مما يسرّع من وقت التجميع. بسبب تلف الرطوبة في الهياكل الخشبية، كان على العمال إبقاء الهيكل مغطى بالبلاستيك أثناء بنائه، وإيقاف العمل خلال فترات العواصف. وبمجرد وضع الهيكل في مكانه، تم صب الخرسانة على أساساته قبل أن تبدأ الأعمال الداخلية.
يتميز سقف هذا المبنى بشكله المقوس المدعوم بعوارض مباعدة بيضاوية متصلة بأعمدة من الغللام عبر رسومات خشبية متوازية مع الروافد. تم تصميم جميع الشقوق والوصلات باستخدام برنامج تصميم بمساعدة الحاسوب وقصها في الموقع لضمان دقة التركيب. ولتعزيز نقاط التوصيل بشكل أكبر، تم إدخال ألواح سميكة من خشب الزان الرقائقي في المفاصل الرئيسية. وعلاوة على ذلك، تم اختيار اتجاهات الخيوط والحبيبات لكل مكون بشكل استراتيجي من أجل تعزيز أداء النظام بشكل عام.
2. عالم فولفو
تبرز الأطر الخشبية في عصر البناء التقليدي من خلال أناقتها الريفية وجمالها الخالد. عندما يختار المهندسون المعماريون استخدام الأطر الخشبية كجزء من مشاريعهم، فإن المباني الناتجة عن ذلك تستحضر الحرفية والتراث والماضي الذي يتحدث عن الماضي عبر الأجيال. لا يضيف دمج الأطر الخشبية سحراً خاصاً فحسب، بل يمكن أن يساعد أيضاً في تقليل تكاليف الطاقة وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
يُعتبر مركز تجربة عالم فولفو، وهو مركز تجربة يعرض تاريخ فولفو وقيمها، مثالاً رائعاً على استخدام الأخشاب في التصميم الذي يراعي الاستدامة. فهو مغطى بالكامل بالكسوة الخشبية مع نوافذ تسمح بدخول الكثير من الضوء الطبيعي لإضاءة المساحات الداخلية؛ والأضلاع الخشبية الضخمة التي تشكل سقفه والتي تحاكي جذوع الأشجار التي تذكرنا بالمناظر الطبيعية والتقاليد المعمارية السويدية؛ كل ذلك يجعل هذا المبنى استثنائياً حقاً.
يتميز "عالم فولفو" بأكثر من مجرد مظهر خارجي جذاب؛ ففي الداخل توجد مساحات متعددة للفعاليات ومتحف ومطعم يبعث الحياة في مركز التجربة هذا. كما يكرّم المركز مؤسسيها - الخبير الاقتصادي أسار غابرييلسون والمهندس غوستاف لارسون - بالإضافة إلى استكشاف ماضيها وحاضرها وخططها المستقبلية. يفتح المركز أبوابه للزوار على مدار العام، حيث يمكن للزوار الاطلاع على السيارات القديمة والتعرف على التزام فولفو بالسلامة أثناء تجربة أجهزة محاكاة القيادة!
عُرضت ألواح CLT على نطاق واسع في جميع أنحاء عالم فولفو من فولفو كمؤشر على شعبيتها المتزايدة في جميع أنحاء أمريكا الشمالية. تُعد ألواح CLT موردًا متجددًا مصنوعًا بأقل قدر من المواد، بينما لا تزال قوية بما يكفي لتتفوق على الخرسانة في القوة. تتألف ألواح CLT من عدة طبقات من الخشب المصفح بالحرارة والضغط، مما يخلق ألواحاً قوية وخفيفة الوزن في نفس الوقت مثالية للمباني الكبيرة الحجم. عند البناء باستخدام الأخشاب المصفحة المتقاطعة (CLT)، يجب التنسيق الدقيق بين المهندسين المعماريين والمهندسين والمصنعين والموردين لضمان التجميع السلس - وهذا يساعد على تجنب الأخطاء التي تؤدي إلى مشاكل مكلفة في التركيب! تساعد التصميمات الدقيقة على تجنب الأخطاء التي تؤدي إلى مشاكل التركيب المكلفة!
3. هابتيك ورامبولز هاي رايز
مفهوم جديد من قبل المهندسين المعماريين Haptic وRamboll، وهو مفهوم جديد يستخدم الخشب في بناء المباني الشاهقة المتجددة التي صممت لتكون مرنة وقابلة لإعادة التشكيل في أي وقت، وذلك لجلب المزيد من المجتمعات الرأسية المدمجة إلى مواقع داخل المدن حيث يمكن أن تكون هناك مساحة سكنية محدودة.
توفر المباني الخشبية العديد من المزايا مقارنةً بالمواد التقليدية مثل الخرسانة والصلب من حيث الاستدامة، خاصةً عندما يتعلق الأمر بمواد مثل الخشب الذي يتطلب طاقة أقل لاستخراجه ومعالجته ليصبح مادة جاهزة للبناء مقارنةً بالخيارات الأخرى مثل الخرسانة والصلب. وعلاوة على ذلك، يعمل الخشب كبالوعة للكربون؛ فأي انبعاثات تنتج أثناء البناء يتم التقاطها داخل أليافه بمرور الوقت ويتم عزلها في نهاية المطاف كمخزن للكربون في هيكله.
وتساعد هذه المزايا في دفع عجلة التغيير داخل الصناعة المعمارية، حيث يدرك المهندسون المعماريون والمهندسون إمكانيات إدراج الهياكل الخشبية كبيرة الحجم في تصميماتهم. ومن الأمثلة الحديثة على ذلك المنزل المائي الذي صممته شركة KCAP في مدينة هافن سيتي في هامبورغ والذي سيصبح أطول مبنى خشبي في ألمانيا عند اكتماله، ومبنى شميدت هامر لاسن السكني الذي يبلغ طوله 100 متر والذي سيصبح أطول مبنى خشبي في العالم عند اكتماله.
تشير الأخشاب الضخمة إلى المنتجات الخشبية المصممة هندسيًا والمصنعة باستخدام مكونات كبيرة مصنعة مسبقًا لتجميع أسرع في الموقع مع مخاطر وأخطاء أقل مقارنةً بالطرق التقليدية. وتشمل الأمثلة على ذلك الأخشاب المصفحة المتقاطعة (CLT)، والأخشاب المصفحة بالمسامير، والأخشاب المصفحة باللاصق، والأخشاب المركبة الهيكلية - هذه الأخشاب المنتجات توفر قوة ضغط ومرونة أكبر من الخشب الخام، مما يجعلها مناسبة لخصائص تحمل الأحمال مثل العوارض والأعمدة.
يتطلب تصميم الهياكل الخشبية الضخمة تعاوناً وثيقاً بين التصميم والتصنيع لضمان توافق جميع المكونات مع بعضها البعض بسلاسة أثناء التجميع. ونظراً لأن هذه القطع مصنوعة خصيصاً وفقاً لتصميمات معقدة، فإن أي اختلافات بين الأشكال المقصودة وتلك التي تم إنتاجها بالفعل يمكن أن تتسبب في حدوث أخطاء مكلفة أثناء التركيب، مما يستلزم إقامة شراكات وثيقة بين المعماريين والمهندسين والمصنعين. وبالإضافة إلى ذلك، يتطلب نقل هذه المكونات الكبيرة عناية خاصة حتى لا تتشوه أو تتلف أثناء النقل.
4. مركز الخدمات اللوجستية الأكثر مبيعاً
قد تبدو المباني الخشبية الضخمة الحديثة غريبة، ومع ذلك يمكن العثور عليها في جميع أنحاء الولايات المتحدة بفضل التغييرات في قوانين البناء التي تسمح بإنشاء هياكل خشبية ضخمة يصل ارتفاعها إلى 18 طابقاً. ويستخدم نظام البناء الخاص بها ألواحاً خشبية صلبة متعددة مثبتة بالمسامير أو ملتصقة ببعضها البعض للحصول على قوة وثبات استثنائيين؛ كما أن انبعاثات الكربون الناتجة عنها أقل بكثير من الهياكل الخرسانية أو الفولاذية مما يجعلها مثالية للمباني الأطول التي تحتاج إلى أن تكون قوية وخفيفة الوزن ومرنة في نفس الوقت.
أثبتت شركة Bestseller، وهي الشركة الأم لعلامات تجارية مثل Jack & Jones وVero Moda، أن مراكز التوزيع لا تحتاج إلى أن تكون صناديق قبيحة من الطوب من خلال منشأة مركز الخدمات اللوجستية الخشبية الغربية في ليليستاد بهولندا. من المقرر الانتهاء من هذه المنشأة التي تبلغ مساحتها 155,000 قدم مربع والتي صممها هينينج لارسن وصممتها شركة رامبول على مساحة 155,000 قدم مربع، وهي ملتزمة بخفض الانبعاثات وظروف العمل العادلة ومبادئ التصميم الدائري التي تقلل من النفايات، بالإضافة إلى استخدام مبادئ التصميم الدائري التي تعزز الحفاظ على الطاقة.
ولزيادة استخدام الأخشاب إلى أقصى حد، تُركت هياكل الأرضية والسقف مكشوفة كخيار جمالي. تشمل الأنظمة الإنشائية للمبنى أرضيات/أسقف من خشب CLT وعوارض/أعمدة من الغلولام مصنوعة من أشجار التنوب الأشقر والتنوب المقطوعة بشكل مستدام في جبال الألب النمساوية؛ وهي مصنوعة مسبقاً في النمسا لسرعة إنجازها في الموقع وقت التركيب والمواد غير الملحومة عمليات التسليم؛ كما يستفيد التصنيع المسبق من تقنية نمذجة معلومات المباني التي تسمح للمصممين والمهندسين بتنسيق المكونات المختلفة قبل تسليمها - مما يساعد على تقليل الأخطاء مع الالتزام بالجدول الزمني للمشاريع.
ويمتد التزام الشركة بالاستدامة إلى أبعد من ذلك، كما يتضح من نهجها في تنسيق الحدائق، والذي يتضمن مساحات انتقالية ومروجاً فوق المبنى. المشروع بأكمله بمثابة مثال على أنه حتى الهياكل التجارية الكبيرة يمكن أن تقدم بياناً مؤثراً حول المسؤولية العالمية.
هل لديك فضول لاستكشاف المزيد من إمكانات الأخشاب الضخمة؟ اطّلع على خريطة WIN التفاعلية للمشاريع في جميع أنحاء البلاد باستخدام هذه المواد، وتواصل مع المصنعين الذين يمكنهم مساعدتك في بناء مشروعك القادم.
