المباني الخشبية الحديثة

تتميز المباني الخشبية الحديثة بالعديد من المزايا من الناحيتين البصرية والوظيفية. الخشب هو مواد صديقة للبيئة والتي توفر خصائص عزل حراري وصوتي ممتازة.

تمثل ألواح NLT شكلاً محدثاً لتقنية قديمة، وفقاً للوكاس إيب، وهو مهندس في شركة StructureCraft في فانكوفر الذي صمم T3.

ويعرب عن أمله في أن تكون T3 إيذاناً بعصر جديد من ناطحات السحاب الخشبية.

الاستدامة

يعتبر الخشب مادة صديقة للبيئة، حيث أن تركيبته تحبس انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في أليافه، مما يجعله خياراً صديقاً للبيئة لمشاريع البناء الحديثة. كما يتميز الخشب أيضاً بنسبة عالية من القوة إلى الوزن وخصائص صوتية رائعة، مما يجعله يحظى بشعبية كبيرة بين المهندسين المعماريين اليوم. ونظراً لهذا الاهتمام بالبناء الحديث باستخدام الخشب كمواد بناء، فقد أدى هذا الاهتمام إلى أعمال بحث وتطوير واسعة النطاق. وعلى هذا النحو، تستخدم الهياكل الخشبية الحديثة الآن تقنيات وأنظمة بناء جديدة تستخدم عناصر مسبقة الصنع تقلل من وقت البناء مع كونها أكثر كفاءة من حيث التكلفة من ذي قبل.

تستخدم المباني الخشبية الحديثة أخشاباً من الغابات التي تمت إدارتها بمسؤولية، مما يساعد على ضمان استمرار استفادة الأجيال القادمة من مواردها. كما أنها تقلل من آثار تغير المناخ مع الحفاظ على التنوع البيولوجي مع زيادة مستويات الكربون المخزن في المنتجات الخشبية.

تستهلك المباني القائمة على الخشب طاقة أقل بكثير من الهياكل الخرسانية والصلب بسبب قدرات العزل الممتازة؛ مما يؤدي إلى انخفاض فواتير التدفئة والتبريد وطرق الإنتاج غير السامة؛ وهذا يقارن بشكل إيجابي بمواد مثل البلاستيك التي تتطلب الكثير من الطاقة للإنتاج بالإضافة إلى إنتاج منتجات ثانوية سامة أثناء التصنيع.

يستخدم البناء الخشبي الحديث حلولاً تقنية مختلفة تماماً عن تلك المستخدمة تاريخياً، مما يعني أن لوائح البناء كان لا بد من تكييفها للسماح ببناء هياكل خشبية أطول وأكثر حداثة. وهذه خطوة مهمة نحو مدن أكثر صداقة للبيئة حيث نحتاج إلى تطوير بيئات حضرية مستدامة.

يمثل البناء بالأخشاب تحديات فريدة من نوعها عندما يتعلق الأمر بمقاومة الحرائق، لكن المنتجات الخشبية الحديثة المصممة هندسياً لديها القدرة على مواجهتها. يمكن للألواح الخشبية الضخمة مثل الأخشاب المصفحة المتقاطعة (CLT) أن تعمل كحواجز للحريق من خلال تطوير طبقة فحم واقية وبالتالي تحافظ على سلامتها الهيكلية مع منح شاغليها الوقت الكافي للهروب بأمان من المبنى المحترق.

أما بالنسبة لمشكلات الرطوبة في الإطارات الخشبية، فيمكن حلها بسهولة عن طريق التهوية الكافية وغيرها من التدابير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الصيانة الدورية باستخدام المواد الحافظة المناسبة واستخدام المواد الحافظة كلها طرق للتخفيف من هذه المخاطر.

كفاءة الطاقة

يتم تشييد المباني الخشبية الحديثة بشكل متزايد باستخدام مواد وتصميمات صديقة للبيئة. يُعد الخشب مورداً متجدّداً يقوم بربط ثاني أكسيد الكربون في عملية نموه ويتميز بطاقة متجسدة أقل مقارنةً بمواد مثل الخرسانة والفولاذ، ويوفر خصائص عزل حراري وصوتي، مما يجعله المادة المثالية لإنشاء مبانٍ صديقة للبيئة. ولكن استخدام الخشب يتطلب دراسة متأنية لتلبية جميع متطلباته من حيث مقاومة الحريق، والحماية من الرطوبة، والقوة الزلزالية والأداء الصوتي.

يوفر الخشب العديد من المزايا البيئية مع الحفاظ على طبيعته وفعاليته من حيث التكلفة كمادة معمارية. كما أن خصائصه الإنشائية السهلة الإنشاء تضفي على الخشب مجموعة واسعة من إمكانيات التصميم لكل من الأماكن السكنية والتجارية على حد سواء؛ سواء كان ذلك من خلال تصميم شركة 6a Architects التي تبتكر حماقات الحديقة الغريبة من تصميم 6a، أو من خلال تصميم شركة Snhetta لمساحات المتاحف الكبرى مثل متحف نيلسون-أتكينز للفنون من تصميم Snhetta؛ فالأخشاب تخلق بيئة معمارية جذابة تربط الناس بالطبيعة.

يتحسن الأداء الحراري للأخشاب بسرعة بفضل التقنيات الجديدة وعمليات التصنيع المسبقة الصنع، ونتيجة لذلك، تفي المباني ذات الأطر الخشبية بقوانين الطاقة والبرامج الطوعية مثل Passive House أو تتجاوزها. ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن بناء الهياكل الخفيفة يوفر خيارات عزل أكثر من أنواع المباني الأخرى - بما في ذلك تجاويف الجدران الأعمق، وزيادة الكتلة الحرارية، وألواح الألياف الخشبية المثبتة خارج مساحات التأطير، ويضمن التصنيع المسبق وصلات محكمة الإغلاق بين المكونات التي تشكل معًا حلولاً محكمة الإغلاق ذات كفاءة حرارية.

يستكشف الباحثون طرقًا جديدة تستفيد من الخصائص الفريدة للأخشاب الجماعية لزيادة كفاءة الطاقة في المباني الخشبية. يمكن أن يؤدي الجمع بين الخشب والهياكل الخرسانية أو البناء الخرساني إلى زيادة كفاءة الطاقة من خلال تخزين الطاقة الحرارية الشمسية أثناء النهار وإطلاقها في الليل؛ وقد يؤدي ذلك أيضًا إلى تقليل تكاليف نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بشكل كبير.

يتجه العديد من المهندسين المعماريين إلى استخدام الأخشاب كمادة أساسية عند تصميم المباني الشاهقة، لا سيما في البلدان النامية حيث ترتفع تكاليف الوقود الأحفوري. وعلاوة على ذلك، غالباً ما تتضمن هذه المباني تقنيات موفرة للطاقة مثل الواجهات المعزولة والنوافذ عالية الكفاءة.

الخفة

لطالما حظي الخشب بالتبجيل كمواد معمارية منذ زمن طويل، بدءاً من المنازل نصف الخشبية في أوروبا في القرن السادس عشر وحتى المعابد البوذية في اليابان. وفي حين تميل مواد البناء عالية التقنية إلى الاستحواذ على معظم الاهتمام، إلا أن المصممين يستكشفون بشكل متزايد فوائد الخشب الفريدة لمشاريع البناء: مواد البناء خفيفة الوزن مثل البلاستيك تتفوق الآن على الخشب الخفيف الوزن والمتعدد الاستخدامات؛ وطبيعته المتجددة تساعد على تنقية الغلاف الجوي؛ بينما تعني مرونته أنه يمكن أن يتناسب مع أنماط معمارية متعددة - مما أدى إلى انتعاشه خلال السنوات الأخيرة وإنتاج كل شيء بدءاً من الأجنحة الصغيرة إلى الهياكل متعددة الطوابق!

يوفر الخشب العديد من المزايا مقارنةً بالخرسانة في البناء: فخفة وزنه تجعله سهل النقل والتركيب، مما يسرع من أوقات البناء مع توفير التكاليف، بينما تصمد متانته بشكل جيد أمام العوامل الجوية وحركة المرور.

لطالما استُخدم الخشب في الهندسة المعمارية - وأبرز مثال على ذلك معبد باغودا يعود تاريخه إلى 1300 عام في اليابان - ولكن حتى المباني الحديثة أثبتت متانتها عندما يتم بناؤها بشكل صحيح وتصميمها لتتحمل. خفة الخشب تسمح له بالتأقلم بشكل طبيعي مع السياقات الطبيعية؛ فالخشب الحديث يعتمد التصميم على هذا الجانب كفكرة محورية له هو أن ترتبط المباني بسلاسة مع بيئاتها مع تلبية المتطلبات الثقافية.

يتوصل المهندسون المعماريون المعاصرون إلى طرق مبتكرة لدمج الخشب في تصميماتهم، حيث يدمجونه في تصميمات خارجية معقدة وألواح داخلية أنيقة. أحد هذه المباني، وهو مبنى Moholt 50 |50، يتميز بكسوة جميلة من خشب الكيبوني المعدل الذي يضفي عليه مظهراً عصرياً مذهلاً - فهو يظهر الشفافية مع بناء الثقة بين السكان.

كما أن تعدد استخدامات الخشب يمكّنه من التكيف بشكل جيد مع البيئات المختلفة. يمكن صبغ الأسطح المصقولة بالرمل من الخشب لتتناسب مع مختلف الألوان والقوام لإضفاء مظهر جمالي جذاب مع توفير الحماية من الطقس والأشعة فوق البنفسجية والجسيمات المنبعثة من الإشعاع. وعلاوة على ذلك، تمتص هذه المادة طاقة الصدمات بكفاءة مما يجعلها مناسبة للمناطق الزلزالية.

الجماليات

ارتبط الخشب منذ فترة طويلة بالكبائن الريفية والمساكن ذات الإطارات الخشبية، ولكنها اليوم تقدم أكثر من ذلك بكثير. فقد تطور الخشب ليصبح مادة قادرة على تقديم فرص إبداعية لا حصر لها للمصممين - يستخدم المهندسون المعماريون الخشب كمادة أساسية لبناء المباني التجارية الكبيرة والأجنحة والواجهات الموفرة للطاقة وغير ذلك الكثير! بالإضافة إلى ذلك، يمكن لخصائص العزل الحراري الطبيعية أن توفر المال عندما يتعلق الأمر بتكاليف التدفئة أو التبريد.

توفر المباني الخشبية الحديثة واحة من الطبيعة وسط الغابة الخرسانية والأبراج الزجاجية التي تهيمن على العمارة الحديثة. كما أن جماليتها الطبيعية توفر لساكنيها تجربة من الاسترخاء والصفاء؛ كما يتميز الخشب بالعديد من المزايا الجمالية مقارنة بمواد البناء الأخرى، بما في ذلك مظهره الناعم والدافئ وقدرته على امتصاص الصوت بشكل طبيعي.

يتميز منزل روبرت هاتشيسون للهندسة المعمارية المكون من غرفتي نوم بتصميم خارجي مذهل من خشب الأرز الأحمر الغربي الذي يمتزج بشكل مثالي مع الغابة المحيطة به، ونوافذ فولاذية سوداء على جانبه الخلفي تحدد المساحة الداخلية وتوفر تباينًا بصريًا مذهلاً مع الهيكل الخشبي.

تتميز المباني الخشبية الحديثة عن نظيراتها من خلال خطوط أسقفها المميزة. ويتميز أحد هذه المنازل في جرين ووتر، واشنطن بسقف مائل مغطى بألواح خشبية من خشب الكيبوني اللافت للنظر والذي يحاكي التناسق الطبيعي لخلفيته الجبلية ويقترن بدرج حلزوني لإضفاء مزيد من الدراما والاهتمام البصري.

لطالما كان انحياز الخشب عنصرًا أساسيًا محبوبًا في البيئات المنزلية والتجارية، وغالبًا ما يلعب الآن دورًا أساسيًا في مشاريع البناء الحديثة. يمكن أن يضيف الخشب ارتفاعاً وفخامة، وهو مثالي للمشاريع التي ترغب في إضفاء طابع بصري بارز على هياكلها.

تزداد شعبية اتجاه الخشب الحديث أكثر من أي وقت مضى مع التقدم التكنولوجي في تكنولوجيا الخشب الحقيقي. إحدى هذه التقنيات، وهي الخشب المعدّل، توفر متانة تضاهي الخرسانة والفولاذ مع توفير المزيد من الجمالية التقليدية. يمكن للخشب المعدل أيضاً أن يتحمل سرعة الرياح التي تتجاوز 50 ميلاً في الساعة دون أن يفقد سلامته الهيكلية - وهو ما يجعله مثالياً للمباني الحديثة التي يجب أن تظل سليمة من الناحية الهيكلية في ظل الظروف الجوية القاسية؛ وعلاوة على ذلك، يمكن أن يتناسب بسلاسة مع مختلف الطرز المعمارية، بدءاً من الحداثة في منتصف القرن وحتى الحداثة الفائقة.