1.1.3. Лесные материалы. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ

1.1.3. Лесные материалы. Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ

ВикиЧтение

Справочник по строительству и реконструкции линий электропередачи напряжением 0,4–750 кВ
Узелков Борис

Содержание

1.1.3. Лесные материалы

В практике электросетевого строительства применяются лесные материалы, в основном круглые лесоматериалы и пиломатериалы. По размерам поперечного сечения пиломатериалы подразделяются на доски, бруски и брусья (толщина и ширина более 100 мм).

Деревянные опоры ВЛ изготовляют из сосны и лиственницы. В отдельных случаях применяют также ель, кедр, пихту. В связи с тем что непропитанная сосна гниет через 3–4 года, а ель еще быстрее, опоры ВЛ изготовляют только после пропитки древесины специальными противогнилостными веществами – антисептиками. В качестве консервантов используются высокоэффективные медно-хромо-мышьяковые (ССА) составы. Опоры, пропитанные ССА, используются при строительстве линий электропередачи напряжением 0,4—10 кВ.

Использование изоляционных свойств древесины позволяет снизить число изоляторов и отказаться от грозозащитного троса. Кроме того, при необходимости, допускается совместная подвеска линий 0,4; 10 кВ и уличного освещения. В среднем срок службы пропитанных опор, находящихся в контакте с почвой, составляет до 45 лет. Пропитанные детали не следует обрабатывать; в крайнем случае, затесанное место или просверленное отверстие необходимо тщательно антисептировать.

Лиственница зимней рубки хорошо противостоит загниванию, и ее иногда применяют непропитанной. Опоры из лиственницы служат 15–20 лет. Недостатки древесины – большие колебания прочности, пороки (сучки, косослой, трещины, гнили и пр.), гигроскопичность, уменьшение прочности при повышенной влажности, уменьшение размеров при сушке, возгорание, расщепление от ударов молнии.

Физико-механические свойства используемой древесины приведены в табл. 1.15, а объемы лесоматериалов – в табл. 1.16 и 1.17.

Таблица 1.15

Физико-механические свойства древесины

Примечание. Прочность древесины дана при стандартной влажности 12 %. С увеличением влажности прочность снижается.

Таблица 1.16

Объем круглых лесоматериалов в зависимости от длины и диаметра бревен

Таблица 1.17

Объем обрезных досок длиной 10 м

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Материалы

Материалы
Невозможно точно определить, какой из материалов является главным, а какой — второстепенным. Здесь важно все. Неправильный подбор плитки может сказаться на эстетической стороне, а неправильный подбор клеящей прослойки (подстилающего слоя) — на

Материалы

Материалы
Для ковки в условиях небольшой кузницы можно использовать довольно большое число различных металлов и сплавов. Большинство изделий выполняется из стали всевозможных марок.СтальКак говорилось ранее, для ручной ковки наиболее пригодна так называемая

Материалы

Материалы
Формовочные материалыПри наличии всевозможных инструментов и приспособлений, модели и песчаной смеси, которую называют формовочной, можно изготовить литейную форму. В нее заливается металл. Этот процесс и есть получение отливки. Процесс изготовления

Пьезоэлектрические материалы

Пьезоэлектрические материалы
Существует большое количество разнообразных пьезоэлектрических датчиков. Пьезоэлектрические датчики могут регистрировать вибрации, толчки и тепловое излучение. Компания Pennwall производит уникальный продукт, названный пьезоэлектрической

2. Сверхтвердые материалы

2.  Сверхтвердые материалы
Для изготовления различного режущего инструмента в настоящее время в различных отраслях промышленности, в том числе в машиностроительной, применяются три вида сверхтвердых материалов (СТМ): природные алмазы, поликристаллические синтетические

1. Неметаллические материалы

1. Неметаллические материалы
Еще во второй половине XX в. в нашей стране уделялось большое внимание применению неметаллических материалов в различных отраслях промышленности и народного хозяйства в целом. Было налажено и постоянно наращивалось производство самых

4. Композиционные материалы

4. Композиционные материалы
В различных отраслях хозяйства страны, в том числе и в строительстве, широко используются различные композиционные материалы на основе измельченной древесины: древесно—стружечные, древесно—волокнистые плиты, арболит, фибролит, плиты

3.

 Гидроизоляционные материалы

3. Гидроизоляционные материалы
В строительстве, системе ЖКХ широко применяются различные гидроизоляционные материалы, которые предназначены для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды и химически агрессивных жидкостей –

4. Электроизоляционные материалы

4. Электроизоляционные материалы
В условиях большой распространенности различных электроустановок практически во всех отраслях промышленности и хозяйства страны в целом электроизоляционные материалы получили повсеместное применение. Самая важная характеристика

5. Смазочные материалы

5. Смазочные материалы
В соответствии со стандартом смазочные материалы классифицируют по происхождению, физическому состоянию, по наличию присадок, по назначению, по температуре применения. По происхождению или исходному сырью смазочные материалы подразделяют

Сырьевые материалы

Сырьевые материалы
Сырьевые материалы, используемые для производства стеклоизделий, условно подразделяются на две группы: главные и вспомогательные.К главным сырьевым материалам относятся вещества, с которыми в стекломассу вводятся кислотные, щелочные и

8.2.4.3.2 Сопутствующие материалы

8.2.4.3.2 Сопутствующие материалы
Должны быть установлены правила размещения материалов, связанных с электронной документацией, и их

П.2. Материалы для моделей

П.2. Материалы для моделей
В практике ювелирного литья применяются только воскоподобные модельные материалы с температурой плавления ниже 100 °C. Это позволяет удалять их горячей водой, паром или в термическом воздушном шкафу. Такие воскоподобные составы используются для

6.1.2. Смазочные материалы

6.1.2. Смазочные материалы
Смазочные материалы предназначены для уменьшения интенсивности изнашивания и сил сопротивления в узлах трения, а также для обеспечения нормального функционирования систем, содержащих смазки.Смазочные материалы, применяемые для автомобилей и

Лесные горючие материалы — Энциклопедия пожарной безопасности

Лесные горючие материалы – растения лесов, их морфологические части и растительные остатки различной степени разложения, которые могут гореть при лесных пожарах. Живой напочвенный покров, произрастающий в природной среде, представлен следующими видами растительности: лишайники – почти не регулирующие своей влажности. Содержание влаги в них определяется физическими законами увлажнения и высыхания (аналогично лесной подстилке и опаду). Наиболее пожароопасный тип живого напочвенного покрова, горение по которому может распространяться уже на 2-3 день после выпадения осадков; мхи – с помощью ризоидов активно впитывают влагу, но не регулируют её испарение. Пожароопасность мхов несколько ниже, чем у лишайников, но значительно выше, чем у большинства высших растений. Из этой группы растительности наиболее пожароопасными являются «беломошники», произрастающие в сухих условиях; высшие растения – интенсивно поглощающие влагу из почвы, изменяющие интенсивность транспирации, поддерживающие свою влажность в необходимом для жизни интервале. Представлены различными видами трав, кустарничков и кустарников. Степень их пожароопасности может значительно различаться как между различными видами, так и в течение пожароопасного сезона.

Все лесные горючие материалы условно можно разделить на 3 класса, в которых растительные горючие материалы (р. г. м.) разделены на 7 групп:
Класс «Проводники горения»:
группа I, вид горючего материала – опад, лишайники, мхи; тип горения – преимущественно пламенное;
группа II, вид горючего материала – лесная подстилка, торф; тип горения – тление;
группа III, вид горючего материала – валежник, пни, крупные порубочные остатки, торф; тип горения – здоровая древесина горит преимущественно пламенно, гнилая – тлеет;
Класс «Поддерживающие горение»:
группа IV, вид горючего материала – травы, кустарнички, плауны, сеянцы древесных растений; тип горения – пламенное;
группа V, вид горючего материала – подрост и подлесок; тип горения – преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные;
группа VI, вид горючего материала – хвоя, листва, несущие их веточки и мелкие сучья полога древостоя; тип горения – преимущественно пламенное, хвойные горят интенсивней, чем лиственные;
Класс «Задерживающие горение»:
группа VII, вид горючего материала – некоторые виды трав, кустарничков, кустарников и деревьев; самостоятельно не горят из-за высокого влагосодержания или особенностей химического состава.

Способность задерживать распространение горения на участке у живых растений зависит, прежде всего, от запасов зеленой вегетирующей массы и её влагосодержания, а также от соотношения проводников горения и задерживающих горение лесных горючих материалов. Практически для всех растений характерны сезонная динамика влагосодержания с максимумом в весеннее время и минимумом в осеннее и незначительные суточные изменения влагосодержания. В полуденное время у растений снижается влагосодержание, которое к вечеру опять увеличивается и достигает своего максимума в ночные часы. Минимальный запас сухих растительных горючих материалов, когда возможно распространение горения, составляет 0,1-0,2 кг/м². Предельное влагосодержание, при котором прекращается горение, для них составляет 25-28%.

Литература: Курбатский Н.П. Исследование количества и свойств лесных горючих материалов // Вопросы лесной пирологии. Красноярск, 1970;

Конев Э.В. Физические основы горения растительных материалов. Новосибирск, 1977.

Что такое древесина и для чего она используется?

Древесина — это термин, который имеет несколько значений и во многих регионах мира используется как синоним термина пиломатериалы. Чаще всего под древесиной понимаются либо несрубленные, либо вырубленные деревья, которые сохраняют свою кору или другие характеристики для эстетических целей.

В этой статье будут рассмотрены некоторые из наиболее распространенных видов использования древесины, в том числе создание объемных изделий из пиломатериалов. Чтобы узнать больше о различиях древесины и пиломатериалов, см. нашу статью о пиломатериалах и пиломатериалах. Чтобы узнать больше о сортах различных лиственных и хвойных пород, ознакомьтесь с нашим руководством по сортам пиломатериалов.

Древесина как материал

Древесина

— универсальный сырьевой материал, обладающий рядом преимуществ, что позволяет использовать его в самых разных областях. Среди этих преимуществ можно выделить следующие:

1. Древесина является возобновляемым ресурсом и выращивается в странах по всему миру. Такая широкая доступность снижает объем необходимой транспортировки, позволяя использовать материал ближе к месту его производства.
2. Древесина имеет высокую скорость роста, а сорта хвойных пород могут пополняться быстрее, чем лиственные породы.
3. Древесина не требует большого количества энергии для ее производства в пригодной для использования форме по сравнению с другим материалом, таким как сталь, для которого требуются печи, работающие при высокой температуре, как часть процесса.
4. Древесина хранит избыток углерода, удаляемого из атмосферы, и продолжает это делать в течение всего срока своего существования.
5. Древесина является натуральным материалом, нетоксична, безопасна в обращении и не выделяет вредных паров при резке или механической обработке.
6. Древесину легко собирать, и ею можно эффективно управлять, чтобы обеспечить отрастание и пополнение.
7. Древесину легко обрабатывать, резать и формировать с помощью легкодоступных инструментов, что обеспечивает ее широкое применение.
8. Его лом или отходы можно перепрофилировать таким образом, чтобы неиспользованный материал от данного спила древесины был практически нулевым.
9. Имеет эстетическую привлекательность и может окрашиваться, окрашиваться или покрываться различными покрытиями.

Древесина

10. хвойных пород относительно недорога, что делает ее пригодной для широкого использования в качестве строительного материала.
11. Материал обладает относительно высокой прочностью и может использоваться в конфигурациях, которые функционируют как несущие опоры.
12. Древесина обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и может снизить энергопотребление дома, если этот материал используется в дверях и окнах.
13. При правильной сушке в рамках обработки заготовленной древесины древесина не подвергается грибковому разложению, а удаление избыточной влаги снижает вес материала, что делает его менее дорогим в транспортировке и более простым в обращении.
14. Деревянное строительство проще и быстрее, чем с использованием камня или бетона.
15. Древесина долговечна, может служить веками и за ней легче ухаживать, чем за другими материалами.

Общие виды использования древесины

В следующих параграфах приводится краткое описание распространенных видов использования древесины в качестве материала.

В качестве источника топлива

Древесина является важным источником топлива, где ее сжигание может использоваться для обогрева домов, получения энергии для приготовления пищи и нагрева воды для бытовых нужд. Древесные гранулы и другие отходы переработки древесины, такие как биомасса, отправляются и могут использоваться в качестве удобного вида древесного топлива для использования в печах или обогревателях. По некоторым оценкам, до 40% всей древесины, заготавливаемой в лесах по всему миру, в конечном итоге потребляется в качестве источника топлива. Использование древесины в качестве топлива будет варьироваться от региона к региону в зависимости от наличия других источников топлива, таких как нефть, природный газ, электричество и возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра и солнца.

Древесина также может использоваться в качестве источника топлива для котлов, которые нагревают воду для производства пара и приводят в действие генераторы для выработки электроэнергии.

Строительные материалы

Древесина превращается в широкий спектр строительных материалов, которые используются в строительстве и жилищном строительстве. Сюда входят изделия из габаритных пиломатериалов, встроенные в стены, полы и потолки, такие как:

• Шпильки
• Тарелки
• Лаги
• Стропила
• Балки
• Противопожарные заграждения
• Поддерживает

Древесина также используется вместе с клеями для производства листов фанеры, которые используются в качестве обшивки, или для создания плит с ориентированной стружкой (OSB), панелей из шпона или структурно-изолированных панелей (SIP). Из древесины также можно изготовить конструкционные изделия из дерева, которые подходят для выдерживания высоких нагрузок, заменяя другие материалы, такие как стальные двутавровые балки. Из древесины также изготавливаются архитектурные или индивидуальные изделия из дерева, а также другие архитектурные молдинги.

Мебель

Многие лиственные породы ценятся за их более высокую плотность и красоту естественного рисунка волокон, что делает их основным материалом для изготовления шкафов и мебели. Эта древесина тяжелее и долговечнее, но также медленнее растет, поэтому, как правило, дороже, чем хвойная древесина. Дуб, клен, орех, вишня и тополь — распространенный выбор для элитной мебели. Менее дорогие хвойные породы, используемые для изготовления мебели, включают сосну, красное дерево, ель и кедр.

Лом и отходы заводов, такие как древесная стружка и опилки, объединяются с клеями для создания древесно-стружечных плит, древесноволокнистых плит легкой плотности (LDF), древесноволокнистых плит средней плотности (MDF) и других изделий из древесины, которые можно использовать для изготовления недорогой деревянной мебели, продаваемой и поставляются в виде готовых к сборке предметов или деталей мебели.

Деревянные балки

Древесина используется в приложениях, требующих поддержки грузов, в том числе, например, в доках, пирсах, причалах, железнодорожных или железнодорожных шпалах, телефонных и инженерных столбах. Также широко используется в строительстве деревянных домов, где характерной чертой этого стиля является использование древесины, размер которой обычно превышает 5 дюймов. В некоторых случаях древесину можно оставить в ее естественном состоянии, включая кору дерева, по дизайнерским или эстетическим соображениям.

Прочие виды использования древесины включают ландшафтную древесину для подпорных стен или других декоративных целей, а также лодочную древесину в тех случаях, когда деревянное строительство лодок все еще ценится.

Бумага и целлюлоза

Широкий ассортимент бумажной продукции создается с использованием балансовой древесины из древесины. Бумага для книг, журналов, газет и других печатных материалов, таких как брошюры, листовки и маркетинговые материалы, а также копировальная бумага, бумага для конвертов, крафт-бумага, пергаментная бумага, упаковочная бумага и фотобумага — все это в конечном итоге производится из древесины.

Другое использование

Древесина также находит применение в производстве текстильных изделий, таких как искусственный шелк. Масла и другие экстракты из древесины используются при создании продуктов, включая краски, смолы и камедь. Древесина более низких сортов также используется для создания деревянных ящиков и ящиков для транспортировки и хранения.

Резюме

Древесина является ценным природным ресурсом, который служит непосредственно в качестве материала для использования в строительстве, производстве бумаги, специальных изделий из дерева, таких как мебель, и в качестве источника топлива. Чтобы изучить другие темы, обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://tree-coin.io/top-5-most-common-timber-uses/
2. https://timberinfo.com.au/timber-uses/
3. https://www. eartheclipse.com/energy/uses-of-timber.html
4. http://buildersmerchantsnews.co.uk
5. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032116306050

Прочие пиломатериалы

• Сушка пиломатериалов
• Ведущие компании и поставщики пиломатериалов в США
• Пиломатериалы и пиломатериалы — в чем разница?
• Объяснение сортов пиломатериалов — что означают различные типы сортов пиломатериалов
• Как работают измельчители древесины
• Все о отделке для дерева (типы и области применения)
• Как согнуть древесину паром
• Виды пиломатериалов
• Ведущие поставщики фанеры

Еще от другого

Экологически безопасное строительство: самый популярный новый материал — это, э-э, дерево

Архитекторы, строители и сторонники устойчивого развития все в восторге от нового строительного материала, который, по их словам, может существенно сократить выбросы парниковых газов (ПГ) в строительном секторе, сократить количество отходов, загрязнение и затраты, связанные со строительством, а также создать более физически, психологически и эстетически здоровую застроенную среду.

Этот материал известен как древесина.

Деревья использовались для строительства зданий с доисторических времен, но особенно после таких бедствий, как Великий чикагский пожар 1871 года, древесина стала считаться небезопасной и нестабильной по сравнению с двумя материалами, которые с тех пор стали основными в строительной отрасли во всем мире: бетоном. и сталь.

Однако новый способ использования дерева снова привлек внимание к этому материалу. Ажиотаж сосредоточен на конструкционной древесине или, как ее чаще называют, «массовой древесине» (сокращение от «массивная древесина»). В двух словах, это включает в себя склеивание кусков мягкой древесины — обычно хвойных, таких как сосна, ель или пихта, но иногда и лиственных пород, таких как береза, ясень и бук — вместе, чтобы сформировать более крупные куски.

Да, самое модное в архитектуре этого века — «дерево, но как лего».

Массивная древесина — это общий термин, который охватывает продукты различных размеров и функций, такие как клееный (клееный) брус, клееный брус (LVL), клееный брус с гвоздями (NLT) и клееный брус с дюбелями (DLT). Но наиболее распространенной и наиболее знакомой формой массивного бруса, которая открыла самые новые архитектурные возможности, является кросс-клееный брус (CLT).

Arch Daily

Для создания CLT деревянные доски, которые были обрезаны и высушены в печи, наклеиваются друг на друга слоями крест-накрест, при этом волокна каждого слоя обращены к волокнам соседнего слоя. Складывая доски вместе таким образом, можно создавать большие плиты толщиной до фута и размером до 18 футов в длину и 98 футов в ширину, хотя в среднем это что-то вроде 10 на 40. (На данный момент размер плит ограничен не столько производственными ограничениями, сколько ограничениями при транспортировке.)

Деревянные плиты такого размера могут сравниться или даже превзойти характеристики бетона и стали. CLT можно использовать для изготовления полов, стен, потолков — целых зданий. Самая высокая в мире массивная деревянная конструкция высотой 18 этажей и высотой более 280 футов была недавно построена в Норвегии. для Чикаго предлагается построить 80-этажную деревянную башню.

Я разговаривал со многими людьми, которые в восторге от массивной древесины как из-за ее архитектурных качеств, так и из-за ее потенциала в деле обезуглероживания строительного сектора, и некоторые из них высказали важные предостережения. Мы рассмотрим все преимущества и предостережения через мгновение. Но сначала давайте быстро пробежимся по истории массивной древесины и покажем, где она находится в настоящее время.

The Haut, самое высокое деревянное жилое здание в Нидерландах. Аруп

Массовая древесина (наконец-то) приходит в Америку

CLT впервые был разработан в начале 1990-х годов в Австрии, где чрезвычайно распространено лесное хозяйство хвойных пород. Его отстаивал исследователь Герхард Шикхофер, который все еще активен и в прошлом году получил престижную премию в области лесного хозяйства за свою работу по стандартизации и обеспечению поддержки нового материала населением.

В Австрии и Европе в целом, где он распространился в 2000-х годах, CLT был разработан для использования в жилищном строительстве. Европейцам не нравится хлипкая деревянная каркасная конструкция, используемая во многих домах в США; они предпочитают более твердые материалы, такие как бетон или кирпич. CLT должен был сделать жилищное строительство более экологичным.

Но в США CLT не может (пока) конкурировать с каркасной конструкцией, которая дешева и широко распространена. Только когда североамериканским архитекторам пришла в голову идея использовать CLT в больших зданиях в качестве замены бетона и стали, он начал появляться в Северной Америке в 2010-х годах.

В 2015 году CLT был включен в Международный строительный кодекс (IBC), который юрисдикции США принимают по умолчанию. Был принят ряд новых изменений, которые позволят создавать массивные деревянные конструкции высотой до 18 этажей, и ожидается, что они будут формализованы в новейшем кодексе IBC в 2021 году9. 0003

Некоторые юрисдикции в США активно поддерживают массовую лесоразработку, в том числе Вашингтон и Орегон (которые заблаговременно приняли новые изменения в IBC; Орегон включил CLT в качестве «альтернативного метода в масштабах штата» в 2018 году).

Кондоминиумы Carbon 12 в Портленде, штат Орегон. Хочу. Углерод 12

Тихоокеанский Северо-Запад, по понятным причинам, взволнован возможным переходом на деревянные строительные материалы, поскольку здесь много лесов и простаивают лесопилки.

«Заготовка древесины на [тихоокеанском северо-западе] значительно снизилась в результате слабого внутреннего спроса во время жилищного кризиса, который оказал разрушительное воздействие на лесную промышленность», — сообщается в недавнем исследовании выбросов CLT в течение жизненного цикла. «В штате Вашингтон объем производства пиломатериалов сократился на 17% в период с 2014 по 2016 год, и по сравнению с тем, что было 10 лет назад, лесопилки (крупнейший сектор по потреблению древесины) произвели на треть меньше досок».

В национальном масштабе леса настолько переполнены, что Департамент лесного хозяйства выделяет 9 долларовмиллионов в виде грантов на новые идеи по использованию древесины. Многие местные сообщества приветствовали бы новый спрос.

В то время как CLT продолжает бурно развиваться в Европе и ускоряется в Канаде, в США ему по-прежнему мешают анахроничные и чрезмерно предписывающие строительные нормы, ограниченное внутреннее предложение и мелко-консервативное мышление строительных профессий.

Что касается поставок, Vaagen Brothers, известная лесопилка в Вашингтоне, уже выделила вторую компанию, ориентированную на CLT; Ожидается, что другие заводы последуют их примеру. Компания под названием Katerra недавно открыла крупнейший завод по производству CLT в Северной Америке в Спокане, штат Вашингтон, и законодатели штата готовы отпраздновать это событие. Это может помочь массовому производству древесины в регионе.

Наш штат лидирует во многих отношениях, и теперь Вашингтон будет лидировать в стране по производству кросс-клееной древесины для зданий с новым предприятием @katerrainc в Спокане. https://t.co/iMmOtcIMzb

— Губернатор Джей Инсли (@GovInslee) 20 сентября 2019 г.

На данный момент в США существует ряд ярких разовых проектов CLT: инновационный центр Catalyst в Спокане, офисное здание T3 в Миннеаполисе, кондоминиумы Carbon 12 в Портленде, штат Орегон, начальная школа Франклина в Западной Вирджинии, и более. Но поскольку они одноразовые, они требуют много дополнительной работы по тестированию, проектированию и получению разрешений. И не хватает как подходящих материалов, так и знакомых с ними подрядчиков и строителей. «Это незрелая отрасль», — говорит архитектор Майкл Грин, чей основополагающий доклад TED Talk 2013 года, посвященный массовой древесине, помог пробудить интерес к США. (Примечание: Katerra недавно приобрела Michael Green Architecture.)

Тем не менее, растущий энтузиазм строителей и защитников, кажется, подрывает сопротивление. Почему они так настроены?

Преимущества массивной древесины

1. Она хорошо противостоит огню

Особенно в США люди ассоциируют дерево в зданиях с каркасной конструкцией, 2X4 и фанеру, которые легко воспламеняются AF. Не помогает и то, что средства массовой информации в последнее время пестрят изображениями каркасных домов и кварталов, горящих в Калифорнии. Это первый вопрос каждого о массивной древесине: а как насчет огня?

Дело в том, что большие, твердые, сжатые массивы дерева на самом деле очень трудно воспламенить. (Некоторое время поднесите спичку к большому бревну.) В случае пожара внешний слой массивной древесины будет предсказуемым образом обугливаться, что эффективно самозатухает и защищает внутреннюю часть, позволяя ему сохранять структурную целостность в течение длительного времени. несколько часов даже при сильном огне.

Отчеты об огневых испытаниях CLT поступили от Лесной службы США, Международного совета по нормам и правилам и Исследовательского фонда противопожарной защиты. (Лесная служба также провела обширные взрывные испытания CLT, которые она прошла с честью, открыв дверь для его использования на военных объектах.) Суть в том, что все строительные материалы должны соответствовать нормам, а CLT соответствует нормам пожарной безопасности. безопасность.

Интересное дополнение: большинство людей не понимают, что «сталь ужасна в огне», — говорит Грин. «Как только он достигает температуры текучести, он становится крайне непредсказуемым, и дело сделано. Ваше здание должно быть снесено». Когда Грин использует сталь, он часто окружает ее CLT, чтобы защитить в случае пожара.

2. Сокращает выбросы углерода

Примерно 11 процентов глобальных выбросов парниковых газов приходится на строительные материалы и конструкции; еще 28 процентов приходятся на строительные работы, которые в основном связаны с энергией. Поскольку в ближайшие годы энергия станет чище, материалы и конструкции будут представлять собой растущую долю углеродного воздействия зданий. Это то, что массовая древесина стремится уменьшить.

Определение влияния массивной древесины на выбросы углерода в течение всего жизненного цикла — непростая задача. Необходимо учитывать не менее трех углеродных эффектов.

Во-первых, некоторые выбросы парниковых газов высвобождаются в цепочке поставок, начиная с лесного хозяйства. При лесозаготовках почвенный углерод нарушается и высвобождается, образуются растительные и древесные отходы, которые в конечном итоге гниют и выделяют углерод, а выбросы производятся транспортными средствами и оборудованием, необходимыми для рубки древесины, транспортировки ее на лесопилку и обработки. Примечательно, что в большинстве традиционных анализов жизненного цикла древесина считается нейтральной с точки зрения выбросов углерода, если предположить, что она поступает из устойчиво управляемых лесов; как мы увидим позже, это не всегда безопасное предположение.

Во-вторых, некоторое количество углерода содержится в самой древесине, где он хранится в зданиях, которые могут простоять от 50 до сотен лет. Хотя точное количество будет зависеть от породы деревьев, методов ведения лесного хозяйства, транспортных расходов и ряда других факторов, Грин говорит, что хорошее эмпирическое правило (подтвержденное этим исследованием) заключается в том, что один кубический метр древесины CLT секвестрирует примерно одну тонну (1,1 тонн США) CO2.

(Опять же, как мы увидим позже, это зависит от некоторых предположений о лесном хозяйстве.)

Это важно. Шаттерсток

В-третьих, и это наиболее важно, замена массивной древесины на бетон и сталь позволяет избежать углерода, содержащегося в этих материалах, что является существенным. На производство цемента и бетона приходится около 8 процентов глобальных выбросов парниковых газов, больше, чем в любой другой стране, кроме США и Китая. На глобальную металлургическую промышленность приходится еще 5 процентов. Для производства тонны бетона выбрасывается примерно полтонны CO2; При производстве тонны стали выбрасывается 2 тонны CO2. Все эти воплощенные выбросы исключены при замене CLT.

То, как именно уравновешиваются эти три углеродных эффекта, будет зависеть от отдельных случаев, но исследования показывают, что для всех лесов, кроме самых плохо управляемых, общим результатом использования CLT вместо бетона и стали будет сокращение выбросов парниковых газов. Исследование 2014 года, опубликованное в Журнале устойчивого лесоводства, глубоко рассмотрело вопрос о углеродных последствиях крупномасштабной замены древесных материалов альтернативами и пришло к выводу: «В глобальном масштабе как устойчиво заготавливается достаточно дополнительной древесины, так и требуется достаточное количество инфраструктуры зданий и мостов. будет построен для сокращения годовых выбросов CO2 на 14–31% и потребления ТФ на 12–19%%, если бы часть этой инфраструктуры была сделана из дерева». По его словам, самое большое сокращение выбросов CO2 произошло из-за «избегания избыточной энергии [ископаемого топлива], используемой для изготовления стальных и бетонных конструкций».

Совсем недавно группа ученых из Вашингтонского университета предприняла попытку провести полный анализ жизненного цикла «от супа до орехов», сравнив «гибридное среднеэтажное коммерческое здание из клееного бруса (CLT)» с «железобетонным зданием с аналогичным функциональные характеристики». После подсчета всех многочисленных факторов они пришли к выводу, что здание CLT представляет собой «снижение потенциала глобального потепления на 26,5%».

Вероятно, это достойная эмпирическая оценка, хотя, опять же, это число может измениться в любом направлении в зависимости от лучших или худших методов лесоводства, транспортировки, измельчения, строительства и утилизации.

3. Это позволяет строить здания быстрее, с меньшими трудозатратами и меньшим количеством отходов

Вместо того, чтобы заказывать материалы в больших количествах, резать по размеру на месте и собирать, как при обычном строительстве, большая часть труда а изготовление зданий CLT осуществляется на заводе, часто с использованием станков с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющих выполнять точные разрезы.

Если архитекторы и дизайнеры предоставили подробные планы, завод может изготовить, например, CLT-стену точно по спецификациям, с дверными и оконными проемами в нужных местах и ​​местами для сантехники и электрики. Это практически исключает отходы материалов — нет необходимости выбрасывать дверные и оконные проемы, потому что древесина туда никогда не клалась. При изготовлении с компьютерным управлением древесина размещается только там, где это необходимо.

Поскольку эти сборные элементы могут быть собраны по нескольку штук за раз, последовательно, с относительно небольшими трудозатратами, их можно доставлять на строительную площадку точно в срок, избегая больших складских запасов на стройплощадке и сводя к минимуму нарушение работы сайта. Строительные проекты могут быть втиснуты в узкие, своеобразные городские пространства.

Даже высокие башни можно построить за несколько недель с минимальными трудозатратами. По данным деревообрабатывающей промышленности хвойных пород, «здания из массивной древесины строятся примерно на 25% быстрее, чем бетонные, и требуют на 90% меньше строительных работ».

Заводское производство «создаст высокий уровень повторяемости, который устранит отходы и напрасные затраты» обычного строительства, говорит Грин, в конечном итоге делая что-то вроде набора деталей для дома невероятно дешевым.

Действительно, в статье для National Geographic журналист Сол Элбейн пишет о Джоне Кляйне, архитекторе из Массачусетского технологического института, который считает, что «его фирма могла бы предложить многолюдным городам 2020-х ряд стандартных, настраиваемых квартир и офисов средней этажности. здания, в основном сделанные из массивной модульной древесины, которые разработчики могли заказать по спецификациям, как диваны ИКЕА».

Сейчас, по словам Кляйн, «каждое здание — это прототип», спроектированный и построенный один раз. Массовая древесина поможет изменить это.

4. Это фантастика при землетрясениях

Стойкость массивной древесины к землетрясениям многократно проверена (и проверена, и проверена) и оказалась исключительно хорошей.

В то время как бетон просто трескается во время землетрясений, а это означает, что бетонные здания должны быть снесены и заменены, деревянные здания можно ремонтировать после землетрясений.

Массивная древесина также легче и может быть построена на городских землях, например. браунфилды, не подходящие для тяжелого бетонного строительства.

5. Это эстетически и даже духовно привлекательно

Дерево часто остается открытым в массивных деревянных зданиях — его не нужно оборачивать или укреплять, чтобы соответствовать нормам — и нет ничего более красивого, чем большие пространства открытая древесина. Это привлекательно на первобытном уровне, связь с природой. По словам Грина, дерево — это «отпечаток пальца природы в зданиях», и оно обладает глубоко успокаивающим эффектом.

Архитектор Сьюзан Джонс из Atelierjones LLC руководила строительством одного из первых односемейных жилых домов CLT — ее дома, построенного в Сиэтле в течение пяти лет и построенного в соответствии со стандартами сверхэффективного пассивного дома. (Это было опубликовано в журнале Dwell Magazine.) «Нам нравится там жить», — говорит она. Интерьер полностью обшит деревом, а «акустика невероятно богатая, звук красивый, в воздухе все еще чувствуется легкий запах сосны, а то, как он отражает свет, просто волшебно». Джонс говорит, что, учитывая все обстоятельства, строительство ее дома с помощью CLT увеличило общие затраты примерно на 8 процентов.

Внутри дома CLT Сьюзен Джонс. Ателье Джонс

(Посмотрите также этот очень классный дом CLT в Атланте, который вы можете арендовать через Airbnb.)

Массивная древесина также является хорошим естественным изолятором: «Хвойная древесина в целом имеет примерно одну треть теплоизоляционной способности стекловолокна сопоставимой толщины. теплоизоляцией, но примерно в 10 раз больше, чем у бетона и кирпичной кладки, и в 400 раз больше, чем у твердой стали». Это делает его особенно подходящим для окон и дверей.

6. Это может помочь оплатить хорошее управление лесами на общественных землях

Леса на Западе превратились в пороховые бочки, отчасти из-за изменения климата, а отчасти из-за многих лет плохого управления. Они заполнены деревьями, мертвыми или ослабленными от нашествия жука-сосны. Десятилетия чрезмерной противопожарной защиты привели к тому, что они задыхаются от тесно сгруппированных деревьев небольшого диаметра. В последнее время из-за всего этого возгорания «так много топлива, что интенсивность огня стирает все вокруг», — говорит Хилари Франц, уполномоченный по общественным землям в штате Вашингтон. Земля навсегда покрыта шрамами.

Леса на публичных землях остро нуждаются в прореживании, но средств всегда не хватает. Это натолкнуло Франца на мысль: использовать слабые и маленькие деревья, для которых нет другого рынка, для массовой древесины. (Подходят бревна с верхушкой всего 4,5 дюйма.) Достаточно большой рынок массивной древесины обеспечит финансирование для прореживания этих деревьев. В качестве бонуса Франц хочет использовать массовую древесину для строительства недорогого доступного жилья на государственной земле.

7. Это может создать рабочие места в бедствующих сельских районах

Хвойные (в основном сосновые, еловые или пихтовые) леса в США в основном находятся на северо-западе и юго-востоке, и сообщества, которые живут и работают в них, испытывают трудности , особенно после жилищного краха и великой рецессии.

Новый спрос на хвойную древесину может помочь вновь открыть некоторые из закрытых заводов и возродить некоторые из этих сообществ, согласовав их интересы с программой национального возрождения в стиле Нового Зеленого курса.

8. Другого выбора нет

В своем выступлении на TED Грин отмечает, что миллиарды людей во всем мире не имеют жилья — полмиллиона в Северной Америке — и в наступающем столетии им потребуется жилье, в основном в городах. . Если все это городское жилье будет построено из бетона и стали, климат будет испорчен.

«В течение следующих 20 лет будет построено более половины новых зданий, ожидаемых к 2060 году», — сообщает Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). «Что еще более тревожно, ожидается, что две трети этих дополнений будут происходить в странах, в которых в настоящее время нет обязательных строительных энергетических норм».

Необходимо найти более устойчивую альтернативу. А древесина — единственный материал, который достаточно распространен и возобновляем, чтобы выполнять эту работу. Мы должны выяснить, как заставить его работать. «У нас нет выбора, — сказал мне Грин. «Это единственный вариант».

«Улыбка», общественный павильон из CLT, спроектированный и построенный в Лондоне в 2016 году архитектором Элисон Брукс. Элисон Брукс Архитекторы

Оговорки о массивной древесине

Во всем, что я читал и у всех, с кем я разговаривал о массивной древесине, я не встречал ничего, кроме энтузиазма по поводу ее архитектурных свойств. Единственным исключением может быть коалиция Build With Strength, которая выступала против включения массивной древесины в IBC, характеризуя ее как шаткую, легковоспламеняющуюся и экологически неустойчивую. Но Build With Strength, кхм, спонсируется бетонной промышленностью.

В общем и целом, архитекторы и строители в восторге от массового использования древесины, равно как и лесозаготовительные предприятия и сообщества, политики лесного государства, климатические ястребы, обеспокоенные углеродным воздействием строительства, и городские власти, ищущие способы ускорить обезуглероживание (и выиграть некоторые хороший пиар).

Не все было гладко — несколько CLT-панелей треснули и рухнули во время строительства здания Орегонского государственного университета в марте 2018 года; планы на деревянную башню в Портленде, штат Орегон, провалились, но попутный ветер, стоящий за массивной древесиной, силен. Материал, который можно выращивать в изобилии, создает рабочие места в сельской местности, сокращает строительные отходы и затраты на рабочую силу, а также замедляет рост бетона и стали, кажется беспроигрышным.

Существующие добросовестные оговорки касаются цепочки поставок и бывают двух видов.

Во-первых, защита лесов и надлежащее управление ими являются важной частью борьбы с изменением климата и сохранения пригодного для жизни мира. Нетронутые лесные экосистемы обеспечивают не только секвестрацию углерода, но и экосистемные услуги, среду обитания диких животных, отдых и красоту.

Сплошная вырубка в Орегоне. Шаттерсток

Экологи обеспокоены тем, что леса Северной Америки недостаточно защищены, чтобы выдержать резкий рост спроса. Совет по защите природных ресурсов опубликовал душераздирающий отчет о (систематически занижаемом) объеме выбросов парниковых газов в результате сплошных рубок в бореальных лесах Канады, поскольку нетронутые экосистемы заменяются управляемыми лесными монокультурами. (Подробнее об ущербе, нанесенном бореальным лесам, в этом отчете.) В штате Орегон Уайлд есть аналогичный отчет об устаревших лесных правилах этого штата, одних из самых слабых в стране.

Существует два конкурирующих стандарта сертификации заготовленной древесины: Инициатива по устойчивому лесному хозяйству (SFI), спонсируемая промышленностью, и Лесной попечительский совет (FSC), независимый орган, созданный защитниками окружающей среды. Неудивительно, что стандарты FSC значительно более строги в отношении сплошных рубок, использования пестицидов и многого другого. Хотя у SFI есть свои защитники и недавно были проведены реформы, защитники окружающей среды по-прежнему не впечатлены, и несколько архитекторов и строителей, с которыми я разговаривал, решительно предпочли древесину FSC. (Джонс сказала, что она предлагает это клиентам, но это добавляет 10-процентную надбавку, поэтому они не всегда идут на это.)

Во-вторых, некоторые защитники окружающей среды обеспокоены тем, что преимущества дерева как строительного материала в отношении секвестрации переоцениваются.

Международный институт устойчивого развития опубликовал в прошлом году отчет, в котором рассматриваются пробелы и недостатки в анализе жизненного цикла применительно к строительным материалам, в частности дереву. Они обнаружили, что «существующие ОЖЦ дают сильно различающиеся результаты даже для аналогичных зданий», что существует большая региональная вариабельность характеристик зданий и, что особенно важно, что ОЖЦ имеет тенденцию преувеличивать важность «воплощенного углерода» в древесине, игнорируя или игнорируя его. недооценка выбросов на других этапах жизненного цикла.

В частности, говорится в нем, наиболее неопределенные части большинства LCA связаны с углеродом, поглощенным в древесине , и углеродом, высвобождаемым в конце срока службы — двумя вопросами, имеющими центральное значение для массовой древесины.

Многочисленные экологические группы, возглавляемые Sierra Club, в 2018 году подписали открытое письмо официальным лицам штата Калифорния, призывая к осторожности в отношении массивной древесины. Примечательно, что они не выступали против этого прямо. Они утверждали, что благодаря нынешним методам ведения лесного хозяйства его климатические преимущества преувеличены. «CLT не может быть климатически оптимизированным, если он не основан на климатически оптимизированном лесном хозяйстве», — сказали они.

В письме приводится краткий перечень принципов, которыми следует руководствоваться при ведении климатически оптимизированного лесного хозяйства, в том числе: «Вырубка оставшихся в мире спелых и первобытных лесов, а также бездорожных/неосвоенных и других малонарушенных лесных ландшафтов должна быть прекращена». И еще: «Лесные насаждения не должны создаваться за счет естественных лесов».

Хотя это и не идеально, они пришли к выводу, что «сертификация FSC частных лесных угодий может способствовать прогрессу в правильном направлении».

«Нет никаких сомнений в том, что [FSC] является золотым стандартом, — говорит Джонс, — но все же лучше, чем ничего не делать».

Как разработать систему учета, стимулирующую климатически оптимизированное лесное хозяйство? Критическая проблема движется вперед… https://t.co/KfJauQXXyQ pic.twitter.com/SxutoNBtxL

— Глен Питерс (@Peters_Glen) 20 июня 2017 г.

Массовая древесина должна сочетаться с устойчивым лесным хозяйством

Какой вывод мы должны сделать из всего этого?

Существует много способов уменьшить воздействие строительного сектора на окружающую среду и климат, некоторые из которых, возможно, более важны, по крайней мере, на данный момент, чем воплощенный углерод материалов. К ним относятся плотная городская застройка и мультимодальные перевозки, более устойчивые цепочки поставок и методы строительства, электрификация систем отопления и охлаждения и повышение эффективности зданий (эффективная циркуляция тепла, света и воздуха).

Но тем не менее, математика ясна: будет катастрофой, если мы попытаемся разместить растущее урбанизированное население 21-го века в зданиях из бетона и стали, точно так же, как это будет катастрофой, если мы попытаемся сделать это с помощью энергии. генерируются из ископаемого топлива.

Массивная древесина кажется единственной жизнеспособной альтернативой. И это круто! Он сокращает отходы и затраты, открывает возможность массового производства недорогого жилья на заводах и вызывает интерес и творческий подход в строительном сообществе. «Это так весело!» говорит Джонс.

T3 Bayside в Торонто — после завершения строительства в 2021 году это будет самая высокая деревянная офисная башня в Северной Америке. 3XN

Как бы это ни было круто, но также было бы катастрофой, если бы поворот к массовой древесине привел к дальнейшей потере спелых лесов и усилению сплошных рубок. Воздействие неустойчивого лесного хозяйства может свести на нет остальные преимущества.

На мой взгляд, все моральные, экономические и стратегические аргументы указывают на одно и то же: Массовая древесина заслуживает похвалы и поддержки, но она всегда и везде должна идти рука об руку с новым акцентом на экологически безопасное лесное хозяйство. По крайней мере, все, кто выступает за массовую древесину или участвует в ней, должны настаивать на том, чтобы стандарты сертификации FSC стали нормативным, а не добровольным потолком.

Дерева достаточно; По оценкам Грина, 20 североамериканским лесам требуется около 13 минут, чтобы в совокупности вырастить достаточно древесины для 20-этажного здания. Но если мы хотим, чтобы леса делали для нас больше, обеспечивали все наши квартиры, офисы и дома, мы должны заботиться о них, чтобы они могли сделать то же самое для будущих поколений.

Дополнительная литература

Некоторые подробные ресурсы для людей, которые хотят получить доступ к массовой древесине:

• Промышленная группа Think Wood имеет справочник CLT, который охватывает «производство, проектирование конструкций, соединения, противопожарные и экологические характеристики, а также подъем и перемещение элементов CLT». Он также предлагает множество страниц по конкретным темам массового таймера, таким как CLT.
• Фирма Fast+Epp, занимающаяся проектированием строительных конструкций, выпустила «Руководство разработчика по массивной древесине», «краткий обзор различных типов массивной древесины, примеры недавних башен из массивной древесины, маркетинговые возможности, а также преимущества и риски строительства».
• В журнале Canadian Architect есть чрезвычайно подробный учебник по массивной древесине с точки зрения проектирования конструкций.
• Центральная городская ассоциация Лос-Анджелеса опубликовала хороший информационный документ с кратким описанием массового таймера.
• Utility Dive берет интервью у архитектора Эндрю Цая Джейкобса, который позиционируется как «массовая древесина 101».

Несколько хорошо сделанных, доступных в популярных СМИ представлений о массовой древесине:

• The Washington Post, Дуг Струк
• National Geographic, Сол Эльбейн
• Seattle Business Magazine, Андреа Уоттс и Лесли Хелм
• Экономист
• Урбанист, Конор Бронсдон и Эндрю Льюис

В подкасте

• Sidewalk Labs «Город будущего» был массовый выпуск древесины: