كيفية الاختيار بين الخشب والفولاذ

الخشب مادة مرنة للغاية يمكن التلاعب بها وتحويلها إلى قطع أثاث مختلفة، ولكن من المهم أن تكون على دراية بالأنواع المختلفة قبل الشراء.

تعرّف على كل ما تحتاج إلى معرفته حول اختيار النوع المثالي من الخشب الصلب لمشروعك القادم، بدءاً من المظهر إلى الاستدامة. يغطي هذا المقال كل شيء!

متانة

المتانة جانب أساسي من جوانب مشاريع البناء. تقدم المباني المعدنية سابقة الهندسة (PEMBs) والإنشاءات الخشبية التقليدية مستويات مختلفة من القوة والمتانة عند اختيار المواد المثلى للمشروع، مما يجعل هذا القرار حاسمًا.

الخشب مادة فعالة مواد البناء يمكن أن تتحمل قوى كبيرة دون أن تضعف أو تتشقق، ولكن قابليتها للرطوبة وانتشار الحشرات والعفن تتطلب صيانة منتظمة للحفاظ على طول العمر - وهذا يجعل تحقيق مستويات مماثلة من القوة والمتانة مثل الهياكل الفولاذية أمرًا صعبًا.

يبرز الخشب كوسيلة ممتازة عازل حراري ويمكن أن يساعد في تقليل انتقال الصوت مع تخفيف تأثيرات الصدى في أماكن المعيشة. وعلاوة على ذلك، فإن سهولة التعامل معها تجعلها خياراً جذاباً من المواد التي يمكن تحويلها بسهولة إلى عناصر تصميم فريدة من نوعها.

يصمد الخشب بشكل جيد أمام الفولاذ عندما يتعلق الأمر بقوة الشد، مما يجعله أكثر تنوعاً في الهياكل الأكبر والأطول. وعلاوةً على ذلك، فإنه أقل عرضة للالتواء أو الالتواء بمرور الوقت والتسبب في مشاكل هيكلية داخل المباني.

يحتاج الخشب إلى صيانة وصيانة أكثر من الهياكل الفولاذية، مثل الصبغ المنتظم أو الختم لحمايته من التعفن. ومع ذلك، يمكنك من خلال تفاصيل التصميم المناسبة التي صممتها RISA تقليل متطلبات الصيانة وإطالة عمرها المتوقع.

من ناحية أخرى، يُعد الفولاذ مادة بناء رائعة يمكنها تحمل النشاط الزلزالي دون أن تستسلم للحرائق أو الحشرات. كما أنه يقاوم التآكل ولا يصدأ بمرور الوقت، مما يطيل عمره الافتراضي في مشروع البناء الخاص بك.

قد يكون من الصعب التعامل مع الصلب في تصاميم فريدة من نوعهاولكن لا يزال من الممكن تشكيلها في أشكال وأحجام مختلفة. وعلاوة على ذلك، فإن فعاليته من حيث التكلفة تجعله أحد أكثر مواد البناء المرغوبة. يوفر الفولاذ العزل التي تساعد في خفض فواتير التدفئة والتبريد مقارنةً بالخشب؛ وقد يساعد العزل البديل الموفر للطاقة في تحقيق نتائج مماثلة.

القوة

الخشب قوي ويدوم طويلاً، ولكنه ليس بقوة الفولاذ. ونظراً لأن قوة الفولاذ تفوق قوة الخشب بكثير، فإنه غالباً ما يُستخدم عند تشييد المباني المعرضة لأحمال هيكلية ثقيلة أو ظروف بيئية قاسية. وعلاوةً على ذلك، يوفر الفولاذ تنوعًا أكبر مقارنةً بالخشب، مما يجعله خيارًا ممتازًا للمواد لتصميم المخططات المفتوحة أو المبتكرة الملامح المعمارية.

ومع ذلك، إذا تمكن الخشب من التحسن من حيث القوة والمتانة، فقد يصبح سريعاً المادة المفضلة لتشييد المباني بأشكال عديدة. لطالما سعى المهندسون منذ فترة طويلة إلى إيجاد طرق لتطوير نسخ أقوى من الخشب يمكنها تحمل الأضرار الناجمة عن مختلف القوى والظروف البيئية - مثل الحرائق والزلازل - بشكل أفضل.

يحتاج المهندسون إلى تغيير كيفية تشكيل الخشب من أجل جعله أقوى. على الرغم من أن الخشب قوي على طول تعرجاته، إلا أن زواياه يمكن أن تصبح هشة عندما يتم قطعها بشكل عمودي بالقوة أو تشكيلها بشكل مختلف عن المخطط له. وعلاوة على ذلك، فإن صلابته تحد من قابليته للتشكيل. وقد اتبع ليانغ بينغ هو وزملاؤه في مركز أبحاث الطاقة بجامعة ميريلاند نهجاً مبتكراً في جعل الخشب أقوى من خلال تغيير تركيبته الكيميائية من خلال تعديل قاعدته؛ وذلك عن طريق القضاء على أحد الجينات المسؤولة عن اللون البني للخشب الطبيعي وصلابته بالضغط الميكانيكي لتعبئة ألياف السليلوز بإحكام.

أنتجت هذه العملية منتجًا يتمتع بقوة شد وصلابة متزايدة - وهي خصائص عادةً ما يعوض بعضها بعضًا - بالإضافة إلى تحسين كيفية امتصاص الخشب للطاقة، مما سمح بصنع هياكل باستخدام عدد أقل من عوارض الدعم، مما قد يوفر التكاليف في تكاليف البناء.

على الرغم من أن الخشب الخارق الجديد الذي ابتكره الباحثون أقوى بكثير من الفولاذ، إلا أنه لا يزال يظهر بعض نقاط الضعف. وأبرزها قابليته للتأثر بالماء: فطبيعة الخشب الاسترطابية تسمح له بامتصاص الأبخرة القابلة للتكثيف من محيطه قبل أن يفقدها من خلال المسام الموجودة في أليافه إلى الهواء تحت نقطة تشبع الألياف، مما يترك الرطوبة للهواء الذي يجف تحت نقطة تشبع الألياف ويساهم في تعفنه أو تطوّر العفن. وعلاوة على ذلك، يمكن لبعض المواد الكيميائية والحرائق أن تضعفه بمرور الوقت.

على الرغم من أن عملهم ينطوي على عيوب، إلا أن الباحثين يعتقدون أن جهودهم يمكن أن تمهد الطريق نحو مستقبل يحل فيه الخشب محل مواد مثل الفولاذ والبلاستيك التي لها حاليًا التأثيرات البيئية مثل استهلاك الطاقة والتآكل في نهاية المطاف؛ فكون البلاستيك غير قابل للتحلل الحيوي يشكل مخاطر صحية على كل من الناس والكوكب على حد سواء؛ لذا فإن التحول نحو مستقبل صديق للبيئة سيقلل بشكل كبير من الآثار البيئية السلبية لطرق الإنتاج مثل إنتاج الصلب.

التكلفة

يجب أن تكون التكلفة دائماً من الاعتبارات المهمة عندما يتعلق الأمر بمشاريع البناء في الهواء الطلق، ليس فقط عند إجراء الاختيارات الأولية ولكن أيضاً لتكاليف الصيانة على المدى الطويل. يقدم كل من الفولاذ والخشب العديد من المزايا اعتماداً على الأهداف المحددة للمساحة؛ فلكل منهما مجموعة من الإيجابيات والسلبيات التي يجب أن تأخذها في الاعتبار قبل اتخاذ قرارك.

توفر المباني الفولاذية المتانة واتساق الجودة التي يمكن أن تقلل من تكاليف الصيانة على المدى الطويل، على عكس الخشب الذي قد يستسلم الظروف الجوية القاسيةأو التغيّرات في درجات الحرارة، أو العناصر البيئية التي تضر بالمواد الأخرى مثل العفن. الخشب أكثر عرضة لنمو العفن أو الإصابة بالحشرات، مما يتطلب إصلاحات مكلفة مع مرور الوقت.

يمكن للصلب أن يوفر لك المال بطريقة أخرى من خلال تقديم أقساط تأمين أقل من الهياكل الخشبية. تنظر شركات التأمين إلى المعادن بشكل عام على أنها أقل خطراً بسبب مقاومتها للحرائق والفيضانات والكوارث الطبيعية التي تسبب أضراراً؛ ومن ناحية أخرى، قد تتعرض الإطارات الخشبية لتغيرات في جودة المواد مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإصلاح والاستبدال مع مرور الوقت.

يُعد التأطير الخشبي طريقة مثالية للحصول على مظهر أصيل جمالية ريفية ودمج الميزات الكلاسيكية في تصميمها. كما أن الخشب يجعل البناء أكثر بساطة بالنسبة لبعض العناصر مثل الأعمال الخشبية المعقدة أو العوارض المكشوفة، مما يجعل هذا الخيار مناسباً للمباني السكنية وكذلك المباني التجارية منخفضة الارتفاع.

الخشب مورد متجدد وفير، ولكن حصاده ونقله قد يكون مكلفاً. وعلاوة على ذلك، تنطوي المعالجة على استخدام طاقة أكبر مقارنة بمواد البناء الأخرى بالإضافة إلى استخدام مياه أكثر من المعتاد لنموها؛ ومع ذلك، يوفر الخشب حلول مستدامة عندما يكون مصدرها غابات مُدارة بشكل مستدام.

الخشب مادة فعالة عازل طبيعييحافظ على دفء المباني في الشتاء وبرودتها في الصيف. إن إقرانها بعزل عالي الجودة أمر بسيط لتحسين كفاءة الطاقة للمباني الخشبية. على الرغم من أن الفولاذ قد لا يعزل بشكل طبيعي بنفس فعالية الخشب، إلا أن اقترانه بالعزل يوفر إمكانية توفير مماثلة.