Mensen bouwen al schuilplaatsen uit goed oud betrouwbaar hout sinds onze voorouders het probleem van het kappen van bomen hebben opgelost. In alles, van eenvoudige hutten gemaakt van takken tot brede paviljoens met groot hout in post-gaten, heeft hout altijd een prominente rol gespeeld.
gerelateerde inhoud
- Vijf manieren om overtollige koolstof in uw huis op te slaan, letterlijk
In Europa is er bewijs van houten structuren uit minstens 4000 voor Christus, en we waren waarschijnlijk ruim daarvoor aan het bouwen, gezien het feit dat hout meestal niet goed standhoudt na millennia begraven te zijn. En degenen die nog steeds overeind zijn, zijn niet alleen krotten: Zwitserland claimt het Huis van Bethlehem, vanaf 1287 AD; de beroemde staafkerk van Urnes in Noorwegen werd gebouwd rond 1130 AD; en de overgrootmoeder van allemaal, op een hoogte van 200 meter, is de Japanse Horyu-ji-pagode, gebouwd in 607 AD
Maar hout kan alleen zo hoog bouwen, dus naarmate steden groeiden, begonnen bouwers nieuwe materialen te gebruiken. De moderne skyline in veel steden is bijna uitsluitend glanzend glas en gepolijste steen, ondersteund door staal en beton.
Maar nu komt hout op een nieuwe manier terug.
Een grote zegen - waarvan architecten en ingenieurs hopen dat grote gebouwen lichter, goedkoper om te bouwen en milieuvriendelijker worden - is een materiaal dat cross-gelamineerd hout of CLT wordt genoemd.
“Ik ben hier nu bijna 30 jaar en in die tijd zijn er maar een paar items geweest die een beetje buzz en interesse hebben gegenereerd. Dit is een van die items, "zei David Kretschmann, een onderzoekingenieur bij het Forest Products Laboratory (FPL) van de US Forest Service in Madison, Wis." Het heeft de gemeenschap van houtproducten gestimuleerd en veel mensen willen het zien slagen. "
CLT en andere zogenaamde massahoutproducten zijn al bijna 20 jaar in gebruik in Europa en vormden de belangrijkste ontwerpelementen van projecten zoals Puukuokka in Finland, een woongebouw met acht verdiepingen; en Treet van Noorwegen, met 14 verdiepingen, 's werelds hoogste houten gebouw ter wereld. Als het klaar is, zal het 18 verdiepingen tellende gebouw van de University of British Columbia het record voor de langste CLT-gebouwde structuur hebben. En 18 verdiepingen is zeker niet de limiet: Zweedse architecten hebben een houten gebouw van 34 verdiepingen voorgesteld, "Trätoppen" genoemd, voor het centrum van Stockholm, en Cambridge-onderzoekers en architecten hebben een 80 verdiepingen tellende reus van een miljoen vierkante meter ontworpen het Barbican in Londen, voornamelijk gemaakt van hout. Op 984 voet lang, zou het rangschikken als het 18de langste gebouw ter wereld, net voor Four World Trade Center in New York City.
De hoogste voorstellen zijn waarschijnlijk jaren verwijderd van de realiteit, maar veel anderen hebben al hout in die richting geduwd: omhoog.
De constructie van Albina Yard gebruikt hout als structurele elementen - muren, steunen en vloeren. (Courtesy LEVER Architecture) CLT verschilt voornamelijk van de momenteel beschikbare gelijmde of genagelde producten die al op de markt zijn, omdat het is gemaakt van planken die worden gestapeld en gelijmd in alternerende, in plaats van parallelle, lagen. Panelen kunnen erg groot en erg dik zijn: een van de twee CLT-fabrikanten in de VS is in staat CLT-panelen te produceren van 98 voet lang, 18 voet breed en 19 inch dik.
De voordelen zijn talrijk. Zo sterk als oud hout en bijna net zo sterk als staal, kan het worden gemaakt van overgebleven zaagmolenresten en nieuw materiaal. Panelen kunnen worden gebruikt als vloeren of wanden. Door minder of helemaal geen steunconstructies van beton of staal te gebruiken, is het totale gewicht van een gebouw van hout veel minder en is er veel minder funderingsbeton nodig. En op dezelfde manier als papierfabrieken snelgroeiende soorten cultiveren die kunnen worden geoogst terwijl ze nog relatief klein zijn, vereist CLT-paneelfabricage geen bomen met een statige omtrek.
Er is ook het idee dat door meer hout in de bouw te gebruiken en minder koolstofproducerende materialen zoals beton en staal, de gebouwen zelf koolstofputten worden in plaats van koolstofproducenten. En door de panelen in de fabriek exact volgens de specificaties te frezen en klaar voor plaatsing te leveren, kunnen structuren veel sneller stijgen: het negen verdiepingen tellende Stadthaus in Londen, voltooid in 2009, kostte 23 weken minder tijd dan een vergelijkbaar betonnen gebouw.
“CLT is in zekere zin een zeer grootschalige versie van een IKEA-kast; we prefabbing en ontwerpen een systeem, tot op de millimeter, en verbinden het samen met stalen elementen, ”zei Thomas Robinson, hoofdarchitect van LEVER Architecture in Portland, en een van de twee winnaars van de inaugurele Tall Wood Building Prize Competition gehouden in 2015. Het project van zijn bedrijf, genaamd Framework, bestaat uit 12 verhalen als het voltooid is.
De andere winnaar, 475 West 18e door architectenbureau SHoP, is een woongebouw van 10 verdiepingen dat moet worden gebouwd nabij het High Line Park in de wijk Chelsea in New York.
Dus als het zo geweldig is, waarom ontspruiten steden dan geen massieve houten gebouwen zoals een vruchtbare tuin? Deels omdat bouwwetten nog niet zijn ingehaald, en deels omdat het geen bekende hoeveelheid is.
"Het is iets nieuws voor de Amerikaanse markt, dus er is een gebrek aan bekendheid", zegt David Barber, brandweerman en directeur van Arup, een in Australië gevestigd ontwerpbureau. “Ambtenaren hebben het niet aangeraakt of het in de bouw gezien, dus er is een belangrijke barrière. Het is heel moeilijk om iets goed te keuren als je het nog nooit hebt gezien. "
Samen met de behoefte aan onderdak gaat de eis dat menselijke bewoning veilig is, en de mensen die de codes schrijven willen weten hoe nieuw materiaal, inclusief CLT, bestand is tegen vuur, water, aardbevingen, weer, degradatie of andere apocalyptische kracht die een gebouw naar beneden kan halen. En het testen van nieuwe materialen kan de rekeningen snel oplopen.
"Het systeem dat we hebben, is een systeem dat we in de loop van de tijd hebben opgebouwd, en om een aantal innovatieve producten te hebben, moet je iemand vinden die in feite zijn nek uitsteekt om het mogelijk te maken, " zei Kreschmann. “Er zijn plaatsen die bekend zijn met hout, zoals de Pacific Northwest, dus ze zijn meestal veel vriendelijker voor innovatief gebruik van producten. Het is een beetje moeilijker op plaatsen waar een steilere leercurve is. ”
Vuur is een grote vraag, en terecht, aangezien hout niet alleen een bouwmateriaal is, maar ook een brandstof. Vrijwel elke grote stad in de geschiedenis heeft ook een of meer 'grote branden' gehad - Constantinople, Rome, Londen, New York.
Dientengevolge zijn brandtesten uitgebreid, rigoureus en daarom kostbaar en lopen ze in de honderdduizenden tot miljoenen dollars, hoewel hout zo dik als CLT's langzaam ontbranden, vooral wanneer bedekt met gipsplaat of gipsplaat.
"Het is niet alsof je veel kleine tandenstokers in elkaar steekt, " zei Kretschmann. "Deze grote, massieve panelen vergen veel energie om te verbranden."
CLT's geven inderdaad een potentieel voordeel als het gaat om brand: wanneer ze zijn ingesloten in de houtconstructies, zoals Robinson's Framework-gebouw is ontworpen, is het minder waarschijnlijk dat het staal en andere bevestigingsmiddelen zacht worden en falen bij een brandgebeurtenis.
Seismische prestaties is een andere zorg die momenteel wordt onderzocht. De partner van Kreschmann bij FPL, Doug Rammer, neemt deel aan verschillende door de National Science Foundation gefinancierde projecten om beter te begrijpen hoe gebouwen met CLT's als kernontwerpelement beter kunnen worden ontworpen om aardbevingen te weerstaan, en hoe ze zullen presteren onder verschillende omstandigheden.
En hier is nog een aspect waar de meeste mensen waarschijnlijk weinig aandacht aan besteden: wind. Begrijpen hoe echt lange CLT hoogbouw, 40 verdiepingen of meer, zich gedragen terwijl ze in vlagerige open luchten binnendringen, is een andere vraag die de industrie aan het beantwoorden is.
Forest Products Laboratoriumonderzoekers installeerden een draadloze vochtsensor in een CLT-paneel om het vochtgehalte in de tijd te volgen. (Met dank aan Steve Schmieding, USFS Forest Products Laboratory) Robinson hoopt van zijn kant dat gebieden in het hele land met overvloedige maar onderbenutte bossen misschien nieuwe marktkansen kunnen opbouwen door gebruik te maken van hun lokale natuurlijke hulpbronnen. Bovendien kan het vermijden van langeafstandsvervoer- en transportkosten de projectbudgetten verlagen.
"Mijn interesse in hout kwam voort uit het feit dat ik in het noordwesten van de Stille Oceaan was gevestigd en keek naar materialen die gemakkelijk verkrijgbaar en overvloedig zijn in de regio, " zei Robinson. “We waren geïnteresseerd in het denken over onze bouwmaterialen op dezelfde manier als chefs denken over ingrediënten, en aanpassen wat we aan het ingrediënt doen. Vooral als het een geweldig ingrediënt is. ”
Dus voor nu, terwijl CLT's langzaam bredere acceptatie krijgen, zeiden Kreschmann en Rammer dat ze geloven dat ze meestal zullen worden gebruikt in gebouwen van iets lagere hoogtes, in de buurt van 12 tot 14 verdiepingen. Wanneer CLT's worden gebruikt in hogere gebouwen, is het net zo veel meer materiaal, samen met beton en staal.
"We zien het als een prachtig, complex materiaal, en alles dat meer gebruik van een hernieuwbare hulpbron mogelijk maakt om de levens van het grote publiek te verbeteren, is een goede zaak, " zei Kreschmann. "CLT biedt de mogelijkheid om een aantal echt innovatieve en prachtige dingen te doen, en we willen dat CLT gewoon nog een pijl in de pijlkoker is die je op het probleem kunt schieten."
